《并行通訊接口》課件2

并行通訊接口本課件將深入探討并行通訊接口的原理、類型、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，為您提供全面深入的了解。課程概述學(xué)習(xí)目標(biāo)深入理解并行通訊接口的概念、類型、特點(diǎn)和應(yīng)用。課程內(nèi)容涵蓋并行通訊接口的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、同步機(jī)制、仲裁機(jī)制、電氣特性等。傳統(tǒng)串行通訊的局限性傳輸速度慢串行通訊一次只能傳輸一位數(shù)據(jù)，效率較低。距離有限串行通訊信號(hào)傳輸距離受限，無(wú)法滿足高速傳輸需求。成本較高串行通訊需要復(fù)雜的線路和控制電路，成本較高。并行通訊的基本概念數(shù)據(jù)傳輸并行通訊同時(shí)傳輸多位數(shù)據(jù)，效率更高。高速傳輸并行通訊速度更快，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景。連接方式并行通訊使用多條線路連接設(shè)備，支持多種連接方式。并行通訊的優(yōu)勢(shì)高速率并行通訊可以同時(shí)傳輸多位數(shù)據(jù)，傳輸速度更快。低延遲并行通訊的延遲較低，適用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。高可靠性并行通訊使用多條線路傳輸數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。并行通訊的主要類?并行總線用于連接多個(gè)設(shè)備，例如PCI、PCIExpress。2并行接口用于連接兩個(gè)設(shè)備，例如Centronics、IEEE1284。3并行串行轉(zhuǎn)換將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，例如USB。并行接口的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)線用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。控制線用于控制數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。地址線用于識(shí)別目標(biāo)設(shè)備。常見(jiàn)并行接口標(biāo)準(zhǔn)1Centronics2IEEE12843IDE/ATA4SCSI5USB并行接口的工作原理1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。2地址識(shí)別確定目標(biāo)設(shè)備的地址。3數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備。4數(shù)據(jù)確認(rèn)目標(biāo)設(shè)備確認(rèn)數(shù)據(jù)接收成功。并行接口的同步機(jī)制1時(shí)鐘信號(hào)同步時(shí)鐘信號(hào)用于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸。2數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)傳輸與時(shí)鐘信號(hào)同步進(jìn)行。3數(shù)據(jù)接收目標(biāo)設(shè)備根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)接收數(shù)據(jù)。并行接口的仲裁機(jī)制集中式仲裁由中央控制器負(fù)責(zé)分配數(shù)據(jù)傳輸權(quán)。分布式仲裁由多個(gè)設(shè)備協(xié)商分配數(shù)據(jù)傳輸權(quán)。并行接口的數(shù)據(jù)傳輸格式并行接口的電氣特性電壓等級(jí)定義數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓范圍。電流限制限制數(shù)據(jù)線上的電流大小，避免損壞設(shè)備。阻抗匹配確保信號(hào)傳輸?shù)耐暾?，減少信號(hào)反射。并行接口的電纜拓?fù)?總線型拓?fù)渌性O(shè)備共用一條數(shù)據(jù)線。2星型拓?fù)涿總€(gè)設(shè)備都有獨(dú)立的連接線。并行接口的連接器類型1DB-25連接器早期常見(jiàn)的并行接口連接器。2Centronics連接器用于打印機(jī)等設(shè)備的并行接口連接器。3SCSI連接器用于存儲(chǔ)設(shè)備的并行接口連接器。并行接口的發(fā)展趨勢(shì)高速化并行接口的傳輸速度不斷提高。標(biāo)準(zhǔn)化并行接口的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越完善。集成化并行接口的功能更加集成，更易于使用。并行Bus系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)地址譯碼用于識(shí)別目標(biāo)設(shè)備的地址。數(shù)據(jù)緩沖用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，提高傳輸效率。仲裁控制用于協(xié)調(diào)多個(gè)設(shè)備共享數(shù)據(jù)線。Centronics并行接口應(yīng)用范圍主要用于連接打印機(jī)，是早期常見(jiàn)的打印機(jī)接口。傳輸速率傳輸速度較低，一般不超過(guò)1MB/s。連接方式使用36針連接器，傳輸距離有限。IEEE1284并行接口標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范定義了更嚴(yán)格的傳輸協(xié)議和電氣特性。2傳輸速度提升傳輸速度提高到2MB/s，并支持EPP和ECP模式。3應(yīng)用范圍擴(kuò)大支持多種設(shè)備連接，包括打印機(jī)、掃描儀、硬盤等。IDE/ATA并行接口1應(yīng)用范圍主要用于連接硬盤、光驅(qū)等存儲(chǔ)設(shè)備。2傳輸速度提升支持多種傳輸模式，傳輸速度可達(dá)100MB/s。3連接方式使用40針連接器，支持熱插拔功能。PCI并行總線應(yīng)用范圍用于連接各種擴(kuò)展卡，例如網(wǎng)卡、聲卡、顯卡等。傳輸速度提升支持多種傳輸速率，最高可達(dá)133MB/s。PCIExpress總線高速傳輸支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，傳輸速度更快，最高可達(dá)32GT/s。靈活擴(kuò)展支持多種通道配置，可根據(jù)需求進(jìn)行擴(kuò)展。USB并行接口1應(yīng)用范圍廣泛支持連接多種外設(shè)，包括鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、移動(dòng)硬盤等。2熱插拔功能支持熱插拔，插拔設(shè)備無(wú)需重啟電腦。3電源管理支持電源管理功能，節(jié)省能源。FireWire并行接口高速傳輸傳輸速度快，最高可達(dá)400MB/s。視頻傳輸支持高質(zhì)量視頻傳輸，適合連接攝像機(jī)、DV等設(shè)備。設(shè)備連接支持連接多種設(shè)備，包括硬盤、打印機(jī)、掃描儀等。SCSI并行接口應(yīng)用范圍主要用于連接硬盤、光驅(qū)、磁帶機(jī)等存儲(chǔ)設(shè)備。傳輸速度快傳輸速度快，最高可達(dá)160MB/s。設(shè)備連接支持連接多個(gè)設(shè)備，構(gòu)成存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。并行接口在實(shí)際應(yīng)用中的案例并行接口的問(wèn)題與挑戰(zhàn)1傳輸距離受限并行通訊的傳輸距離較短，受到信號(hào)衰減的影響。2成本較高并行接口的硬件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。3技術(shù)發(fā)展隨著串行通訊技術(shù)的進(jìn)步，并行通訊技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸縮小。并行通訊接口的未來(lái)發(fā)展方向高速化隨著技術(shù)進(jìn)步，并行通訊接口的傳輸速度將進(jìn)一步提高。標(biāo)準(zhǔn)化并行通訊接口的標(biāo)準(zhǔn)將更加完善，提高兼容性和互操作性。集成化并行通訊接口的功能將更加集成，更易于使用