总线接口与过程通道标准：计算机控制技术中的外设连接与I/O通道

第章总线接口与过程通道总线及其标准ppt课件.ppt；第章总线接口与过程通道总线及其标准ppt课件.ppt；计算机控制技术——总线及其标准 总线概述一套计算机系统除中央处理器件外，还有存储器、系统总线、接口电路、外部设备等多个部分。各类外部设备和存储器，都通过各种接口电路连接到计算机系统的总线上，用户可根据不同应用，选择不同类型的外部设备，设置相应的接口电路，把它挂接到系统总线上，构成不同用途、不同规模的计算机应用系统。 1.常规外围设备，如键盘、 CRT显示器、打印机、磁盘机等。2.被控设备和检测仪表、显示装置、操作台等。外设通过输入/输出(I／O)接口和输入/输出(I／O)通道与 CPU的总线相连。 一个实际的微型计算机控制系统的硬件，除主机外，通常还包括两类外设。 为什么外围设备不能像存储器那样直接挂到主机 CPU的总线上呢？因此， I／O接口和 I／O通道是计算机控制系统不可缺少的组成部分。这是由存储器和外围设备各自不同的性质、特点决定的。 1) 由于存储器功能单一(保存信息)、品种有限(ROM、 RAM)、存取速度与 CPU的工作速度基本匹配，因此，存储器可以直接挂到 CPU总线上，很方便。 2)外围设备种类繁多，有机械式的、机电式的或电子式; 不同的外围设备具有不同的工作方式、传输速率、数据数量等特点，因此，它们无法直接挂接到主机的总线上。通过I／O接口和I／O通道的连接，外围设备的特性与主机总线的特性得以匹配，实现数据的传输和交换。I／O接口和I／O通道允许通过适当的协议来对数据进行传输和交换，以确保在主机和外围设备之间进行正确、高效的数据通信。 总线接口是外设和总线之间的物理连接，它负责将外设的数据、地址和控制信号转换为总线信号。总线接口通常是通过一组寄存器和逻辑电路来实现的，根据总线的类型和标准，总线接口的实现方式也有所不同。总线接口的设计和实现需要考虑多方面的因素，如信号电平、传输速率、电气特性等。总线接口的性能直接影响着系统整体的性能，在设计和实现过程中需要进行合理的折衷和优化。 I／O通道是一种特殊类型的总线，它用于连接高速外设和主机之间的数据传输。I／O通道以专用的方式实现，它通过直接内存访问(DMA)技术来实现高速数据传输和处理，减轻主机CPU的负载。I／O通道具有较高的传输速度和较小的传输延迟，适用于需要快速数据传输的应用场景。I／O通道可以单独设计和实现，也可以与主机总线集成在一起，形成统一的系统总线。根据不同的应用需求，可以选择不同类型的I／O通道，以满足数据处理的要求。 根据不同的应用场景和需求，计算机系统可以选择不同的总线标准和接口类型。目前，常用的总线标准包括ISA、PCI、USB、SATA等。这些标准定义了总线的电气特性、信号电平、传输速率等要求，以确保不同设备和组件之间的兼容性和互操作性。总线接口和过程通道总线的标准化有助于降低系统集成的难度和成本，提高系统的可靠性和可扩展性。总线标准和接口类型的选择应基于具体的应用场景和需求，综合考虑性能、成本、可靠性等因素。只有合适的总线接口和过程通道总线的选择和配置，才能构建出稳定、高效的计算机系统。 总而言之，总线接口和过程通道总线在计算机系统中起着重要的作用。它们连接了各类外部设备和存储器与主机之间，在数据传输和交换中起着关键的桥梁作用。通过合理设计和实现总线接口和过程通道总线，可以实现不同应用场景下的稳定、高效的数据传输和处理。在选择总线标准和接口类型时，应综合考虑各种因素，并根据具体需求进行合理的配置和优化。只有通过精心的设计和配置，才能构建出满足需求的计算机应用系统，提高系统的性能和可靠性。