基本介紹
- 中文名：標準輸入輸出接口
- 外文名：standard Ｉ／Ｏ interface
- 所屬領域：計算機硬體
RS-232C,規範說明,未來,RS-422/423,
RS-232C
RS-232C，RS-422/423是正在普及的串列接口,表3.10是RS-232C,RS-422/423的比較。
表3.10規範內容考慮了近來的技術發展,包括使用簿膜磁頭的可能性。低速錄音規範增加了信號處理,並推薦了AES標準化委員會的48kHz標準採樣率。
DASH的說明和特點能適應將來的技術發展,始終保證機器的兼容性。修訂的對稱聲道結構使DASH規範得到了新的提高,它使DASH系統更為通用。由成員公司代表組成的DASH委員會宣布,這個特點己經包括在新的數字磁帶機中。
規範說明
DASH的適用範圍很寬,從雙道錄音機使(用1/4英寸磁帶,帶速7.5英寸/秒)到48道錄音機(使用1/2英寸磁帶,帶速30英寸/秒)。規範按要求的帶速有三種類型:低速、中速和快速型。錄製一個數字通道所需的最低聲道數:快速型為1,中速型為2,低速為4。
差錯校正是任何數字錄音機的一個重要方面,它已列在DASH規範中。圖中所示的編碼器採用一種交錯碼(CIC)糾錯方案,它在偶數和奇數輸入採樣值之間使用了大量的交錯。在每種DASH系統中各聲道的糾錯互不相關,如果一個聲道完全損壞,別的聲道的糾錯性能不受影響。
剪輯可用下列三種方法之一來實現:按in/out,磁帶切斷和電子剪輯。
未來
將來簿膜磁頭的套用將使雙聲道密跡錄音機的數目增多,機器的用途獷大,消費者的磁帶成本下降。利用大規模和超大規模積體電路的新成果,生產廠家將進一步地改善系統的尺寸、重量、功耗和成本。
RS-232C是美國電子工業協會(EIA)於1969年按照CCITT規定製定的規格,是線路終端設備(數據機)和終端之間的接口規定,這個規定和JIS-C-6361幾乎相同,規定了電氣條件、信號種類、功能和引腳排列。
數據傳輸系統如圖3.20(a)所示,它是在通信線路兩端設定數據機和終端。圖3.20(b)所示的微型計算機系統,往往沒有數據機,而直接在兩終端之間連線。
圖3.20a.電氣條件
RS-232C互連等效電路如圖3.21所示。
圖3.21圖3.21中：
一開路電壓；
表3.11是這些參數的數值範圍。
表3.11b.信號線的種類及功能
表3.12為信號線的種類,包括地線共21根。由於RS-232C在JIS和CCITT中的符號略不同,所以把三種表示符號也都列入表中。
表3.12以下將表3.12中主要信號線作一解釋。
①傳送數據(SD)
串列傳送。只能在傳送請求(RS),傳送允許(CS),數據裝置收、發誰備就緒(DR)及終端準備就緒(ER)這四種信號都為高電平時才能傳送數據。
②接收數據(RD)
串列接收。只有在接收載波檢波(CD)信號為高電平時有效。
③傳送請求(RS)
指示數據機的工作方式。終端在傳送數據之前,此信號必須為高電平,並且在數據傳送的過程中一直保持為高電平。
④傳送允許(CS)
表示數據機可以傳送數據。當RS信號為高電平時,數據機不作傳送準備,在準備完了之後,CS信號為高電平。
⑤數據裝置收、發準備就緒(DR)
此信號為高電平時,表示數據機處於收、發信狀態,為低電乎時,表示數據機處於試驗和通話狀態。
⑥終端準備就緒(ER)
本信號為高電平時,表示終端正在加電或進行收、發信狀態。
⑦接收載波檢波(CD)
本信號為高電平時,數據機正確地檢測載波輸出。
⑧傳送定時
在數據機為向步工作方式時,傳送定時信號是作為傳送數據的定時脈衝使用。有終端產生的內部傳送定時和數據機產生的外部傳送定時兩種。使用時根據需要可任選。
⑨定時接收(RT)
數據機在同步工作時,為對所接收的數據進行取樣而使用的時鐘。本信號由數據機產生。在RT信號由高電平變為低電平時,終端對接收數據進行取樣。
c.定時
圖3.22表示在數據機和終端之間收、發信數據(SD、RD)和控制信號(RS、CS、CD)的定時波形。
圖3.22當傳送終端RS信號為高電平時,則發端數據機就在通信線路上傳送載波,載波穩定後,發端數據機的CS信號就變為高電平,當傳送終端確認CS信號是高電平之後,立即傳送數據。
收端數據機檢測出載波之後,CD信號就變為高電平,並通知收端終端,當收端終端確認CD信號是高電平之後,進行接收數據。
d.同步/非同步
位同步有同步和非同步兩種方式。同步方式是把收、發信時的定時信號(
、RT)作為位收、發信的定時信號使用的方式。
非同步方式是不使用上述這些定時信號進行傳輸數據為方式。位同步是在起止同步方式下進行的,起止同步如圖3.23所示,是在起始位和停止位之間傳輸數據。
圖3.23e.接外掛程式
關於接外掛程式的形狀雖然沒有特殊的規定,但是作為參考,可以採用JIS所現定的25引腳的接外掛程式(外掛程式圖3.24略)。
f.使用方法(控制信號)
用RS-232C串列接口作微型計算機系統的標準的I/O接口時,往往因不用數據機直接在兩終端之何聯接,但是RS-232C是關於終端與數據機之間的接口規定,因此使用者要直接在兩終端之間聯接,尤其是在沒有遵循控制信號引腳排列和工作規程的情況下要特別注意。以下為具體舉例。
RS-232C串列接口最簡單的聯接方法如圖3.25,它是採用數據線和地線的系統,在實際聯接中只要是這種方式,就可以採用RS-232C標準。本例沒有遵循SD只能在RS、CS、DR和ER全為高電平時傳送的規定,從本例中可以知道用RS-232C接口在兩終端之間聯接時必須查清各元裝置的信號線的功能。
圖3.25g.使用方法(全緩衝控制)
在兩終端之間通信時,往往都是在接收端的終端裝有接次數據緩衝器,如果組沖器的容量不夠,則新接收的數據`就被丟失。為了不產生這樣的數據丟失,就必須由接收終端向傳送終端傳送數據,傳送中斷請求信號,這就叫全緩衝控制。
計算機系統的通信控制就是按照通訊協定規定進行全緩衝控制的,微型計算機系統中套用的串列接口就是用以下簡單的全緩衝控制的接口方式。
·由數據機的控制信號進行控制的方法。
·由
-ON/OFF碼進行控制的方法。
由數據機的控制信號進行全緩衝控制的方法是在接收緩衝器有餘量的情況下,接收終端RS信號或ER信號才為高電平。傳送終端也只能在這個信號為聲電乎時才能傳送數據,一到低電平,馬上中斷髮送。接收終端在中斷髮送期間,不進行接收緩衝器內的數據處理,只有在接收緩神器有餘量時,再一次將RS(或ER)信號變為高卑平,重複上述動作。
由-ON/OFF碼控制的方式是在接收緩衝器為全負荷的狀態下進行。接收終端送出-ON/OFF碼,接收緩衝器一有餘量時就送出-ON碼。傳送終端一收到-OFF碼後中斷數據傳送,用-ON碼再啟動。通常是採用通信控制信息DCI〔11(16進制)〕作為-ON碼,用DClll(16迸制)作為-OFF碼的。
圖3.26RS-422/423
RS-422、RS-423接口與RS-232C同樣,也是終端和線路終端設備之間的接口規定。
RS-422/423和RS-232C比較,進一步實現了傳輸速度的高速化和接續電纜的長距離化。
RS-422/423隻規定了電氣條件,表3.13是信號線的形式,功能和接外掛程式的形狀,都是在RS-449的基礎上規定的,因此RS-449、RS-422/423,RS-232C都是相同的規格。
表3.13RS-422和RS-423的不同點就是驅動器的輸出形式不同,RS-422是平衡形(差動)驅動器,而RS-423是不平衡形(片接地)驅動器,圖3.27(a)為RS-422接口電路,圖3.27(b)為RS-423的接口電路。
圖3.27圖中：
一電纜終端阻抗;
A、B(A、C)一信號源接口點;
A'、B'一負載接口點;
C一信號源接地；
C'一負載接地。
a.電氣條件
RS-422/423的電氣條件如表3.14。
表3.14b.信號線種類
RS-449規定了信號線的種類和功能。如表3.15所示,RS-449所規定的主要的信號線與RS-232C大體相同。RS-449把信號線分為兩類。屬於Ⅰ類的信號有SD、RD、TT、ST、RT、RS、CS、RR、TR和DM。其它屬於Ⅱ類。Ⅰ類信號的驅動器傳輸速度在20kbit/s以下時就用RS-422或RS-423接口,傳輸速度高於20kbit/s以上就用RS-422,Ⅱ類信號的驅動器用RS-423。
表3.15
續表3.15c.接外掛程式
RS-449規定採用37芯和9芯的接外掛程式(外掛程式的外型圖3.28略)。
d.傳輸速度和電纜長度之間的關係
圖3.29表示RS-422的傳輸速度和電纜長度之間的關係曲線,從中可知,如果傳輸速度超過100kbit/s,則速度就和傳輸的距離成反比關係。
圖3.29