I/O总线与I/O接口

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I/O总线与I/O接口

I/O操作

1)什么是I/O操作?输入设备将数据输入到内存 或者 输出设备从内存中将数据输出,这些操作就是I/O操作。
2)I/O操作的特点有哪些?见:二、计算机组成中的10)—13)
3)什么是I/O接口?就是各种接头、插座。外设是通过I/O接口连接到主机上的。
4)I/O设备、I/O接口、I/O控制器、I/O总线之间连接关系?
I/O设备连接在I/O接口上。I/O接口附着在I/O控制器上。I/O控制器连接在I/O总线上。
5)I/O操作由CPU发出I/O操作指令给相应设备的I/O控制器,启动I/O操作。以后整个I/O操作不需要CPU的干预,全程由I/O控制器进行控制。

I/O总线

6)I/O总线是什么?又称主板总线。是各种I/O控制器与CPU、内存之间相互交换信息、传输数据的一组公用信号线。
7)I/O总线标准的哪些?XT总线(已淘汰)、ISA总线(已淘汰)、EISA总线(已淘汰)、PCI总线(几乎要淘汰)、PCI-E总线(目前使用)
8)PCI总线:32位或64位。见四、PC主机中的5)点
9)I/O总线上有几类信号?数据信号、地址信号、控制信号。分别对应:数据线、地址线、控制线。
10)若有n根地址线,则理论上最大内存容量是多少?2nB
11)什么是总线的带宽?单位时间内总线上可传输的最大的数据量,即:总线的最大传输速率。
12)总线带宽如何计算?带宽=(数据线宽度/8)*总线频率*每个时间周期中传送次数。
如:PCI总线,总线频率:133M,数据线宽度:32位,传送1次,则PCI总线带宽=(32/8)*133M*1=133MB/S

常见I/O接口

mac mini 的接口

这是苹果公司2015年Mac Mini 的外设连接和扩展接口。

两个 Thunderbolt 2 端口 (速率高达 20 Gbps),四个 USB 3 端口 (速率高达 5 Gbps),HDMI 端口,SDXC 卡插槽,千兆以太网端口,音频输入端口,3.5 毫米耳机插孔,IR 接收器

①串口:串行、双向、RS232C(指的是串行口标准)、只能接1个设备、常用于接:MODEM、MOUSE
②并行口:并行、双向、只能接1个设备、常用于接:打印机、扫描仪
③USB接口 :
USB1.0:串行、双向、1.5Mb/s、最多接127个设备、常用于接:低速设备
USB1.1:串行、双向、1.5MB/s、最多接127个设备、常用于接:中、低速设备
USB2.0:串行、双向、60MB/s、最多接127个设备、常用于接:几乎各种设备
USB3.0:串行、双向、400MB/s、最多接127个设备、常用于接:几乎各种设备
USB接口:4线连接器,输出5V电压、支持Pnp、支持热插拔。

USB 3.0的理论界面速率是5Gbps,但是,它采用了8/10b的编码方式,将8位的数据编码成10位来发送。所以,USB 3.0的理论数据传输速率是5Gbps/10=500MB/s。

④IEEE-1394:串行、双向、100MB/s, 最多接63个设备、常用于接:数字视频设备
IEEE-1394:支持Pnp、支持热插拔。
⑤IDE::并行、双向、最多接4个设备、常用于接:硬盘、光驱
① SATA:串行、双向、最多接1个设备、常用于接:硬盘、光驱
② SCSI:并行、双向、最多接15个设备、常用于接:硬盘、光驱、打印机、扫描仪等。

400px-SATA_ports

⑦VGA:并行、单向、最多接1个设备、常用于接:显示器
⑧PS/2:串行、双向、最多接1个设备、常用于接:键盘、MOUSE
⑨红外线接口:串行、双向、最多接1个设备、常用于接:键盘、MOUSE、打印机等
1) USB接口的数据:USB2.0 4根线、热插拔、PnP、可向外提供+5V电源。USB3.0 6根线。
2) IEEE1394:6根线、热插拔、PnP

USB-T2