• I/O介面

概念：也稱為I/O控制器，是主機和外設之間的交接介面，通過介面實現主機和外設之間的資訊交換

功能

實現主機和外設的通訊聯絡控制

介面中的同步控制器實現主機和外設的時間配合，保證主機與不同工作速度外設交換資訊的最佳時刻

進行地址譯碼和裝置選擇

介面負責對CPU送來地址碼進行翻譯，生成裝置資訊，以便進行裝置選擇

實現資料緩衝

介面中的資料緩衝器用於資料暫存，以免資料丟失

資料格式的變換

介面具備資料轉換功能，以便滿足主機或者外設要求，比如並串轉換、數模轉換

傳遞控制命令和狀態資訊

當CPU要求啟動某一外設時，通過介面中的命令暫存器啟動外設，並向CPU反饋外設狀態

當外設請求CPU時，通過介面向CPU發出中斷請求和DMA請求

介面的分類

按資料交換方式

序列介面

概念：一次只能傳輸1個位

分類

非同步通訊方式

實現原理

傳送端傳送資料的時間是任意，接收端要隨時做好接收準備

在傳送資料的首位各加入一個識別符號，以區分資料的開始和結束

優點：通訊裝置簡單和便宜

缺點：傳輸效率低

同步通訊方式

實現原理

傳送和接收雙方建立相同頻率的時鐘訊號

首次需要在資料的最前面加上特定的同步字元使雙方同步

後續在時鐘控制下逐步傳送和接收

並行介面

概念：一次可以傳送多個位

按I/O訊號分類

數字介面

模擬介面

按通用性分類

通用介面

專用介面

按功能選擇靈活性

可程式設計介面

不可程式設計介面

常見介面

IDE：最常用的磁碟介面

普通IDE

最高速度不超過1.5M

資料傳輸寬度為8位

最多可連線4個IDE裝置

每個IDE磁碟容量不超過528M

增強型IDE（EIDE）

最高速度可達150M

資料傳輸寬度為32位

高階技術附件（ATA：Advanced Technology Attachment）

在平臺IDE和EIDE前提下發展成為的全球硬碟標準化協議

最新版本：ATA-7

最高速度可達1064M

序列高階技術附件（SATA：Serial Advanced Technology Attachment）

在ATA基礎上發展的，連線處是SATA裝置

最高速度可到4800M

優勢

熱拔插

傳輸速度快

執行效率高

外部序列高階技術附件（EATA：external Advanced Technology Attachment）

在SATA基礎上發展的，連線處加裝了金屬彈片來保證物理連線的穩固性

僅僅是SATA介面的一種擴充套件

SCSI

是大容儲存裝置、音訊裝置、CD-ROM驅動器的介面標準

是匯流排形式構成，可以連線多個外設

外設以菊花鏈的接入並被分配唯一ID

最後的ID分配給SCSI控制器

多個外設間獨立工作，也可以相互互動資料

資料以分組形式傳輸

最大傳輸速度可達5G

個人計算機記憶體卡國際聯合會（PCMCIA：Personal Computer Memory Card International Association）

用於膝上型電腦的介面標準，體積小，擴充套件性好，分類

儲存器介面

傳真介面

調變解調器功能擴充套件介面

特點

電源管理服務

可降低功耗

支援多功能卡、擴充卡的資訊結構

相容性好

規定了直接記憶體訪問規範

增加32位的匯流排介面

IEEE-1394

是有IEEE在1995年提出來的

目前最大支援速度可到3200M

支援最多1023條線，一個線支援63個節點，一個節點支援16臺裝置

特點：

與SCSI相比，一個挑上可支援不同速率的裝置

支援熱拔插

資料傳輸率高

價格低

容易實現

除了計算機，還可以用於數碼相機、攝像機

USB

是一種序列介面

以菊花鏈最多可接入127個外設

支援熱拔插

USB 3.0速度將達到4.8G

埠

概念：指的是介面電路中可以被CPU直接訪問的暫存器，CPU通過埠向裝置寫入資料或者讀取資料

介面埠組成

資料埠

命令埠

狀態埠

埠讀寫性

可讀可寫

只能寫

只能讀

編制方式

獨立編址

原理：又稱為I/O對映，主存地址和埠地址相互獨立，分別編址

使用場景：指令系統設定專門的I/O指令，指令地址直接指示到埠地址

統一編址

原理：又稱為暫存器對映，主存地址和埠地址統一編址，不設定I/O指令，通過一般的資料傳送指令來進行埠訪問