微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案課件

1、微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案1 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”國家級規(guī)劃教材國家級規(guī)劃教材 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù) （第二版）（第二版） 劉兵 等編著 中國水利水電出版社 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案2 學(xué)習(xí)目標(biāo) 通過對本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)該掌握以 下主要內(nèi)容： 數(shù)據(jù)通信的基本概念、特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方式 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) 常用協(xié)議的數(shù)據(jù)格式及標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)接口的基本概念 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案3 1.1 數(shù)據(jù)通信基本概念 1.2 數(shù)據(jù)通信的差錯控制 1.3 常見數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格 1.4 接口基礎(chǔ)知識 微型

2、計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案4 1.1.1 數(shù)據(jù)通信概述 1. 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是定義為有意義的實(shí)體，是表征 事物的形式，例如文字、聲音和圖像等。 數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩類。 2. 信號 信號是數(shù)據(jù)的電磁編碼或電子編碼。信 號在通信系統(tǒng)中可分為模擬信號和數(shù)字信 號。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案5 信道是用來表示向某一個方向傳送信 息的媒體。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案6 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案7 （1）單工方式 在這種方式中，只允許數(shù)據(jù)始終按一個固 定的方向傳送 （2）半雙工方式 在半雙工方式中，數(shù)據(jù)信息可以雙向傳送， 但在同一時

3、刻一個信道只允許單方向傳送 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案8 （3）全雙工方式 同一時間可以雙向進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案9 早期的通信系統(tǒng)都是模擬系統(tǒng)，當(dāng)輸入的 信號頻率高或低到一定程度，使得系統(tǒng)的 輸出功率成為輸入功率的一半時，最高頻 率和最低頻率間的差值就代表了系統(tǒng)的通 頻帶寬，其單位為赫茲（Hz）。 在數(shù)字通信系統(tǒng)中“帶寬”的含義完全不 同于模擬系統(tǒng)，它通常是指數(shù)字系統(tǒng)中數(shù) 據(jù)的傳輸速率，其表示單位為比特/秒或波 特/秒（Baud/S）。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案10 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成有以下5個部分組成： 信源、變換器、傳輸

4、線路、反變換器、信 宿 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案11 1. 傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸速率是單位時間傳送的數(shù)據(jù)量， 數(shù)據(jù)量的單位可以是比特、字符碼等，時 間單位可以是秒、分等，通常用比特/秒為 單位。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案12 調(diào)制速率 調(diào)制是將基帶數(shù)字脈沖信號變換為適 合在線路上傳輸?shù)哪骋活l率載波信號 的過程。 RB = 1/T （波特） (1-1) 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案13 數(shù)據(jù)信號速率 數(shù)據(jù)信號速率表示單位時間內(nèi)通過信道的信息量， 單位是比特/秒（b/s），是用來表示傳輸速率常用 的單位，簡稱比特率。在串行通信中數(shù)據(jù)信號

5、速 率定義為： Rb= RBlog2M = 1/Tlog2M （比特/秒） Rb為波特率，M是調(diào)制信號波形的狀態(tài)數(shù)， T為單位調(diào)制信號波形的時間長度。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案14 2. 誤碼率 在接收端收到數(shù)據(jù)的差錯程度是數(shù)據(jù)通信 質(zhì)量最重要的指標(biāo)，一般用誤碼率Pe表示， 如公式(1-3)所示。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案15 3. 可靠性 可靠性通常用來表示系統(tǒng)在給定時間間隔 內(nèi)能正常工作的概率。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案16 功率利用率 功率利用率以比特差錯小于某一規(guī)定 值時所要求的最低歸一化信噪比（每 比特的信號能量和噪聲單邊功率譜密

6、 度的比值）衡量。所要求的信噪比越 低，則功率利用率越高。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案17 頻帶利用率 頻帶利用率是描述數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬之頻帶利用率是描述數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬之 間關(guān)系的一個指標(biāo)，也是衡量數(shù)據(jù)通信系間關(guān)系的一個指標(biāo)，也是衡量數(shù)據(jù)通信系 統(tǒng)有效性的指標(biāo)，是單位頻帶內(nèi)所能傳輸統(tǒng)有效性的指標(biāo)，是單位頻帶內(nèi)所能傳輸 的信息速率的信息速率 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案18 5. 標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是衡量通信系統(tǒng)好壞的重要指標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是衡量通信系統(tǒng)好壞的重要指 標(biāo)。標(biāo)。 6. 通信建立時間 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般都要求在盡可能短的時間內(nèi)建 立通信 7.

7、其它指標(biāo) 其它指標(biāo)還有經(jīng)濟(jì)性、操作簡單、維修方便、能 自動檢測、體積小和重量輕等，在設(shè)計(jì)傳輸系統(tǒng) 時也是要注意的。當(dāng)然，這些指標(biāo)也是相對的， 要根據(jù)具體情況以及周圍環(huán)境和服務(wù)對象等具體 確定 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案19 1. 數(shù)字信號模擬化時的編碼方式 n（1）振幅調(diào)制（調(diào)幅）振幅調(diào)制（調(diào)幅） n（2）頻率調(diào)制（調(diào)頻）頻率調(diào)制（調(diào)頻） n（3）相位調(diào)制（調(diào)相） 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案20 （1）不歸零編碼NRZ （2）曼徹斯特編碼 （3）差分曼徹斯特編碼 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案21 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案22 奈奎

8、斯特公式給出了無熱噪聲（時信道帶 寬對最大數(shù)據(jù)速率的限制 log2 b/s（1-6） 其中：H是信道的帶寬（以Hz為單位）；L表 示某給定時刻數(shù)字信號可能取的離散值的 個數(shù)；C是該信道最大的數(shù)據(jù)速率。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案23 例例 無熱噪聲的某信道帶寬為無熱噪聲的某信道帶寬為 4 kHz，任，任 何時刻數(shù)字信號可取何時刻數(shù)字信號可取0、1、2和和3四種電平四種電平 之一，則最大數(shù)據(jù)速率為多少？之一，則最大數(shù)據(jù)速率為多少？ 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案24 香農(nóng)（香農(nóng)（Shannon）用信息論的理論推導(dǎo)出）用信息論的理論推導(dǎo)出 了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的

9、信道的了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的 極限、無差錯的信息傳輸速率極限、無差錯的信息傳輸速率 : C = W log2(1+S/N) b/s 其中：W 為信道的帶寬（以Hz為單位）； S 為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；N 為信道 內(nèi)部的高斯噪聲功率；SN為信噪比 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案25 1.2.1 差錯類型 1糾錯碼 糾錯碼是指在發(fā)送每一組信息時發(fā)送足夠的附 加位，接收端通過這些附加位在接收譯碼器的控制 下不僅可以發(fā)現(xiàn)錯誤，而且還能自動地糾正錯誤。 常見的糾錯編碼有：海明糾錯碼、正反糾錯碼等。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案26 2檢錯碼 檢錯碼是指在發(fā)送

10、每一組信息時發(fā)送 一些附加位，接收端通過這些附加位可以 對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷看其是否正確， 如果存在錯誤，接收端不是糾正錯誤而是 通過反饋信道傳送一個應(yīng)答幀把這個錯誤 的結(jié)果告訴給發(fā)送端，讓發(fā)送端重新發(fā)送 該信息，直至接收端收到正確的數(shù)據(jù)為止。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案27 在一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)字上加上一位，以便檢測差錯。在一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)字上加上一位，以便檢測差錯。 在偶校驗(yàn)時，要在每一個字符上增加一個附加位， 讓該字符和校驗(yàn)附加位一起使“1”的個數(shù)為偶數(shù) 例如，一個字符的7位代碼為1101011，有5個“1” （奇數(shù)），若奇校驗(yàn)，則校驗(yàn)位為0，即整個字符 為： 0 1 1 0

11、 1 0 1 0 若為偶校驗(yàn)，則校驗(yàn)應(yīng)為1，即整個字符為： 1 1 1 0 1 0 1 1。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案28 計(jì)算校驗(yàn)和的算法如下： 設(shè)生成的多項(xiàng)式G（x）為n階，在幀的末尾附加 n個零，使幀為m+n位，則相應(yīng)的多項(xiàng)式是2n M （x）。 按模2除法，用對應(yīng)于G（x）的位串去除對應(yīng)于 2n M（x）的位串，得到的余數(shù)就是幀校驗(yàn)序列 （FCS）。 按模2減法，從對應(yīng)于2n M（x）的位串中減去 幀校驗(yàn)序列（FCS）。結(jié)果就是要傳送帶校驗(yàn)和的 幀，叫多項(xiàng)式T（x）。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案29 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案30 所謂

12、校驗(yàn)和是把一個字節(jié)的8位視為整數(shù)， 然后把該8位字節(jié)構(gòu)成的序列求和，所計(jì)算 出的整數(shù)值就是校驗(yàn)碼。 1. 二進(jìn)制反碼求和 二進(jìn)制反碼求和的規(guī)則是從低位到高位逐 列進(jìn)行計(jì)算： 0 + 0 = 00 + 1 = 1 1 + 0 = 11 + 1 = 0 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案31 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案32 2校驗(yàn)和生成器 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案33 海明指出可以在數(shù)據(jù)代碼上添加若干冗余 位組成碼字，并稱一個碼字變成另一個碼 字時必須改變（“1”變?yōu)椤?”或者“0”變 “1”）的最小位數(shù)為碼字之間的海明距離。 例如7位ASCII碼增加一位

13、奇偶校驗(yàn)位成為8 位的碼字，這128個8位的碼字之間的海明 距離是2。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案34 1. 定位冗余比特 如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位是如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位是m位，加了位，加了r位冗余位，那位冗余位，那 么總共傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元是么總共傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元是m+r位。位。 為了能夠檢測出這m+r位數(shù)據(jù)單元在傳輸?shù)侥康?端后是否出錯，并能夠指明是在哪一位出錯， 那么r至少應(yīng)該能夠代表m+r+1種狀態(tài)。r比特能 夠代表2r不同狀態(tài)。 2r = m + r + 1 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案35 r的值可以通過插入的值可以通過插入m（要傳輸?shù)臄?shù)（要傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)單元的原始長度）

14、的值來得到。據(jù)單元的原始長度）的值來得到。 例如例如m=7（如同（如同7位位ASCII碼），則碼），則 滿足上式的最小滿足上式的最小r值為值為4，因?yàn)椋海驗(yàn)椋?24 = 7 + 4 + 1 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案36 r1：第：第1（0001），），3（0011），），5（0101），），7 （0111），），9（1001），），11（1011）位）位 r2：第：第2（0010），），3（0011），），6（0110），），7 （0111），），10（1010），），11（1011）位）位 r4：第：第4（0100），），5（0101），），6（0110），），7 （01

15、11）位）位 r8：第：第8（1000），），9（1001），），10（1010），）， 11（1011）位）位 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案37 2計(jì)算冗余比特計(jì)算冗余比特 首先將原始字符按照圖1-9填入11比特單 元中的對應(yīng)位置；然后對不同的比特組 合計(jì)算偶校驗(yàn)，公式如下： r1 = d3 d5 d7 d9 d11 r2 = d3 d6 d7 d10 d11 r4 = d5 d6 d7 r8 = d9 d10 d11 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案38 （2）對不同的比特組合計(jì)算偶校驗(yàn)，方法如下：）對不同的比特組合計(jì)算偶校驗(yàn)，方法如下： r1 = d3 d5 d7

16、 d9 d11 = 1 0 0 1 1 1 = 0 r2 = d3 d6 d7 d10 d11 = 1 0 1 0 1 = 1 r4 = d5 d6 d7 = 0 0 1 = 1 r8 = d9 d10 d11 = 1 0 1 = 0 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案39 填入到圖填入到圖1-10的相應(yīng)位，得到完整的海明冗的相應(yīng)位，得到完整的海明冗 余比特編碼，如圖余比特編碼，如圖1-11所示。所示。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案40 例如發(fā)送的例如發(fā)送的11位數(shù)據(jù)是位數(shù)據(jù)是10101001110中第中第6位由位由0變變 成了成了1，即接收到的數(shù)據(jù)是，即接收到的數(shù)據(jù)是1

17、0101101110，接收端，接收端 按如下公式計(jì)算新的校驗(yàn)值：按如下公式計(jì)算新的校驗(yàn)值： r1 = d1 d3 d5 d7 d9 d11 = 0 1 0 0 1 1 1 = 0 r2 = d2 d3 d6 d7 d10 d11 = 1 1 1 1 0 1 = 1 r4 = d4 d5 d6 d7 = 1 0 1 1 = 1 r8 = d8 d9 d10 d11 = 0 1 0 1 = 0 新計(jì)算出的校驗(yàn)值新計(jì)算出的校驗(yàn)值R=6（0110，按，按r8，r4，r2，r1 的順序）不等于的順序）不等于0，說明第，說明第6個比特的位置出錯，把個比特的位置出錯，把 接收到的第接收到的第6個比特的值取反

18、，即得到正確的發(fā)送個比特的值取反，即得到正確的發(fā)送 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：10101001110。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案41 1.3 常見數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式 1.3.1 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀 1以太網(wǎng)概述 1980年9月，Dec公司、Intel公司和施樂公 司聯(lián)合提出了10Mbps的以太網(wǎng)第一個版本 的DIX V1（DIX是這三個公司名稱的縮寫）。 1982年發(fā)布了第二版DIX V2，這個版本成 為世界第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品規(guī)約。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案42 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案43 （1）前同步碼 （2）目的地址 （3）源地址 （4）類型字段

19、 （5）數(shù)據(jù)字段 （6）幀校驗(yàn)序列字段 類型（16進(jìn)制表 示） 所代表的協(xié) 議 0 x0800 IP 協(xié)議 0 x0806 ARP協(xié)議 0 x8035 RARP協(xié)議 0 x8137 Novell IPX 協(xié)議 0 x86ddIPv6協(xié)議 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案44 （1）第4個字段是長度/類型字段。 （2）在IEEE 802.3的數(shù)據(jù)幀格式中，第5 個字段是數(shù)據(jù)字段，在該字段中包括了LLC 子層的LLC幀。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案45 以太網(wǎng)的最小幀長度是64字節(jié)，其中目的 地址占6字節(jié)、源地址占6字節(jié)、數(shù)據(jù)/類型 字段占2字節(jié)、數(shù)據(jù)字段最少要46字節(jié)、

20、 FCS校驗(yàn)字段4字節(jié)。 規(guī)定最小幀長度的目的是如果接收端收到 小于64字節(jié)的數(shù)據(jù)幀就認(rèn)為該幀是一個無 效幀。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案46 以太網(wǎng)的工作原理是一邊發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，一邊 檢測是否有沖突產(chǎn)生，因此要求在數(shù)據(jù)發(fā)送完之 前，必須要能檢測出沖突產(chǎn)生，則得到公式： 發(fā)送時延 2 往返時間 而發(fā)送時延要發(fā)送數(shù)據(jù)塊長度（）發(fā)送數(shù) 據(jù)率（帶寬），往返時延傳輸?shù)木嚯x數(shù)據(jù)的 傳輸速度，代入上式可得到一個最小幀長。最小 幀長可以保證在數(shù)據(jù)幀沒有發(fā)送完畢之前，如果 產(chǎn)生沖突，則在同一個網(wǎng)段的任意一臺主機(jī)都能 檢測到?jīng)_突的產(chǎn)生。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案47 802.

21、3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定凡出現(xiàn)下列情況之一的即為 無效的MAC幀： （1）MAC客戶數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段 的值不一致； （2）幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)； （3）用收到的幀檢驗(yàn)序列FCS校驗(yàn)有差錯； （4）收到的幀的MAC客戶數(shù)據(jù)字段的長度 不在46 1500字節(jié)之間。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案48 IP地址的編址方法共經(jīng)過了三個歷史階 段： （1）分類的IP地址； （2）子網(wǎng)的劃分； （3）構(gòu)成超網(wǎng)。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案49 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案50 網(wǎng)絡(luò) 類 別 最大 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 第一個 可用 的網(wǎng) 絡(luò)號 最后一個可用 的網(wǎng)絡(luò)號 每個網(wǎng)絡(luò)中

22、 的最大主 機(jī)數(shù) A1261126 B16384 128.0191.25565534 C192.0.0223.225.250254 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案51 如果網(wǎng)絡(luò)ID為127，主機(jī)地址任意，這種 地址是用來做循環(huán)測試用的，不可用作其 他用途。 在IP地址中，如果某一類網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)地 址為全1，則該IP地址表示是一個網(wǎng)絡(luò)或子 網(wǎng)的廣播地址。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案52 在IP地址中，如果某一類網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)地址為全 0，則該IP地址表示為網(wǎng)絡(luò)地址或子網(wǎng)地址。 私有地址的范圍是： 54 （A類）； 172.13.0.

23、1 54 （B類）； 54 （C類）。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案53 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案54 表1-3 IP數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議字段值和對應(yīng)的協(xié)議 協(xié) 議 名 I C M P I G M P T C P E G P I G P U D P I P v 6 O SP F 協(xié) 議 字 段 值 1 2 6 8 9 1 7 4 1 8 9 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案55 1. UDP協(xié)議概述 UDP協(xié)議是在IP數(shù)據(jù)報(bào)的基礎(chǔ)上加上端口和 差錯檢測功能。UDP的特點(diǎn)如下： 發(fā)送數(shù)據(jù)之前

24、不需要建立連接。 UDP沒有擁塞控制，也不保證可靠交付。 UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)只有8個字節(jié)的首部開銷。 由于UDP沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁 塞不會使源主機(jī)的發(fā)送速率降低。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案56 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案57 TCP協(xié)議有以下特點(diǎn)： （1）面向流的傳送服務(wù)。 （2）面向連接的傳送服務(wù)。 （3）可靠的傳輸服務(wù)。 （4）緩沖傳輸。 （5）全雙工傳輸。 （6）流量控制。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案58 應(yīng)用程 序 FTPTELN ET SMTP DSNTFTPHTTP SNMP 熟知端 口 212325536980161 微

25、型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案59 2. TCP數(shù)據(jù)報(bào)格式 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案60 1.4.1 計(jì)算機(jī)的接口 所謂接口（Interface），是指兩個部件或兩 個系統(tǒng)之間的交接部分。 作為微機(jī)接口主要涉及到以下主要接口：微 處理器與各外部設(shè)備之間的接口、微處理器 與存儲器之間的接口以及微型計(jì)算機(jī)之間的 接口。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案61 硬件接口實(shí)際上就是完成某種邏輯功能和轉(zhuǎn)換 功能的電子線路。 需要硬件接口的原因： （）外設(shè)與微處理器之間的信號不兼容。 （）外設(shè)與微處理器之間的工作速度不一致。 （）CPU直接控制外設(shè)會降低效率。 （）外設(shè)

26、的硬件接口應(yīng)不依賴CPU。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案62 兩種語言之間就要有一種約定，使兩種語言 程序之間能相互交換信息，這種約定就是一 種軟件接口。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案63 微型計(jì)算機(jī)接口主要負(fù)責(zé)接收、解釋并執(zhí)行 CPU發(fā)出的命令，傳送外設(shè)的狀態(tài)，以及雙 方的數(shù)據(jù)傳輸，管理雙方的工作邏輯、協(xié)調(diào) 它們的工作時序。 接口技術(shù)是工業(yè)實(shí)時控制、數(shù)據(jù)采集中非常 重要的微機(jī)應(yīng)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)CPU與存儲器、 I/O設(shè)備、控制技術(shù)、測量設(shè)備、通信設(shè)備、 A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等的信息交換。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案64 （1）數(shù)據(jù)緩沖功能 （2）設(shè)備

27、選擇功能 （3）信號轉(zhuǎn)換功能 （4）接收、解釋并執(zhí)行CPU命令的功能 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案65 當(dāng)外設(shè)需要及時得到CPU的服務(wù)時就應(yīng) 在接口中設(shè)置中斷控制邏輯，由它完成 向CPU提出中斷請求，進(jìn)行中斷優(yōu)先級 排隊(duì)，接收中斷響應(yīng)信號以及向CPU提 供中斷向量等有關(guān)中斷事務(wù)工作。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案66 ，現(xiàn)在的接口芯片多數(shù)都是可編程的，這樣 在不改變硬件的條件下，只改變驅(qū)動程序就 可改變接口的工作方式和功能，以適應(yīng)不同 的用途。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案67 在接口部件中需要傳輸三種信息，分別是數(shù) 據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息。 1數(shù)

28、據(jù)信息 數(shù)據(jù)信息是指CPU與外設(shè)之間要交換的數(shù) 據(jù)本身，主要包括：數(shù)字量、模擬量和開關(guān) 量三種信息。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案68 為實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)配合工作，CPU需要了解 外設(shè)所處的現(xiàn)行狀態(tài)，如打印機(jī)是否忙 （BUSY），輸入設(shè)備是否準(zhǔn)備好 （READY），用于表示外設(shè)工作狀態(tài)的信 號叫狀態(tài)信息，是由外設(shè)通過接口傳遞到 CPU的。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案69 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案70 接口電路位于CPU與外設(shè)之間，從結(jié)構(gòu)上看， 可以把一個接口分為兩個部分： 用來和I/O設(shè)備相連； 用來和系統(tǒng)總線相連，這部分接口電路結(jié)構(gòu) 類似，連在同一總線上。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案71 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案72 主機(jī)（CPU+內(nèi)存）和外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的 方式通常有三種：程序控制傳送方式、中斷 傳送方式和DMA（直接存儲器存?。┓绞?。 1程序控制傳送方式 程序控制傳送方式是由程序來控制CPU和外 設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送，可分為無條件傳送和查 詢傳送。 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù)第二版劉兵電子教案73 1 三態(tài)緩沖器 微型