何为通讯接口？计算机有哪些通讯接口

Question

简单说说。

Answer 1

通讯接口种类繁多，从传统的通用外围电路、RS-232、RS-422/485、MODEM到现在的USB、IEEE 1394、Internet网络芯片等，它们在不同的领域得到了广泛的应用。

数字信号的传输随着距离的增加和信号传输速率的提高，在传输线上的反射、串扰、衰减和共地噪声等影响将引起信号的畸变，从而限制了通信距离。普通的TTL电路，由于驱动能力差，输入电阻小，灵敏度不高以及抗干扰能力差，因而信号传输的距离短。借助接口电路，可以进行较长距离的数据传输。

通信接口（interface）按电气标准及协议来分包括RS-232、RS-422、RS485、USB等。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。

MODEM芯片通常配合串行口实现数字信号与模拟信号之间的相互转换，从而可以利用电话线或电力线进行远程通信。

一、RS-232/422/485串行总线接口

1、 RS-232串行总线接口

目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。

典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。

RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通信而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。由于RS-232发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。所以RS-232适合本地设备之间的通信。有关电气参数参见表1。

2、RS-422串行总线接口

RS-422由RS-232发展而来。为改进RS-232通信距离短、速度低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbit/s,并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范。

2.1 平衡传输

RS-422的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输。它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，如图2。

通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端， “使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。

接收器也作与发送端相应的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。

2.2 RS-422电气特性

RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。图3是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。

RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。

RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 （RS-422有关电气参数见表1 ）

3、RS-485串行总线接口

为扩展应用范围，EIA在RS-422的基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，通常在要求通信距离为几十米至上千米时，广泛采用RS-485收发器。

RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，故数据传输可达千米以外。

RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上可连接多达32个设备，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400个节点。

RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。但RS-422的驱动器并不完全适用于RS-485网络。

RS-485与RS-422一样，最大传输速率为10Mb/s。当波特率为1200bps时，最大传输距离理论上可达15千米。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。

RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻（RS-485有关电气参数见表1 ）。

表 1 RS-232 /422/485接口电路特性比较

规定

RS-232

RS-422

RS-485

工作方式

单端

差分

差分

节点数

1收、1发

1发10收

1发32收

最大传输电缆长度

50英尺

400英尺

400英尺

最大传输速率

20Kb/S

10Mb/s

10Mb/s

最大驱动输出电压

+/-25V

-0.25V～+6V

-7V～+12V

驱动器输出信号电平(负载最小值)

负载

+/-5V～+/-15V

+/-2.0V

+/-1.5V

驱动器输出信号电平(空载最大值)

空载

+/-25V

+/-6V

+/-6V

驱动器负载阻抗(Ω)

3K～7K

100

54

摆率(最大值)

30V/μs

N/A

N/A

接收器输入电压范围

+/-15V

-10V～+10V

-7V～+12V

接收器输入门限

+/-3V

+/-200mV

+/-200mV

接收器输入电阻(Ω)

3K～7K

4K（最小）

≥12K

驱动器共模电压

-3V～+3V

-1V～+3V

接收器共模电压

-7V～+7V

-7V～+12V

二、 通用串行总线接口——USB

USB,全称是Universal Serial Bus（通用串行总线），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合制订的，但是直到1999年，USB才真正被广泛应用。自从1994年11月11日发表了USB V0.7以后，USB接口经历了六年的发展，现在USB已经发展到了2.0版本。

1、USB总线特点

1）数据传输速率高。USB标准接口传输速率为12Mbps，最新的USB2.0支持最高速率达480Mbps。同串行端口比，USB大约快1000倍；同并行端口比，USB端口大约快50%。

2）数据传输可靠。USB总线控制协议要求在数据发送时含有3个描叙数据类型、发送方向和终止标志、USB设备地址的数据包。USB设备在发送数据时支持数据侦错和纠错功能，增强了数据传输的可靠性。

3）同时挂接多个USB设备。USB可通过菊花链的形式同时挂接多个USB设备，理论上可达127个。

4）USB接口能为设备供电。USB线缆中包含有两根电源线及两根数据线。耗电比较少的设备可以通过USB口直接取电。可通过USB口取电的设备又分低电量模式和高电量模式，前者最大可提供100毫安的电流，而后者则是500毫安。

5）支持热插拔。在开机情况下，可以安全地连接或断开设备，达到真正的即插即用。

USB还具有一些新的特性，如：实时性（可以实现和一个设备之间有效的实时通信）、动态性（可以实现接口间的动态切换）、联合性（不同的而又有相近的特性的接口可以联合起来）、多能性（各个不同的接口可以使用不同的供电模式）。

2、USB接口的结构与典型应用

USB接口引脚定义如图4所示。USB接口数据传输距离不大于5米。其典型应用如下图5所示。

USB总线上数据传输方式有控制传输、同步传输、中断传输、块数据传输。在图5所示系统中，USB HOST根据外部USB设备速度及使用特点采取不同的数据传输特点。如通过控制传输更改键盘、鼠标属性，通过中断传输要求键盘、鼠标输入数据；通过控制传输改变显示器属性，通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。

目前USB接口主要应用于计算机周边外部设备，可以以USB接口与计算机相联结的外设有电话、Modem、键盘、光驱、摇杆、磁带机、软驱、扫描仪、打印机等。

三、MODEM芯片及其它

从通信距离来讲，RS-485在波特率为1200bps的条件下，最远传输距离可达15km，但更远的距离则需借助专门的MODEM芯片利用电话线或电力线进行远程数据传输。

1、MODEM通信原理

电话线或电力线传输的是模拟信号，微处理器处理的是数字信号，MODEM芯片实现数字信号到模拟信号及模拟信号到数字信号的转换。利用MODEM芯处通过电话线进行远程通信的原理如图6所示。来自发送端的数字信号被Modem转换成模拟音频信号，利用公共电话网传输到接受端的Modem上。在接收端接收到的模拟音频信号被Modem转换为相应的数字信号，传输到接收数据终端。

2、MODEM通信系统操作模式

MODEM通信系统主要分为两种操作模式，一个叫全双工系统模式，另一个叫半双工系统模式。两种模式可以通过电话线进行传输。

A）四根导线全双工通信方式（两根电话线）

应用方法是采用两根专用的电话线，一根电话线用于发送，另一根电话线用于接收，发送的同时可以接送。

B）两根导线半双工通信方式（一根电话线）

应用方法是采用一根专用的电话线，任何时刻只有一个方向在工作。当一端处在发送状态时，另一端必须处在接受状态。这样就限制了它在某些领域的应用。

C）两根导线全双工通信方式（一根电话线）

发送和接收在同一根专用电话线同时进行传输，该方法与上述半双工相比更经济。

在基于电话线的远程通信系统中，上位机一般都具有拔号功能，下位机则根据需要分为有拔号功能及无拔号功能两种。拔号功能的实现一般要借助8250或GM16C550等通用异步收发器或专用的拔号芯片如HT9200A。下图为一远程通信系统，上位机及下位机均有拔号功能。其中MSM7512B为OKI公司的MODEM芯片，其数字信号端为TTL电平。

MODEM芯片已经广泛应用于远程通信、远程控制等场合。

3 其它新型接口电路

① IEEE 1394

IEE1394接口适合视频数据传输，支持外设热插拔、同步数据传输，同时可为外设提供电源。Apple称之为火线FireWire，Sony称之为i.Link，Texas Instruments称之为Lynx）。目前主要用于计算机及周边设备。

② INTERNET芯片

随着互联网时代的到来，基于INTERNET的相关通信集成电路也纷纷面世，如webchip系列产品可方便地实现基于INTERNET远程通信、控制，其应用原理如图8所示。

(c001)

参考资料：http://news.ccidnet.com/art/1523/20041029/171091_1.html

Answer 2

通信接口（interface）按电气标准及协议来分包括RS-232、RS-422、RS485、USB等。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。
以上为剪切的，计算机背后有几个接口，扁平的USB接口，圆的（以前鼠标键盘那种）串口，9针接口的com1口，有些可能还有很多针脚的打印机口LPT1

Answer 3

接口其实是要你建立一个中介使两个本来不能直接沟通的电子设备进行通讯。这就是接口了。计算机有什么通讯接口我真的数不出来。。。比如两个芯片之间一般都不能直接沟通的。你想一下你要做多少个接口。。接口类型也是非常多的。。。

Answer 4

计算机接口就是网线

其他的接口分别为A-BIS接口..A接口..NB接口..MC接口