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一文解读:工程师常用的接口大全

在电子产品中有硬件接口和软件接口之分:电脑等信息机器硬件组件间的接口叫硬件接口;电脑等信息机器软件组件间的接口叫软件接口。

作者:佚名来源:千家综合布线网|2018-01-17 22:14

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作为工程师应该经常与接口打交道,所以小编请教了一下度娘,接口的完整定义是,实体把提供给外界的一种抽象化物,用以由内部操作分离出外部沟通方法,使其能被修改内部而不影响外界其他实体与其交互的方式,就如面向对象程序设计提供的多重抽象化。

好复杂的感觉,其实,接口就是一种间接手段,所以相比起直接沟通,会引致些额外负担。在电子产品中有硬件接口和软件接口之分:电脑等信息机器硬件组件间的接口叫硬件接口;电脑等信息机器软件组件间的接口叫软件接口。

接口

下面小编来介绍一下这硬件类接口:

硬件接口主要有:

IDE

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1,这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。

SCSI

SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

光纤通道

光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。

SATA

使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说,就具有非常多的优势。首先,Serial ATA以连续串行的方式传送数据,一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。

RAID卡  

当然IDE RAID也有其缺点,比如在CPU占用率和连接设备数量等方面就无法与SCSI RAID相比,同时,IDE RAID目前为止还只支持RAID0、RAID1和RAID0+1,并且性能上也比SCSI RAID略逊一筹,因此高性能计算机应用方面还是以SCSI RAID为主。SATA RAID是刚刚诞生的RAID方式,它与IDE RAID类似,最大的优点是低成本,其他方面也和IDE RAID接近。

是指RAID卡支持的硬盘接口,主要有三种:IDE接口、SCSI接口和SATA接口。

RAID技术问世时是基于SCSI接口,因其成本高,因此主要面向服务器等高端应用。普通用户根本无缘拥有RAID。随着计算机的大众化,由此带动PC计算机的空前繁荣。相应的,在市场的带动下,用于PC计算机的IDE接口设备价格大幅降低,同时性能大幅提高。鉴于此,RAID技术开始移植到IDE接口上,推出了基于IDE接口的RAID应用,称为IDE RAID。而基于SCSI接口的RAID应用则相应称为SCSI RAID。与SCSI RAID相比,IDE RAID具有极低的价格,和一点也不逊色的性能表现,相应的,IDE RAID 解决方案就具有SCSI RAID无法比拟的高性价比。因此 IDE RAID自推出后,受到普通PC用户和普通商业应用的普遍欢迎。

MD设备

MD设备接口(港台称之为埠)指的是MD(Mini Disc)产品具有哪些输入输出的接口。首先作为MD产品,耳机的输出接口自然是必须有的。除了基本的耳机输出接口之外,录放型产品还应该具有线路输入的接口,这样才能够把MD和其它播放设备相连接,把播放的音频输入MD并且将其录制到MD片上。NetMD产品还应具有USB接口,这样才能够和电脑相连接,从而能够进行文件的传输。有的产品还具有麦克风的接口,可以把外部的声音通过MD录制下来。

USB接口

是为在PC与数码设备间传输数据而开发的技术。标准USB、Mini USB(典型应用:MP3)、Micro USB(典型应用:安卓智能手机)成为目前最常见的USB接口。被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品,并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。USB从USB 1.0发展到最新的USB 3.1。USB 3.1:传输速度为10Gbit/s,三段式电压5V/12V/20V,最大供电100W ,新型Type-C插型不再分正反。

USB Type-C接口

Type-C双面可插接口最大的特点是支持USB接口双面插入,正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题,正反面随便插。同时与它配套使用的USB数据线也必须更细和更轻便,做Type-C PD芯片厂家:Microchip、Cypress、NXP、ROHM、技领半导体、Power Integrations等。

下面是常用接口:

(1) 红外线接口:是一种廉价、近距离、无连线、低功耗和保密性较强的通讯方案,在 PC 机中主要应用在无线数据传输方面,但目前已经逐渐开始在无线网络接入和近距离遥控家电方面得到应用。 鉴于红外线通讯的诸多好处,现在的主板几乎全部提供了红外线接口,以便用户利用它进行与带红外线接口的设备通讯,如笔记本电脑、打印机、Modem、掌上电脑、移动电话等等。但计算机主板上仅仅提供了红外线接口,并未提供完整的发射接收装置,所以用户在想使用红外线通讯时,仍然需要购买红外线连接器。

(2) DB接口:D型数据接口,用于连接电子设备(比如:计算机与外设)的接口标准。因形状类似于英文字母D,故得名D型接口。

(3) PCI接口:它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口,几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有最多数量的插槽类型,在目前流行的台式机主板上,ATX结构的主板一般带有5~6个PCI插槽,而小一点的MATX主板也都带有2~3个PCI插槽,可见其应用的广泛性。

(4) 串行接口:串行接口(Serial port)又称“串口”,也称串行通信接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。常见的有一般电脑应用的RS-232(使用 25 针或 9 针连接器)和工业电脑应用的半双工RS-485与全双工RS-422。

RS-232是现在主流的串行通信接口之一。而RS-422接口,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。典型的RS-422是四线接口。实际上还有一根信号地线,共5根线。其DB9连接器引脚定义。RS-485接口是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。

(5) PS/2接口:PS/2接口是一种6针的圆型接口,有2根针是闲置的。PS/2是在较早电脑上常见的接口之一,用于鼠标、键盘等设备。一般情况下,PS/2接口的鼠标为绿色,键盘为紫色。PS/2接口是输入装置接口,而不是传输接口。所以PS2口根本没有传输速率的概念,只有扫描速率。

(6) Dock接口(典型应用:苹果系列产品):Dock接口有9pin的和30pin的。苹果从10年前的iPod开始使用30pin专用Dock接口,几乎所有的数据同步和外设都要依赖该接口。自从苹果在iPhone5发布时推出了9 Pin Lightning Dock接口,新接口标准的发布,同时也意味着苹果使用了长达9年的30针Dock接口将被正式取代。

(7) RJ11接口(典型应用:电话):一般的网络电话会提供两个RJ-11接口。1个RJ-11接口用于连接和HomePNA交换机相连接的电话线,另1个RJ-11接口与电话机连接。

(8) RJ45接口(典型应用:网线):RJ45接口通常用于数据传输,最常见的应用为网卡接口。

(9) 射频接口(TV接口):TV接口又称RF射频输入接口,天线和模拟闭路连接电视机就是采用射频(RF)接口。作为最常见的视频连接方式,

它可同时传输模拟视频以及音频信号。RF接口传输的是视频和音频混合编码后的信号,显示设备的电路将混合编码信号进行一系列分离、解码在输出成像。由于需要进行视频、音频混合编码,信号会互相干扰,所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。有线电视和卫星电视接收设备也常用RF连接,但这种情况下,它们传输的是数字信号。

(10) AV接口:AV接口把视频和音频进行了分离传输,从而避免了音频和视频的互相干扰。但是由于在视频传输上还需要把亮度和色度进行解码显示,所以视频传输还是存在损失的,所以目前的高清视频播放基本都放弃了AV接口。

(11) DIN接口:S端子在一些投影机厂家的称呼只中又被称为mini-DIN接口,包含4芯(不带音效输出)、5芯、6芯、7芯、8芯、9芯(能提供6个声道的讯号输出)等不同的产品都在投影机上被使用。

(12) VGA接口:笔记本电脑上的VGA端子V(其他的名称包括RGB端子,D-sub 15,或mini D15),是一种3排共15针的DE-15。VGA端子通常在电脑的显示卡、显示器及其他设备。是用作传送模拟讯号。

(13) DVI接口:Digital Video Interface,即数字视频接口。由1998年9月,在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组(Digital Display Working Group简称DDWG)发明的一种高速传输数字信号的技术,有DVI-A、DVI-D和DVI-I三种不同的接口形式。DVI-D只有数字接口,DVI-I有数字和模拟接口,目前应用主要以DVI-i(24+5)为主。

(14) HDMI接口:高清晰度多媒体接口是一种数字化视频/音频接口技术,是适合影像传输的专用型数字化接口,其可同时传送音频和影像信号,最高数据传输速度为2.25GB/s。

(15) BNC接口:BNC,全称是Bayonet Nut Connector(刺刀螺母连接器,这个名称形象地描述了这种接头外形),又称为British Naval Connector(英国海军连接器,可能是英国海军最早使用这种接头)或Bayonet Neill Conselman(Neill Conselman刺刀,这种接头是一个名叫Neill Conselman的人发明的)。

(16) RCA模拟音频:RCA接头就是常说的莲花头,利用RCA线缆传输模拟信号是目前最普遍的音频连接方式。每一根RCA线缆负责传输一个声道的音频信号,所以立体声信号,需要使用一对线缆。对于多声道系统,就要根据实际的声道数量配以相同数量的线缆。立体声RCA音频接口,一般将右声道用红色标注,左声道则用蓝色或者白色标注。

(17) S/PDIF接口:S/PDIF的全称是Sony/Philips Digital Interconnect Format,是索尼与飞利浦公司合作开发的一种民用数字音频接口协议。由于被广泛采用,它成为事实上的民用数字音频格式标准,大量的消费类音频数字产品如民用CD机、DAT、MD机、计算机声卡数字口等都支持S/PDIF,在不少专业设备上也有该标准的接口。

(18) XLR接口:XLR俗称卡侬头,有三针插头和锁定装置组成。由于采用了锁定装置,XLR连接相当牢靠。大三芯接口则采用直径为6.35毫米的插头,其优点是耐磨损,适合反复插拔。平衡模拟音频连接主要出现在高级模拟音响器材或专业音频设备上。

(19) SM卡接口:SM卡全称Smart Media,由Toshiba东芝公司在1995年推出,SM卡本身没有控制电路所以体积更小,很多老款相机都是使用SM存储卡,由于其控制电路设计在数 码设备中,所以兼容问题凸显。逐渐被淘汰。

(20) MMC卡接口:MMC卡全称MultiMedia Card,由SanDisk和Siemens公司于1997年推出,在各类便携设备中都能见到其身影。继后的升级版RS-MMC(Reduced Size MMC)、MMC Micro卡(三星标准,10PIN针脚,自己使用)等。据说还有High-Speed MMC、MMCplus和MMCMobile。

(21) SD卡接口:D卡全称Secure Digital Memory Card,由日本Toshiba东芝、Panasonic松下公司和美国SanDisk公司于1999年推出。具有高容量、高数据传输率及可写保护。针脚 9PIN。SD卡规范由MMC发展而来,大小和MMC差不多,SD卡与MMC卡保持着向上兼容,SD卡保留MMC的7针引脚,另扩展2针数据线。SD卡也有低速和高速两种。高速SD卡又叫SDHC,目前4G的SD卡基本都是SDHC。

(22) XD卡接口:D卡全称为XD-Picture Card,XD还是Extreme Digital简称,由富士和奥林巴斯联合推出,专为数码相机使用,单面18PIN引脚,XD卡的理论最大容量可达8GB,具有很大的扩展空间。目前市场 上见到的XD卡有16/32/64/128/256MB等不同的容量规格,下图是奥林巴斯1G XD卡,中间有明显的XD标识。

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【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】


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