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文档简介
1、 qiuml20080227笔记本电脑与外部设备、存储器的连接和数据交换都须要通过接口设备来实现,前者被称为“I/O接口”,而后者则被称为“存储器接口”。存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同;因此,平时所说的接口即是指I/O接口,也是本课件的主要内容。 通用通用USBUSB端口端口(P4)IEEE 1394IEEE 1394接口接口(P6) PCMCIAPCMCIA(PCPC卡卡)端口)端口(P9)PCI-EPCI-E(NewNew卡卡)接口)接口 (P11)读卡器端口读卡器端口(P15) 通用串行端口通用串行端口(P26) 通
2、用并行端口通用并行端口(P27) VGAVGA视频接口视频接口(P29) DVIDVI视频接口视频接口(P31) AVAV视频端口视频端口(P34)S-VideoS-Video视频端口视频端口(35) HDMIHDMI视视/ /音频接口音频接口 (38)S/PDIFS/PDIF音频接口音频接口(P41) 模拟音频接口模拟音频接口(P45) 外接电源接口外接电源接口(P49) PS/2PS/2键盘接口键盘接口(P50) 防盗孔防盗孔(P51) RJ11RJ11RJ45RJ45端口端口 (P52) 红外(红外(IrDAIrDA)传输端口)传输端口(P60) 蓝牙传输端口(蓝牙传输端口(BTBT)
3、(P62) USBUSB的发展的发展: : 1994年提出,目的在于取代逐渐不适应外设需求的传统串,并口。1996年正式通过USB1.0标准,1998年正式开始普及,至今发展到USB2.0。 USBUSB接口的组成接口的组成: : 理论上讲,USB技术由三部分组成,即具备USB 接口的硬件系统、能够支持USB接口的系统软件及使用USB接口的相关外围设备。剖开USB外设的数据线,内部共有四条线,其中两条负责供电而另外两条负责数据的传输,如下图所示。USB接口的连接线有两种形式,A连接头(上流至电脑,与电脑相连),B连接头(下游到外设,与外设相连);通常的外设都是内建USB数据线,而仅仅包含与电脑
4、相连的“A”连接。 USBUSB接口的性能特点:接口的性能特点:热插拔,使用方便带宽大,速度快USB1.1USB1.1协议:协议:允许1.5Mbps和12Mbps两种数据传送速度规格;USB2.0USB2.0协议:协议:可以提供速率为480Mbps的高速传输。可连接设备多 USB接口理论上可以通过USB Hub扩展连接127个设备,节点间的有效距离为5 米,通过USB Hub可以将有效距离延长至30米。注意:最多只允许5个Hub的级联。简单的网络互连功能可以利用USB接口,来实现双机互连以交换简单的数据资料,组建最简单的对等网。 IEEE 1394IEEE 1394的发展:的发展: IEEE
5、1394接口,最初由Apple公司提出,称为“火线(FireWire)”技术,并在1995年由IEEE(电气与电子工程师协会)正式制定为总线标准,IEEE1394目前有两个版本,即通常所使用的IEEE 1394a和发展中的更高速的IEEE 1394b。 IEEE 1394IEEE 1394的结构:的结构:IEEE1394是一种外部串行总线标准,按物理接口分六角型6针:有两对数据线,一对电源线,有供电功能,Apple和PC上常见;四角型4针(mini1394):无供电功能,多用于DV或者笔记本电脑等设备。6针可以通过转接线兼容4针;4针转换成6针需配电源。 性能特点性能特点: :使用方便,支持热
6、插拔,即插即用:IEEE 1394标准接口的通信协议明确规定,当网络上附加结构或撤消结点时,能够自动地实现网络重构和自动分配ID;高速实时数据传输:IEEE1394a高达400Mbps,后续的IEEE1394b标准可将速度提升到800Mbps、1.6Gbps甚至3.2Gbps;支持异步传送和等时传送;自带供电线路:能提供8-40V可变电压,允许通过最大电流也达到1.5A左右,因此它能为耗电量要求小的设备进行供电;真正点对点连接(Peer-To-Peer):设备间不分主从,可直接实现两台DV间的数据传输或是多台电脑共享一台DV机,而且从理论上讲我们可以直接将IEEE1394接口DV机中的图像数据
7、保存到IEEE1394接口的硬盘中; 适合影像传输:标准的1394接口可以同时传送数字视频信号以及数字音频信号,相对于模拟视频接口,1394技术在采集和回录过程中没有任何信号的损失,十分适合视频影像的传输。 定义:定义: PCMCIA是便携式计算机外扩卡的接口定义。相当于台式机的PCI插槽。PCMCIA针对笔记本电脑规定了其内存卡的物理设计方案、计算机插槽设计方案、电气接口及相关软件。 基本结构:基本结构: 所有PCMCIA的长宽统一为“85.6mm54mm”,一般笔记本电脑至少有一个以上的PCMCIA插槽,位于机身的侧面。槽口边上有一个推杆用于退出插卡,和3.5英寸软驱的按键作用相同。它的插
8、入端是68针的标准接口,另一端因卡的不同用途而异,如网卡有个扁形槽接网络线,而MODEM卡则可弹出一个供垂直插入电话线RJ11接头的插孔。PCMCIAPCMCIA端口端口(Personal Computer Memory Card Personal Computer Memory Card International Association)International Association) PCMCIAPCMCIA卡类型(卡类型(依据厚度分):):TypeType型:型:厚度“3.3mm”,用于存储器,如内存、SRAM缓存、闪存等;TypeType型:型:厚度“5mm”,是当今的一种主流标
9、准,用于大多数设备如MODEM卡、网卡、闪存卡、智能卡、CDMA/GPRS上网卡;TypeType型:型:厚度“10.5mm”,用于硬盘驱动器;薄卡可以插进厚卡的插槽。以上三种是以16bit 数据传输,而Card -bus则以32位数据来传输。 基本应用:基本应用: RAM内存、预编程ROM卡、MODEM(调制解调器)卡、声卡、软盘控制器、硬盘控制器、CDROM和SCSI控制器、全球定位系统(GPS)和数据采集卡等。 本节为大家介绍的就是,目前笔记本电脑较新出现的一种设备接口,Express Card或称New Card的接口。实际上,早在2004年推出的Intel 915芯片平台的南桥芯片上
10、,已经能够完全从硬件上支持这种界面的功能模块了,只不过任何一个新的接口界面的问世、普及,需要有相应的电脑外围设备的支持,总是需要一个过程。所以,当时只是有很少的笔记本电脑机型配置此功能端口的。直到2007年初,Intel 965芯片组平台产品的推出,Express Card接口出现了迅速普及趋势,市场上各种Express Card界面的设备,如外置Express Card CDMA无线上网卡等,也层出不穷的推了出来。 Express Card 同PCMCIA Card一样,也是由 PCMCIA联盟推出的新规格。与传统PCMCIA Card技术的最大的不同在于,New Card技术采用了目前最新
11、的 PCI Express 和 USB 2.0总线接口,在外围设备与主机系统之间,直接提供热插拔式的连接,而不需要在系统的芯片组与插槽之间架设一个桥接芯片,即可以直接和系统南桥芯片进行通信。该接口究竟采用 PCI Express 还是 USB 2.0总线 ,主要取决于电脑硬件厂商,它们既可以采用前者来实现很高的性能,又可用后者来适应业已存在的大量USB设备。实际上,目前PC业界已推出的Express Card的设备接口,PCI Express X1和USB 2.0都是包含的。而对于普通的终端用户来说,无论底层的技术采用PCI Express和USB 2.0总线中的哪一个,其效果都是相同的。 P
12、CI Express总线和常规PCMCIA卡的PCI总线标准相比,它的数据传输速率提高了四倍,而且功耗会更低。此外,由于减少了中间的接口控制芯片,相应的产品成本也就降低了,而兼容性却得到了很大的提高。 此外,由于Express Card提供了扩展笔记本电脑的性能,而不牺牲其便携性的有效途径。常用的Express Card卡设备有很多种,包括存储卡、调制解调器、硬盘、网络适配器等等。其优点是,体积更小、传输速度更快,同时支持USB 2.0以及PCI Express总线界面。Express Card有两种尺寸规格,其一,是Express Card/34标准。如下图所示的后两种卡,它的大小只有目前P
13、C卡的一半,适合一些移动设备的PC卡接入。目前笔记本电脑的采用的几乎都是Express Card/34的标准。其二,是Express Card/54标准,它支持一些更大尺寸的Express Card设备。总结一下,总结一下,Express CardExpress Card有如下的优点:有如下的优点: - -更薄 - -更轻 - -更快 - -支持USB 2.0 和PCI Express 两种界面 随着移动存储器的发展,目前笔记本电脑基本都带有移动存储器插槽,英文名称为Card Reader,主要用来对目前市场上各种主流存储卡的数据的读取。由于这类存储卡广泛应用于数码相机、手机等设备,甚至桌面电
14、脑上也都带有此类插槽。常见的存储卡按其种类划分,大致可以分为以下几种:MS卡:卡:Memory StickMS Pro卡:卡:Memory Stick ProSD卡:卡:Secure Digital MMC卡:卡:Multi Media cardXD卡:卡:XD Picture cardIBM MicrodriveCF卡:卡:Compact Flash Type IICF卡:卡:Compact Flash Type ISM卡:卡:Smart Media 多合一读卡器,就是把目前较为流行的各种多媒体存储卡的插槽集成在一起。下图所示,为典型笔记本电脑读卡器插槽视图。我们将为各位列举当前笔记本电脑上
15、的MS、SD和XD这三种常见类型的多媒体存储卡的介绍。 自从1997年7月Sony宣布开发Memory Stick以来,Memory Stick已经在Sony全系列产品上得到充分应用。 这种口香糖型的存储设备几乎可以在所有的索尼影音产品上通用。其又称记忆棒,外形轻巧,并拥有全面多元化的功能。它的极高兼容性和前所未有的通用储存媒体(Universal Media)概念,为未来高科技个人电脑、电视、电话、数码照相机、摄像机和便携式个人视听器材提供新一代更高速、更大容量的数字信息储存、交换媒体。 除了外型小巧、具有极高稳定性和版权保护功能以及方便地使用于各种记忆棒系列产品等特点外,记忆棒的优势还在于
16、索尼推出的大量利用该项技术的产品,如DV摄像机、数码相机、VAIO个人电脑、彩色打印机、Walkman、IC录音机、LCD电视等,而PC卡转换器、3.5英寸软盘转换器、并行出口转换器和USB读写器等全线附件使得记忆棒可轻松实现与PC及苹果机的连接。 记忆棒推出后,三星、爱华、三洋、卡西欧、富士通、奥林巴斯、夏普等一系列数码公司已表示了对此格式的支持。索尼公司目前还在寻求家用电子行业和IT行业对记忆棒格式的认同。 Sony对记忆棒做了一些改进, 即在由原先的大小为50mm x 21.5mm x 2.8mm,重量4克。接口是由单一平面的10针接合器连接独立针槽,并具有写保护开关的MS卡的基础上,将
17、体积减小至约原来的1/3,设计制造了记忆棒Duo,外型尺寸仅为31mm20mm1.6mm,重量也缩小了一倍,为2克,这和XD卡非常相仿,非常便于携带。这种记忆棒Duo很方便应用于相当小巧的手机和数码相机中,以及各种MP3播放器等电子产品中。 同时,为了获取更大的存储容量和更高的读取速度,索尼推出了全新的记忆棒PRO。这是由索尼和SanDisk公司共同开发的,外型体积较记忆棒均没有变化,但是可以实现GB的容量,老式设备将不能使用这种新型的记忆棒PRO,不过现在生产的有记忆棒PRO插槽的数码产品可以向下兼容,使用传统的记忆棒。记忆棒PRO除串行传送之外,还支持并行传送,以实现多种数据的同时传递与接
18、收。在平行传送模式中,数据以大于160Mbps的理论值的速度传送,使实时记录DVD质量的动态图像成为可能。拥有这种高速,记忆棒PRO同样可以支持即将到来的宽带时代带来的先进解决方案。记忆棒PRO没有蓝条和白条之分,所有的记忆棒PRO都具备版权保护功能。 2003年3月份,在记忆棒PRO的基础上,设计制造了记忆棒Pro Duo,是一种是对过去的记忆棒Duo,进行新并行接口支持改进后的产品。记忆棒PRO Duo将所有记忆棒PRO的先进功能打包压缩成Duo格式。它采用更高密度的叠加技术。它提供了快速、简便地复制高分辨率的数码图像,以及大容量演示数据的方法。记忆棒允许记录有版权保护的内容及高速数据的传
19、送,在广泛的产品领域内,维持其高兼容性,包括小型移动设备。同时,通过连接适配器,它同样可以应用于兼容标准尺寸记忆棒的产品。目前最新的记忆棒存储卡的容量可达8GB。 SD卡的全称是Secure Digital,即为安全数码的意思。它由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡,重量只有2克,但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性等功能特点。 SD卡在24mm32mm2.1mm的体积内结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC(Multilevel Cell)技术和Toshiba 0.16u及0.13u的NAND技
20、术,通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接,不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。而且,它采用的是一体化固体介质,没有任何移动介质。所以,不用担心由于机械运动而带来的可能损坏。 正是由于SD卡的体积小巧,被广泛应用于数码相机上。其最大的特点就是通过加密功能,保证数据资料的安全保密。需要说明的是,SD卡在外形上同MMC卡保持一致,并且兼容MMC卡接口规范。也就是说,MMC卡可以被的SD卡槽接口读写,但SD卡却不可以被MMC接口设备支持。从外观上的区别来看,由于SD接口除了保留MMC的7针外,还在卡的两边增加了2针作为数据线,并且包含了物理写保护开关功能。 在容量方面,目前市场上已经有4GB的SD
21、卡产品。同时,为了适应小型化,SD卡新近出现了Mini SD卡,主要也是进攻手机、PDA、掌上电脑的信息终端。不过注意的是,在某些产品,例如手机上,SD卡和MMS卡是不能兼容的。SD 卡在售价方面,要高于同容量的Multi Media Card卡。 目前SD卡在数码相机中正在迅速普及,大有成为主流之势,已经开始威胁到CF卡的市场分额了。这是主要由于SD卡的体积要比CF卡小很多,并且SD卡在容量、性能和价格上和CF卡的差距越来越小,而这两年支持SD卡的手机迅速在市场走热。因此,SD卡的迅速成长绝对不是偶然的。还有一点,就是MMC卡也能和SD卡相兼容,这也是SD卡迅速走红的原因之一。 XD卡全称为
22、XD Picture Card,是由富士和奥林巴斯联合推出的,专为数码相机使用的小型存储卡。其采用单面18针接口,是目前体积最小的存储卡之一。XD取自于Extreme Digital,即极限数字的意思。XD卡是较为新型的闪存卡,相比于其它闪存卡,它拥有众多的优势特点。袖珍的外形尺寸,外形尺寸为20mm25mm1.7mm,总体积只有0.85立方厘米,约为2克重,是目前世界上最为轻便、体积最小的数字闪存卡之一。优秀的兼容性,配合各式的读卡器,可以方便的与个人电脑连接。超大的存储容量,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512MB、1GB和2GB等不同的容量规
23、格。基本定义:基本定义: 串行接口简称串口,这也是笔记本电脑与电脑进行数据传输的一个标准接口。它采用9针插口,串口不同于并口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送,虽然速度会慢些,但传送距离较并口更长,因此长距离的通信大多使用串口。此种接口在笔记本电脑上主要用来连接外接鼠标或专用外接键盘等。 功能特点:功能特点: 标准的串口能够达到最高“115Kbps”的数据传输速度,而一些增强型串口如ESP (Enhanced Serial Port,增强型串口) 、Super ESP (Super Enhanced Serial Port,超级增强型串口)等则能达到“460Kbps”的数据传输速
24、率。基本定义基本定义:并口采用25针的双排插口,所谓并行,是指8位数据同时通过并行线进行传送,这样数据传送速度大大提高,但并行传送受线路长度限制,随着线路长度的增加,信号会随之衰减,导致出错率加大。主要应用主要应用:除最普遍的应用于打印机以外,还可用于连接扫描仪、ZIP驱动器甚至外置网卡、磁带机以及某些扩展硬盘等设备 发展史:发展史:Parallel Port SPP EPP ECP CompanyCompanyDateDateTypeTypeCharacteristicCharacteristicIBM-PP单向传输IBM-SPP双向并口技术,实现数据的同时输入输出IntelXircomZe
25、nith1991EPP允许更大容量数据的传输(5001000byte/s),针对存储设备等高速传输数据的非打印机设备Microsoft、HP1992ECP专门针对打印机制定的标准-1994IEEE1284涵盖EPP和ECP,需要操作系统和硬件都支持基本定义:基本定义:显卡上输出模拟信号的接口,VGA(Video Graphics Array)接口,也叫D-Sub接口;VGA接口是一种D型接口,上面共有15针空,分成三排,每排五个。主要作用:主要作用: 显卡的输出接口是电脑与显示器之间的桥梁,它负责向显示器输出相应的图像信号。CRT显示器只能接受模拟信号输入,这就需要显卡能输入模拟信号。虽然液晶
26、显示器可以直接接收数字信号,但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配,因而采用VGA接口;VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数的显卡都带有此种接口。VGAVGA视频端口视频端口 (Video Graphics Array)(Video Graphics Array)VGAVGA视频端口基本原理视频端口基本原理 基本原理:基本原理: 计算机与外部显示设备之间通过模拟VGA接口连接,计算机内部以数字方式生成的显示图像信息,被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中;对于模拟显示设备,如模拟CRT显示器,信号被直接送到相应的处理电路
27、,驱动控制显像管生成图像。而对于LCD、DLP等数字显示设备,显示设备中需配置相应的/(Analog/Digital)转换器,将模拟信号转变为数字信号;在经过/和/ 2次转换后,不可避免地造成了一些图像细节的损失。 发展史:发展史: 它是1999年由Silicon Image、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成DDWG(Digital Display Working Group,数字显示工作组)推出的接口标准。 基本原理:基本原理: 它是以Silicon Image公司的Panel Link接口技术为基础,基于TMD
28、S(Transition Minimized Differential Signaling,最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。 DVIDVI端口基本原理:端口基本原理: TMDS是一种微分信号机制,可以将象素“数据编码”,并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。一个DVI显示系统包括一个“传送器”和一个“接收器”。传送器是信号的来源,可以内建在显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上;而接收器则是显示器上的一块电路,它可以接受数字信号,将其解码并传递到数字显示电路中,通过这两者,显卡发出
29、的信号成为显示器上的图象。 基本特点:基本特点: 速度快 DVI传输的是数字信号,数字图像信息不需经过任何转换,大大节省了时间,因此它的速度更快。 画面清晰 由于减少了“数字模拟数字”繁琐的转换过程,速度快,有效消除拖影现象,而且信号没有衰减,色彩更纯净、更逼真。 DVI DVI 类型类型: : DVI-I (Integrated Digital/Analog) DVI-D (Digital) DVI-A (Analog) AVAV接口:接口: 复合端口,通常都是成对的白色音频接口和黄色的视频接口,它通常采用RCA(俗称“莲花头”)进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接
30、起来即可。 基本原理:基本原理: AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV 接口的传输仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。 基本原理:基本原理: S-Video 是一种影像讯号传输方式,也称二分量视频接口,它是在AV接口的基础上将色度信号-C(chrominance)和亮度信号-Y (luminance),进行分离,再分别以不同的通道进行传输,减少影像传输过
31、程中的“分离”、“合成”的过程,减少转化过程中的损失,以得到最佳的显示效果。 主要特点:主要特点:图像清晰 同AV 接口相比由于它不再进行Y/C混合传输,因此也就无需再进行亮色分离和解码工作,而且由于使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真,极大提高了图像的清晰度。 主要弱点:主要弱点: S-Video 要将两路色差信号(Cr,Cb)混合为一路色度信号C,进行传输然后再在显示设备内解码为Cb 和Cr 进行处理,带来一定信号损失而产生失真,这种失真很小,但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现,而且由于Cr,Cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制。 色
32、度信号(色度信号(CC信号):信号): 彩色影像信号是由“R、G、B”三种色信号组合而成的,经由其中不同比例的搭配以组合成各式各样的颜色,这三种信号我们称之为色度信号(C信号)。 亮度信号(亮度信号(Y Y信号):信号): 亮度信号代表了影像的亮度变化,亦即相当于黑白影像的亮度细节。 S-Video S-Video 类型:类型:4 PIN4 PIN:也有称5线接头,二路视频亮度信号,二路视频色度信号,一路公共屏蔽地线,这是通用的一种规格。除了显卡外电视机以及DVD等视频源上都是这种接口。7 PIN7 PIN:7针接口兼容4针标准接头,我们也能使用4针连线;7 针接口即能分离出一路4针标准S端子
33、信号,又能分离出一路标准的AV视频信号来,于是有的配备7针S端子的显卡还配备一个一转二的转接输出装置,可以分成S端子和AV输出两种模式,从这个角度来说7针接口要优越于5针标准接口。 HDMI,英文全称是High Definition Multimedia Interface,中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。2002年4月,日立、松下、飞利浦、索尼、汤姆逊、东芝和Silicon Image七家公司联合组成HDMI组织。HDMI能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据,最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。下图所示,为
34、典型的HDMI多媒体接口: HDMI不仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率,还能支持DVD Audio等最先进的数字音频格式,支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送,而且只用一条HDMI线连接,免除数字音频接线。同时HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s,因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设
35、备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。 与DVI相比HDMI接口的体积更小,而且可同时传输音频及视频信号。DVI的线缆长度不能超过8米,否则将影响画面质量,而HDMI最远可传输15米。只要一条HDMI缆线,就可以取代最多13条模拟传输线,能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。下图为HDMI系统原理框图: 基本简介:基本简介: 它是(Sony/Philips Digital InterFace)SONY、PHILIPS家用数字音频接口的简称,可以传输LPCM流和Dolby Digital、DTS这类环绕声压缩音频信号。S/PDIF代表的是数字讯号的传输,取代了传统的模
36、拟信号传输方式,可以取得更好的音质;S/PDIF使用不平衡信号,75欧电缆,峰值电压大约1V;信号不很强,典型的传送距离在10米左右。端口类型端口类型- -以传输方式分以传输方式分 S/PDIF口技术应用在声卡上表现为“输出”(S/PDIF OUT)和“输入”(S/PDIF IN)两种。- -按接口型式分按接口型式分RCA同轴(Coaxial Cable)接口:它的优点是阻抗恒定、有较宽的传输带宽。光纤(Optical Fiber)接口:S/PDIF数字信号驱动一支发光LED,目标设备的光电接收器再把闪光信号转换成S/PDIF。信号在传送途中不会受到干扰,光纤连接的另一个好处是发送设备与接收设
37、备之间没有电气连接。 而使用光纤其主要优势在于无需考虑接口电平及阻抗问题,接口灵活且抗干扰能力更强,可以获得优于同轴接口的音质。 主要应用:主要应用: 通过两芯的数字音频线将光驱背后的Audio Digital接口与声卡的CD S/PDIF接口相连,即可使得CD声音信号以数码方式传输到声卡,通过声卡上DAC(Digital-Analog Converter,数模转换器)转换成“模拟声音”输出,可以降低机箱内电磁波对模拟信号的干扰,从而提高CD的播放音质。 本节为大家介绍的是笔记本电脑主板上集成的声卡功能及接口。声卡的作用不用多说了,就像人的嘴巴和耳朵,电脑如果没有了他们,就变成了“聋哑人”。前
38、面提到,笔记本电脑上的任何部件都要受到体积和功耗两方面的限制。作为目前电脑的标准功能部件之一的声卡也不例外,出于有效降低整机的体积、功耗及成本等方面因素。目前,几乎所有的笔记本电脑上声卡均采用的是板载软声卡的音频解码方式。 那么,究竟什么是所谓的软声卡呢?顾名思义,软声卡就是通过内置在南桥芯片中的音频解码功能模块界面,来部分实现音频信号的处理功能的。软声卡芯片与硬声卡芯片最大的区别,就在于其芯片内部缺少数字音频处理单元,数字音频解码工作依靠系统芯片的集成功能模块来协助完成。所以,使用软声卡在CPU占用率方面的相对于独立的硬件声卡占用率会高一些,但随着CPU处理能力的增强,现有声卡信号处理对整个
39、系统性能的影响,已经显的微不足道了。 好了,既然声卡功能模块在笔记本电脑主机上这么重要,我们还是赶快来了解一下它的基本组成吧!除了电脑主板上的南桥芯片外,下面圆圈内所示的声卡芯片了,它几乎是所有笔记本电脑主板上所必备的。在声卡芯片的周围,会分部很多小电容,它们和声卡芯片一道,完成对系统南桥芯片传送过来的数字音频信号处理,转换为我们人耳能够听到的模拟音频信号了。同样,声卡芯片从电脑主机外部介绍的模拟声音信号,也是要经过声卡芯片的模数转换(A/DC),转换为系统芯片能够直接处理的数字信号,并经过AC97总线将这些数字信号传输到南桥芯片的相应处理功能单元中。需要说明的是,声卡芯片内部PLL锁相环功能
40、模块往往需要一个14.318MHz24.576MHz的基准时钟信号的共计。所以,通常需要在声卡芯片的引脚附近,安装石英晶体振荡器,来产生所需要的固定时钟频率。也有通过直接引入主板上的时钟芯片上的相应时钟信号来实现的方式。 在声卡芯片的又上方,我们看到了另外一颗颗粒较小的芯片。它就是我们常提到的功放芯片。笔记本电脑的音响系统,可谓“麻雀虽小,五脏俱全”。我们之所以能够听到笔记本电脑内置喇叭发出的较为洪亮的声音,是因为经过声卡芯片处理的音频信号,必需要经过这个音频信号放大器芯片来实现的,经过其放大的声音信号的功率,往往可以达到数瓦,只有这样,才能满足电脑使用者的视听需求了。 下图片右边的方框中的部
41、分,便是电脑音频输出、输入接口了。音频输出接口俗称外置喇叭接口,上面的那个为麦克风接口,它是音频输入接口的一种。其他音频输出端口,常见的还有S/PDIF数字音频、内置MIC端口等。 随着Intel ICH6M南桥芯片的推出,开发代号为“Azalia”的高分声卡(High Definition Audio )音效芯片业已面世。以其多声道、高保真的效果,已经替代传统的AC97声卡芯片。Azalia音效芯片最大的特色在于它对音频效果的提升。除此之外,它还能够进行自动设备检测和接口定义功能,可以自行判断哪个端口有何种设备插入;还能为接口定义属性,利用这个功能,我们可以重新分配音频插孔的定义,之后就可以
42、播放不同的音频、视频文件,听不同的歌曲了。下图所示,为RealTek公司早先推出的ALC880 Azalia声卡音频解码芯片视图:基本定义:基本定义: 笔记本电脑外接电源口主要负责将外接适配器的19伏“直流电源”接入到主板上,为主板系统工作、电池提供电源。常见的有2PIN、4PIN电源口,但最终只有一种电压输入(电压和接地脚),另外两PIN用作加强接触的可靠性,或者为主板系统提供外接“适配器功率”等ID信号;分别如下图所示:基本定义基本定义: 键盘电路板是整个键盘的控制核心,它位于键盘的内部,主要担任按键扫描识别,编码和传输接口的工作;键盘的接有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口,PS/
43、2接口的功能比较单一,仅能用于连接键盘和鼠标。一般情况下,鼠标的接口为绿色,键盘的接口为紫色。虽然从上面的针脚定义看来二者的工作原理相同,但这两个接口还是不能混插,这是由它们在电脑内部不同的信号定义所决定的;PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,是目前应用口较为广泛的接口之一。 “K K”标志表明该Lock符合Kensington公司生产的笔记本锁的标准。Hole (on system) size:Lock head size: 20 30 mmKensington LockKensington Lock)基本定义:基本定义:基本定义:基本定义: RJ(Registered Jack)代
44、表已注册的插孔,是来源于贝尔系统的USOC代码;USOC是一系列已注册的插孔及其接线方式,是由贝尔系统开发的,用于将用户的设备连接到公共网络。(1 1)RJ11RJ11:调制解调器(Modem)孔,之前是6个位置(6pin)模块化的插孔,目前通常用2pin。(2 2)RJ45RJ45:网络孔,使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8pin)的模块化插孔。下面我重点介绍本地网卡功能模块及接口。 本节将要为各位介绍的就是集成在笔记本电脑主板上的本地网卡功能模块。网卡(Network Interface Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备。随着信息技术及互联网络的
45、普及,现在能够看到的笔记本电脑,几乎都包含了内置本地网卡(Local Area Net,简称LAN)上网功能。笔记本电脑主板上采用集成网卡的做法,主要是出于其空间机构便携性的考虑。同时,在采用相同网卡芯片的情况下,板载网卡与独立网卡在性能上没有什么差异。而且,相对与独立网卡,板载网卡也具有独特的优势。首先,是降低了电脑用户的采购成本。例如,现有板载千兆网卡的主板越来越多,而购买一块独立的千兆网卡往往要花上好几百元。其次,可以节约系统扩展资源,不占用独立网卡需要占用的PCMCIA插槽或USB接口等。再次,能够实现良好的兼容性和稳定性,不容易出现独立网卡与主板兼容不好或与其它设备资源冲突的等问题。
46、 笔记本电脑主板的板载本地网卡芯片以速度来分,可分为10/100Mbps自适应和千兆网卡芯片。如果,以其同内部系统接口总线接口类型可分为PCI和PCI Express X1总线接口。主板上常见的集成网卡芯片信号有,RealTek公司的RTL8100/RTL8110、Broadcom公司的BCM4401/BCM5906/BCM5787和Marvell公司的88E8038/88E8055等等,我们将举例介绍。下图所示,为旭日210机型上的网卡芯片及模块组成的实物图片,请参考:网卡芯片25MHz晶振EEPROM芯片网卡接口(RJ45)Transformer 下面我们来具体介绍一下网卡芯片功能模块的主
47、要构成。首先,我们可以把网卡分芯片成两个部分。学过网络技术的人可能都很清楚,现今的LAN都满足IEEE 802.3的通信协议,而这个协议的物理实现却并非那么简单,它需要由两部分组成。一部分是MAC(Media Access Controller,媒体接入控制器)控制层,作用是根据IEEE 802.3协议来采用CSMA/CD算法做运算,另一部分是物理连接层PHY(Physical Layer ),作用是根据MAC的算法得出的处理结果,接收和发送数据。常见的网卡芯片都是把MAC和PHY集成在一个芯片中,但目前很多主板上的南桥芯片已包含了以太网MAC控制功能,只是未提供物理层接口。因此,需外接PHY
48、芯片以提供以太网的接入通道。这类PHY网络芯片就是俗称的“软网卡芯片”,常见的PHY功能的芯片有RTL8201、 Intel 82562ET等等。 “软网卡”一般将网络控制芯片的运算部分交由CPU或南桥芯片处理,以简化线路设计,从而降低成本。但其会更多占用系统资源,影响了产品性能的发挥。笔记本电脑主板绝大部分采用的还是包含MAC和PHY功能的”硬网卡“设计模式。 再回到网卡芯片的外围模块。如上图所示,其外围由一颗EEPROM芯片、25MHz的时钟晶振、Transformer和RJ45网络接口组成。网卡芯片处理后的信号,由RX+-和TX+-两对差分线引出,透过Transformer来控制EMI,然后输出到RJ45接口即可。这里的Transformer的结构跟USB接口线路中的共模电感作用相似。经过Transformer的信号线,必须以最短的距离接到RJ45接口上,以尽可能的减少信号干扰。说到这里,可能有些工程师会问,网卡 芯片附近的那颗EEPROM芯片究竟用来干什么用的呢? 它是用来存储网卡芯片MAC地址以及网卡芯片厂商硬件信息的。现在,就向大家
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