Luận Văn Thiết kế giao diện USB (PC) sử dụng chip FT245BM

TỔNG QUAN CÁC GIAO DIỆN TRONG
MÁY TÍNH PC

1.1. Giao diện tốc độ thấp.
1.1.1. Cổng giao tiếp song song.
Cổng song song là cổng thụng dụng nhất cho cỏc ứng dụng văn phũng. Nú cú 4 đường tớn hiệu điều khiển (tớn hiệu ra), 5 đường tớn hiệu trạng thỏi (tớn hiệu ra) và 8 đường tớn hiệu dữ liệu đều tương thớch mức TTL, tương thớch với 3 nhúm đường tớn hiệu trờn là 3 thanh ghi: thanh ghi điều khiển, thanh ghi trạng thỏi và thanh ghi dữ liệu. Địa chỉ cơ sở của cổng song song là 378H. Thanh ghi dữ liệu cú địa chỉ 378H, thanh ghi trạng thỏi cú địa chỉ 379H và thanh ghi điều khiển cú địa chỉ 37AH.
1.1.2. Cổng giao tiếp nối tiếp.
So với cổng song song thỡ cổng nối tiếp được dựng ớt hơn. Trong hầu hết cỏc trường hợp, bất kỡ thiết bị nào nối vào cổng núi tiếp cũng cần phải chuyển dữ liệu nối tiếp thành song song thỡ mới dựng được và cú thể dựng UART để thực hiện việc này. Vỡ thế cần phải cú nhiều thanh ghi điều khiển hơn kiểu truyền song song. Tuy nhiờn, truyền nối tiếp cú ưu điểm mà truyền song song khụng cú như :
ã Cỏp truyền nối tiếp dài hơn cỏp truyền song song. Vỡ cổng nối tiếp truyền mức 1 với điện ỏp từ –3V đến mức –25V và mức 0 với điện ỏp từ 3V đến 25V trong khi cổng truyền song song truyền với mức TTL.
ã Cỏp truyền khụng cần nhiều sợi như cỏp truyền song song;
ã Khả năng chống nhiễu cao.
1.1.3. Giao tiếp theo chuẩn ISA.
Chuẩn ISA là giao diện phổ biến nhất trong thế giới của mỏy vi tớnh. Chuẩn ISA nguyờn bản truyền 8 bit dữ liệu và chay với tần số 4.77MHz (tương ứng với bộ xử lý 8 bit 8088).
Năm 1984 thế hệ mỏy tớnh IBM AT ra đời dựng bộ vi xử lý 16 bit 80286 do đó bus ISA cũng được mở rộng thành bus 16 bit bàng cỏch ghộp thờm một rónh phụ nằm thẳng hàng với 8 bit cũ. Trờn bus ISA cú tập hợp cỏc đường địa chỉ, dữ liệu và điều khiển cho phộp thiết kế Card giao tiếp 8/16 bit cú địa chỉ 300H đến 31FH cắm trờn rónh này. Sau này mặc dự cỏc bộ vi xử lý cú tốc độ cao hơn, kờnh dữ liệu lớn hơn nhưng chuẩn ISA cũn tồn tại để tương thớch với những thiết bị ngoại vi cũ nối với mỏy tớnh qua giao diện ISA. Ngày nay rónh cắm ISA khụng cũn phự hợp và hầu như khụng xuất hiện trờn bảng mạch chủ của mỏy tớnh thế hệ mới. Và thiết bị ngoại vi núi chung thường sử dụng giao diện tốc độ cao USB hoặc PCI.
1.1.4. Giao tiếp theo chuẩn EISA.
Chuẩn EISA là sự mở rộng của chuẩn ISA, hoàn toàn tương thớch với chuẩn ISA (Card thiết kế theo chuẩn ISA chạy được trờn rónh cắm EISA). Chuẩn EISA cú tớnh năng tiờn tiến hơn như:
- Độ rộng kờnh dữ liệu 32 bit;
- Card thiết kế theo chuẩn EISA cú hiệu quả làm việc cao.
- Tự đông cài đặt cấu hỡnh cho Card tương tự như chuẩn Plug and Play.
Tuy nhiờn chuẩn EISA khụng phải là thụng dụng vỡ thiết bị theo chuẩn này cú giỏ thành đắt hơn và đặc biệt tốc độ (8MHz) của chuẩn EISA chậm hơn nhiều so với cỏc chuẩn giao tiếp bus cục bộ sau này được nhiều người ưu chuộng.
Ngoài ra cũn một số chuẩn giao diện nữa như: MCA (Micro Channel Architecture bus) do IBM phỏt triển với sự bố trớ chõn và cỏc đặc tớnh tớn hiệu hoàn toàn khỏc với ISA, EISA nhừm làm việc với cỏc bộ xử lý 80386. Một số đặc tớnh cú thể kể đến là: cỏc đường dữ liệu và địa chỉ 32 bit cú thể chuyển dữ liệu với card mở rộng dạng 8/16/32 bit. Cỏc chuyển mạch DIP và chõn cắm được thay thế bằng cỏch sử dụng cỏc thanh ghi điều khiển bằng phần mềm để thiết lập cấu hỡnh cho cỏc card mở rộng. trờn lý thuyết MCA cú thể làm việc với tần số 30MHz, cỏc chõn tớn hiệu được xen với cỏc chõn đất và chõn nguồn làm giảm nhiễu xuyờn õm, tổn hao, cú mạch phõn phối bus cho phộp tổ chức thiết bị chủ đa bus tuy vậy sự độc quyền của IBM trong việc sử dụng MCA đối với cỏc hóng sản xuất thiết bị chuẩn này khụng được sử dụng rộng rói.
Song song với sự ra đời cỏc bộ vi xử lý 32 bit hoạt động với tốc độ cao, cỏc phần mềm đồ họa ra đời đó dẫn tới việc CPU phải xử lý và truyền đi một lượng dữ liệu đồ họa lớn qua video card đến màn hỡnh. Điều này làm cho cỏc bus nờu trờn trở thành nguyờn nhõn gõy cản trở, làm chậm tốc độ hệ thống vỡ chỳng làm việc với tốc độ thấp, băng thụng hẹp. Những yờu cầu thực tế đó đó thỳc đẩy cỏc phỏt triển chuyển sang sử dụng bus cục bộ. Mục đích xõy dựng bus cục bộ là nhằm truy cập bus hệ thống với tốc độ xấp xỉ tốc độ bộ vi xử lý, cải thiện băng thụng, nõng cao độ tin cậy và giảm giỏ thành nhờ chuẩn húa