Liệt kê các giao diện của bo mạch điều khiển công nghiệp

Các giao diện chính của một bo mạch chủ tiêu chuẩn là gì?

Giao diện ổ cứng mainboard: Giao diện ổ cứng có thể được chia thành giao diện IDE và giao diện SATA. Trên các mẫu mainboard cũ, thường có hai cổng IDE được tích hợp. Thông thường, các giao diện IDE nằm dưới các khe PCI, vuông góc với các khe nhớ (mặc dù một số có thể nằm ngang). Trên các mainboard mới hơn, các giao diện IDE đã chủ yếu được giảm bớt hoặc thậm chí loại bỏ, được thay thế bằng các giao diện SATA.

Giao diện ổ đĩa mềm mainboard: được sử dụng để kết nối một ổ đĩa mềm, thường nằm cạnh giao diện IDE. Nó ngắn hơn một chút so với giao diện IDE vì nó có 34 chân, vì vậy cáp dữ liệu cũng hẹp hơn một chút.

Giao diện COM của bo mạch chính (cổng nối tiếp): Hầu hết các bo mạch chính cung cấp hai giao diện COM, đó là COM1 và COM2, được sử dụng để kết nối các thiết bị như chuột nối tiếp và modem bên ngoài. Địa chỉ I/O của giao diện COM1 là 03F8h-03FFh, và số ngắt là IRQ4; địa chỉ I/O của giao diện COM2 là 02F8h-02FFh, và số ngắt là IRQ3. Có thể thấy rằng giao diện COM2 có ưu tiên hơn giao diện COM1 về mặt phản hồi. Các sản phẩm dựa trên giao diện này rất khó tìm trên thị trường.

Giao diện PS/2 trên bo mạch chính: Giao diện PS/2 có chức năng tương đối đơn giản, chỉ được sử dụng để kết nối bàn phím và chuột. Thông thường, giao diện chuột có màu xanh lá cây và giao diện bàn phím có màu tím. Tốc độ truyền của giao diện PS/2 nhanh hơn một chút so với giao diện COM. Tuy nhiên, sau nhiều năm sử dụng, hầu hết các bo mạch chính vẫn được trang bị giao diện này, nhưng ngày càng ít chuột và bàn phím hỗ trợ nó. Hầu hết các nhà sản xuất thiết bị ngoại vi không còn ra mắt các sản phẩm ngoại vi dựa trên giao diện này, mà thích ra mắt các sản phẩm ngoại vi giao diện USB thay thế. Đáng chú ý là do sự phổ biến rộng rãi của giao diện này, nhiều người dùng thích sử dụng nó ngay cả khi sử dụng USB, bằng cách cắm vào PS/2 thông qua một bộ chuyển đổi PS/2-USB. Thêm vào đó, mỗi thế hệ sản phẩm bàn phím và chuột có tuổi thọ rất dài, và giao diện vẫn duy trì hiệu suất cao. Tuy nhiên, trong tương lai gần, có khả năng cao rằng nó sẽ bị thay thế hoàn toàn bởi giao diện USB.

Giao diện USB của bo mạch chủ: Giao diện USB hiện đang là giao diện phổ biến nhất, có khả năng hỗ trợ lên đến 127 thiết bị ngoại vi và cung cấp nguồn điện độc lập, làm cho nó được sử dụng rộng rãi. Giao diện USB có thể rút 500mA dòng điện từ bo mạch chủ, hỗ trợ cắm nóng và thực sự đạt được chức năng cắm và chạy. Một giao diện USB đơn lẻ có thể đồng thời hỗ trợ kết nối cả thiết bị ngoại vi USB tốc độ cao và tốc độ thấp, được kết nối qua cáp bốn dây, với hai dây cho nguồn điện dương và âm và hai dây còn lại cho truyền dữ liệu. Tốc độ truyền cho thiết bị ngoại vi tốc độ cao là 12Mbps, trong khi đó tốc độ cho thiết bị ngoại vi tốc độ thấp là 1.5Mbps. Hơn nữa, tiêu chuẩn USB 2.0 có tốc độ truyền tối đa là 480Mbps. USB 3.0 đã xuất hiện trên các bo mạch chủ và đang bắt đầu trở nên phổ biến.

Giao diện LPT trên bo mạch chính (cổng song song): Nó thường được sử dụng để kết nối máy in hoặc máy quét. Số ngắt mặc định của nó là IRQ7, và nó sử dụng đầu nối DB-25 25 chân. Có ba chế độ làm việc chính cho cổng song song:

1. Chế độ làm việc tiêu chuẩn SPP. Dữ liệu SPP được truyền theo cách bán song công và đơn hướng, với tốc độ truyền tương đối chậm chỉ 15Kbps. Tuy nhiên, nó được sử dụng rộng rãi và thường được đặt làm chế độ làm việc mặc định.

2. Chế độ làm việc EPP được cải tiến. EPP áp dụng truyền dữ liệu bán song công hai chiều, với tốc độ truyền cao hơn nhiều so với SPP, đạt tới 2Mbps. Nhiều thiết bị ngoại vi đã áp dụng chế độ làm việc này.

3. Chế độ làm việc mở rộng ECP. ECP áp dụng truyền dữ liệu song công hai chiều, với tốc độ truyền cao hơn EPP, nhưng hỗ trợ ít thiết bị hơn. Máy in và máy quét sử dụng giao diện LPT hiện nay hiếm khi thấy, và hầu hết trong số chúng sử dụng giao diện USB.

Giao diện MIDI của bo mạch chính: Giao diện MIDI của thẻ âm thanh và giao diện cần điều khiển được chia sẻ. Hai chân trong giao diện được sử dụng để truyền tín hiệu MIDI, cho phép kết nối với các thiết bị MIDI khác nhau như bàn phím điện tử. Các sản phẩm dựa trên giao diện này hiện nay rất khó tìm trên thị trường. Giao diện SATA của bo mạch chính: Tên đầy đủ của SATA là Serial Advanced Technology Attachment, một giao diện ổ đĩa phần cứng nối tiếp dựa trên tiêu chuẩn ngành. Đây là một thông số kỹ thuật giao diện ổ đĩa cứng được đề xuất chung bởi Intel, IBM, Dell, APT, Maxtor và Seagate. Tại hội nghị IDF Fall 2001, Seagate đã công bố tiêu chuẩn Serial ATA 1.0, chính thức thiết lập thông số kỹ thuật SATA. Thông số kỹ thuật SATA tăng tốc độ truyền tải lý thuyết bên ngoài của ổ cứng lên 150MB/s, cao hơn 50% so với tiêu chuẩn PATA ATA/100 và khoảng 13% so với ATA/133. Với sự phát triển của các phiên bản trong tương lai, tốc độ giao diện SATA có thể được mở rộng thêm lên 2X và 4X (300MB/s và 600MB/s). Từ kế hoạch phát triển của nó, SATA trong tương lai cũng sẽ tăng tốc độ truyền tải giao diện bằng cách tăng tần số đồng hồ, cho phép ổ cứng được ép xung.