計 算 機 概 論 實 習

班級 : 控晶一乙姓名 : 陳昱璋學號 : 4992C053指導老師 : 陳世中

目 錄

• 何謂 Analog/Digital and Digital /Analog? 用途為何 ?

• DVD-R 與 DVD+R 各別定義為何 ? 有何異同 ?

• PS2, Printer Port, Serial Port, USB等四種介面的接腳定義為何 ?

何謂 Analog/Digital and Digital /Analog? 用途為何 ?

• Analog/Digital 一般簡稱 ADC，是將類比訊號轉為數位訊號的裝置 .

• Digital /Analog一般簡稱 DAC，是將數位訊號轉為類比訊號的裝置 .

數位系統和類比系統

• 任何一個物理量的值，我們都可以將它轉換為電壓的大小，以便我們針對此值加以運算或儲存，此時可以處理此值的電路可分為數位 (digital)及類比 (analog)兩種系統，現在我們以一個簡單的音波放大電路為例，分別敘述及比較如下。

數位系統• 如圖 1.2-1所示，當一個人對著麥克風說話的時候，麥克風會將音波轉換成連續的電波，而數位系統首先要做的就是將此連續的電波分成很多的片段，每一片段得到的電壓稱為取樣電壓，然後將取樣電壓依其大小付予一個相對的二進制的值 (數碼 )，這樣的處理稱為類比至數位轉換 (A/D，轉換後的數碼再經過數位處理機加以運算，以此例而言運算的目的在將輸入的數碼乘以使用者要求的倍數，因此經過數值處理機運算後得到另一組數值較大的碼，此數碼再經由數位至類比轉換 (D/A)電路轉換成電壓，一個連續的輸入電壓經由處理後至類比輸出端已是被放大的電波了，由於此種系統負責處理放大倍數的電路是數位處理機 (一般電腦包含的功能 )，主要作用在於數碼的運算及處理，因此本例可稱為是一個數位系統的放大器了。 )

數位系統音波放大器

類比系統

• 如圖 1.2-2所示，麥克風輸入的電波經由一個電波放大器，直接將輸入的電波以電晶體原有的放大特性加以放大，此種音波放大的過程未經任何的數位處理，而且輸入至輸出電波都是連續性的，不像數位系統中會將輸入電波分成許多非連續性的片段來處理，因此我們可稱此放大器是屬於類比式的放大器。

類比系統音波放大器

DVD-R 與 DVD+R 各別定義為何 ? 有何異同 ?

• 在 1990年代早期，有兩種高容量光碟標準正在研究階段；一個是多媒體光碟 (MMCD)另一個是超級光碟 (Super Disc)，而 IBM則出面希望合併兩個標準，後來由於電腦界業者 (包括Microsoft 、 Intel等廠商 )堅持他們只會支援一種統一的規格，兩大陣營於是將標準合併成為 DVD，並於 1995年推出。

DVD 於一開始已被設計為多用途的光碟。原始的 DVD 規格裡共有五種子規格

• DVD-Video ：用作儲存影像 DVD-Audio ：用作儲存音樂 DVD-ROM ：用作儲存電腦資料 DVD-R ：只可寫入一次的燒錄光碟片 DVD-RAM ：可重覆寫入的燒錄光碟片 

《 DVD-R》

• DVD-R(或稱為 DVDR) 是可寫入 DVD格式之一。它的容量比 CD-R 更大，雖然最初的標準容量僅為 3.95GB，但一般容量則為 4.7GB；而 Pioneer公司亦開發了 8.54GB的雙層 DVD版本，並於 2005年推出巿場。 DVD-R能夠寫入一次，相反的 DVD-RW則能夠寫入多次。DVD-R格式是由 Pioneer 於 1997年秋季開發，它被大部分 DVD播放器支援，而且獲得制定DVD標準的 DVD Forum承認。

《 DVD+R》

• DVD+R 於 2002年中由眾多公司共同支持的DVD+RW聯盟開發。由於 DVD+R格式是直接與 DVD-R格式競爭，而且 DVD-R的開發是由 DVD Forum負責，所以 DVD+R不被DVD Forum批准和接納，並聲稱 DVD+R並非官方 DVD的格式。2003 年 10 月，開發組織成功研製出雙層儲存的 DVD+R，使光碟容量增至 8.5GB(DVD+R DL)，差不多是單層版本的兩倍。該技術已於 2004年中期得到相關產品的採用。 

DVD-RDVD+R的差別

• 其實主要就是定址 (addressing)的方式不同。

為什麼需要定址？因為燒錄片要讓燒錄機知道，從哪開始燒，現在燒到哪……等等，

所以就會有預刻軌道，負責引導燒錄雷射光束，並且在這軌道中做些手腳，讓燒錄機能夠辨識燒到哪裡了。

• +R 採用頻率較高的 wobble( 引導軌是會搖擺 or 抖動的，這抖動就叫 wobble)817,4kHz，其定址是利用在預刻凹軌處， wobble的相位調變來達成，此方式的訊號辨識率比 -R來的好，且製造過程的金屬模板較 -R來的不複雜 ( 引導軌圖形 )。符合了 +R聯盟講的，易高倍寫，易生產製造…等。-R wobble 頻率為 140,6kHz，定址是直接在凸軌處預刻定址訊坑，此種 addressing方式，訊號辨識度較差，當倍速一拉高時，會有定址不易的情形！

• DVD+R是屬於質地比較硬的材質，所以比較適合拿來燒錄或備份資料．相片．等等的檔案 DVD-R則是屬於質地比較軟的材質，所以比較適合拿來燒錄或備份音軌型的資料，例如：音樂 ＣＤ或影片．

PS2 的接腳定義

PS/2 接口是一種 PC相容型電腦系統上的介面，可以用來連結鍵盤及滑鼠。 PS/2的命名來自於 1987年時 IBM所推出的個人電腦

並列（ Printer Port ）之接腳定義

• 並行端口，又稱平行埠、並列埠，是電腦上資料以並列方式傳遞的埠，也就是說至少應該有兩條連線線用於傳遞資料。與只使用一根線傳遞資料（這裡沒有包括用於接地、控制等的連線線）的序列埠相比，並列埠在相同的資料傳送速率下，並列埠可以更快地傳輸資料。所以在 21 世紀之前，在需要較大傳輸速度的地方，例如印表機，並列埠得到廣泛使用。但是隨著速度迅速提高，並列埠上導線之間資料同步成為一個很難處理的難題，導致並列埠在速度競賽中逐漸被淘汰。目前 USB等改進的串列埠逐漸代替了並列埠。

串列（ serial ）的接腳定義

• 串行端口是串行通信的物理接口，通過它信息的傳輸或出一個位在同一時間（對比度並口 ）。在整個歷史的大部分個人電腦 ，數據傳輸通過串行端口連接的計算機以設備，如終端和各種外設。 While such interfaces as Ethernet , FireWire , and USB all send data as a serial stream , the term "serial port" usually identifies hardware more or less compliant to the RS-232 standard, intended to interface with a modem or with a similar communication device.雖然這種接口，以太網，火線，和的 USB都送一個串行數據流中，“串行端口”，通常或多或少地識別硬件的兼容的 RS - 232標準，目的是接口與調製解調器或類似通信設備。 In modern personal computers the serial port has largely been replaced by USB and Firewire for connections to peripheral devices.在現代個人電腦的串行端口已經在很大程度上取代了 USB和火線連接到外圍設備。

• 許多現代的個人電腦沒有串口，因為這傳統端口已被取代大部分用途。 Serial ports are commonly still used in applications such as industrial automation systems, scientific analysis, shop till systems and some industrial and consumer products. Server computers may use a serial port as a control console for diagnostics. 串口是常用的應用程序仍然使用，如工業自動化系統，科學的分析，購物直到系統和一些工業和消費產品。 服務器計算機可以使用一個串口的控制台進行診斷。 Network equipment (such as routers and switches) often use serial console for configuration. 網絡設備（如路由器和交換機）經常使用串行控制台進行配置。 Serial ports are still used in these areas as they are simple, cheap and their console functions are highly standardized and widespread. 串行端口仍然使用這些領域，因為它們是簡單，廉價和他們的控制台功能是高度標準化和普及。 A serial port requires very little supporting software from the host system.一個串行端口只需要很少的軟件支持從主機系統。

USB 的接腳定義

USB 基本概念

• 若以 USB的字面意思來看，其英文全稱是Universal Serial Bus，而直接翻譯成中文是『通用串列匯流排』。這是由 7 家包括了 Compaq 、迪吉多、 IBM 、英代爾、微軟、 NEC以及北方電訊 (加拿大 )等主要的電腦與電子科技大廠所研發與規劃出來的。

• USB是一種標準的連接界面，允許把外面的設備與電腦連接時，不必重新配置規劃系統，也不必打開機殼，另外調整界面卡的指撥開關。而連接上電腦時，電腦會自動識別這些周邊設備，並且配附適當的驅動程式，無需使用者再另外重新設定。 以下，列出 USB的諸多特性與優點：

• 1. USB界面統一了各種周邊設備的連接頭，包含通訊界面、印表機界面、顯示器輸出、音效輸出入裝置、儲存設備等，都採用相同的 USB界面規格。 USB界面就像是「萬用接頭」，只要將插頭插入，一切就可迎刃而解。

•2. 即插即用 (Plug-and-Play)，並能自動偵測與配置系統的資源。再者，無須系統資源的需求。也即是， USB裝置不需要另外設定 IRQ中斷、 I/O位址，以及 DMA等的系統資源。

• 3. 具有「熱插拔」 (Hot Attach &Detach)的特性，在作業系統的已開機的執行狀態中，隨時可以插入或拔離 USB裝置，而不需再另外關閉電源。

• 4.USB界面規格 1.1中的 12Mbps的傳送速度可滿足大部分的使用需求。當然，快速的 2.0規格，提供更佳的傳輸率。

• 5. USB最多可以連接 127個周邊設備。因為 USB界面使用 7-bit的定址欄位，所以 2 的 7次方等於 128。若扣掉 USB主機預設給第一次接上的周邊設備使用，還剩 127個位址可以使用。因此一部電腦最多可以連接 127 個 USB裝置。

• 簡而言之，對於 USB 整體功能就是簡化外部周邊設備與主機之間的連線，並利用一條傳輸纜線上來串接各類型的周邊設備 (如印表機之並列埠，數據機之串列埠 )，解決了現今主機後面一大堆纜線亂繞的困境。它最大的好處是可以在不需要重新開機的情況之下安裝硬體。而USB在設計上可以讓高達 127個周邊設備在匯流排上同時運作，並且擁有比傳統的 RS-232串列與並列界面快上許多的資料傳輸速度。