楊 軍

（作者單位：甘肅省廣播電影電視總臺(tái)播控中心）

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)在播出系統(tǒng)中的運(yùn)用

楊 軍

（作者單位：甘肅省廣播電影電視總臺(tái)播控中心）

摘 要：介紹了計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的一些相關(guān)知識(shí)，結(jié)合播出系統(tǒng)中運(yùn)用到的某些接口技術(shù)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：接口技術(shù)；EIA-RS-232C；EIA-RS-422A；RS-422倒換開(kāi)關(guān)

1 計(jì)算機(jī)接口技術(shù)

計(jì)算機(jī)接口是指CPU與外設(shè)的連結(jié)點(diǎn)。CPU可通過(guò)不同I/O接口電路與不同種類和特性的外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。從某種意義上看，接口電路就像一個(gè)轉(zhuǎn)換器，其功能是把一個(gè)部件的信息轉(zhuǎn)換為另一個(gè)部件的信息。接口技術(shù)就是專門(mén)研究CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式、接口電路的工作原理和設(shè)計(jì)方法的，是研究CPU與外設(shè)連接的一種技術(shù)。

接口電路介于CPU與外設(shè)之間，通常CPU通過(guò)系統(tǒng)總線訪問(wèn)接口電路，接口電路通過(guò)各類信號(hào)線與外設(shè)相連接。因此，CPU通過(guò)接口與外設(shè)交換信息。在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中，外設(shè)以一定的方式讀取接口數(shù)據(jù)或向接口提供數(shù)據(jù)，同時(shí)CPU通過(guò)尋址方式訪問(wèn)接口，與接口電路交換數(shù)據(jù)。

在接口電路與外設(shè)之間，一般處理以下幾類信息：數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息。其中，（1）數(shù)據(jù)信息大致有三種類型：數(shù)字量、模擬量、開(kāi)關(guān)量。數(shù)據(jù)信息是外設(shè)通過(guò)接口芯片與系統(tǒng)進(jìn)行交換的基本信息。外設(shè)與接口之間的數(shù)據(jù)信息可以逐位傳輸，即串行傳輸；也可以一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字同時(shí)傳輸，即并行傳輸。如采用串行傳輸，那么相應(yīng)地就要使用串行接口，如采用并行傳輸則應(yīng)使用并行接口。（2）狀態(tài)信息。狀態(tài)信息反映了當(dāng)前外設(shè)所處的工作狀態(tài)，以便CPU對(duì)外設(shè)進(jìn)行監(jiān)視與控制。在硬盤(pán)播出系統(tǒng)中，播控機(jī)CPU用播出程序查詢所控設(shè)備時(shí)，實(shí)際就是將狀態(tài)位信息讀至CPU進(jìn)行分析。（3）控制信息。控制信息是CPU通過(guò)接口發(fā)給外設(shè)的，以控制外設(shè)的工作。

2 計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)I/O接口

接口電路有并行接口和串行接口之分。并行接口為外圍設(shè)備提供了能使信息并行傳送的輸入輸出端口，廣泛應(yīng)用于微機(jī)內(nèi)部各部件之間及主機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換。而串行通信是指使用一根數(shù)據(jù)線一位一位地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的通信方式。能夠?qū)崿F(xiàn)串行通信的接口電路就是串行接口。盡管串行傳輸速率較慢，但由于采用的傳輸線少，成本大大降低，所以在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。在我們的硬盤(pán)播出網(wǎng)絡(luò)中更是大量用到了串行通信方式，所以下面著重談?wù)劥型ㄐ拧?/p>

為了便于系統(tǒng)擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)通常提供一些標(biāo)準(zhǔn)接口，而串行接口標(biāo)準(zhǔn)就是其中之一。一般計(jì)算機(jī)提供了兩個(gè)串行接口，分別命名為COM1和COM2。標(biāo)準(zhǔn)串行接口為25針（DB-25）連接器，現(xiàn)大多采用簡(jiǎn)化的9針（DB-9）連接器，以供連接串行口外設(shè)使用。以下是目前常用的幾種串行接口標(biāo)準(zhǔn)：

（1）EIA-RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)

EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制定。它是數(shù)據(jù)通信中一個(gè)很常用很重要的雙工異步通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)下述兩方面做了規(guī)定：信號(hào)電平標(biāo)準(zhǔn)及控制信號(hào)的定義。它有1個(gè)驅(qū)動(dòng)器、1個(gè)接受器，屬于單端發(fā)、單端收工作模式。RS-232C能直接連接的最大距離較短，約為30m，最大傳輸速率為20KB/s。

（2）EIA-RS-422A接口標(biāo)準(zhǔn)

RS-422A標(biāo)準(zhǔn)和RSC采用的單端接收器和發(fā)送器不同，采用的是平衡方式，其抗共模干擾能力大大加強(qiáng)，因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10MB/s（傳輸距離為12m時(shí)），若傳輸速率降到90KB/s,則最大傳輸距離可達(dá)1200m,適用于長(zhǎng)距離傳送。

（3）EIA-RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)

RS-485也采用平衡傳輸方式，在RS-422A的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了功能，RS-422A只允許電路中一個(gè)收發(fā)器，而RS-485標(biāo)準(zhǔn)允許同一條電路中有多個(gè)收發(fā)器，且允許一個(gè)發(fā)送器驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載設(shè)備。RS-485標(biāo)準(zhǔn)抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率高，傳輸距離遠(yuǎn)，在多點(diǎn)通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

3 計(jì)算機(jī)通信接口技術(shù)在硬盤(pán)網(wǎng)絡(luò)播出系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）串口控制卡MOXA C1-134.

因?yàn)橐话阋慌_(tái)計(jì)算機(jī)有兩個(gè)串口，而對(duì)于一臺(tái)播控計(jì)算機(jī)需要控制的設(shè)備遠(yuǎn)不止兩臺(tái)，它包括視頻服務(wù)器、錄像機(jī)、切換臺(tái)、字幕機(jī)等各種設(shè)備，所以就需要對(duì)串口進(jìn)行擴(kuò)展。MOXA C1-134是專為工業(yè)環(huán)境通信應(yīng)用而設(shè)計(jì)的RS-422/485四串口卡，它支持4個(gè)獨(dú)立的RS-422/485串口，在一對(duì)多點(diǎn)的通信應(yīng)用下，最多可控制128個(gè)設(shè)備。

（2）422倒換開(kāi)關(guān)

在我臺(tái)的播出系統(tǒng)中，常常用到422倒換開(kāi)關(guān)，那什么是422倒換開(kāi)關(guān)？它的作用又是什么呢？簡(jiǎn)單地講，它就是一個(gè)兩組RS-422接口選其一的一個(gè)開(kāi)關(guān)。我們知道現(xiàn)在的播出系統(tǒng)出于安全考慮，每個(gè)頻道都采用一主一備個(gè)播出鏈路，我臺(tái)也不例外。正常情況下，主播控機(jī)控制主視頻服務(wù)器及PGM切換器，備播控機(jī)控制備視頻服務(wù)器及EMG切換器，而在主播控機(jī)故障時(shí)，就需要備播控機(jī)接管主鏈路，這時(shí)，就需要將422倒換開(kāi)關(guān)倒至備路，這樣，備播控機(jī)就可以控制主視頻服務(wù)器和PGM切換器了?？刂?22倒換開(kāi)關(guān)的方式有兩種，一種為自動(dòng)，一般由播控機(jī)的通過(guò)RS-232COM口來(lái)控制；一種用手動(dòng)切換，我臺(tái)目前采用手動(dòng)切換。

（3）串口對(duì)播出設(shè)備的控制

播出系統(tǒng)中的錄像機(jī)如DVCPRO、IMX控制接口有RS-232、RS-422等多個(gè)接口供選擇，視頻服務(wù)器編解碼口控制都是RS-422接口，插口為DB-9或?yàn)镽J45,RJ45需要轉(zhuǎn)換線纜進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)在目前電視播出系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，而接口技術(shù)也只是蓬勃發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)，我們這些從事電視播出工作的工作人員，只有努力掌握更多更深的計(jì)算機(jī)知識(shí)，才能更好地勝任自己的工作。

作者簡(jiǎn)介：楊軍，甘肅省廣播電影電視總臺(tái)播控中心工程師。