計算機接口技術在播出系統中的運用

楊 軍

（作者單位：甘肅省廣播電影電視總臺播控中心）

計算機接口技術在播出系統中的運用

楊 軍

（作者單位：甘肅省廣播電影電視總臺播控中心）

摘 要：介紹了計算機接口技術的一些相關知識，結合播出系統中運用到的某些接口技術進行了闡述。

關鍵詞：接口技術；EIA-RS-232C；EIA-RS-422A；RS-422倒換開關

1 計算機接口技術

計算機接口是指CPU與外設的連結點。CPU可通過不同I/O接口電路與不同種類和特性的外部設備進行數據交換。從某種意義上看，接口電路就像一個轉換器，其功能是把一個部件的信息轉換為另一個部件的信息。接口技術就是專門研究CPU和外設之間的數據傳送方式、接口電路的工作原理和設計方法的，是研究CPU與外設連接的一種技術。

接口電路介于CPU與外設之間，通常CPU通過系統總線訪問接口電路，接口電路通過各類信號線與外設相連接。因此，CPU通過接口與外設交換信息。在數據交換過程中，外設以一定的方式讀取接口數據或向接口提供數據，同時CPU通過尋址方式訪問接口，與接口電路交換數據。

在接口電路與外設之間，一般處理以下幾類信息：數據信息、狀態信息、控制信息。其中，（1）數據信息大致有三種類型：數字量、模擬量、開關量。數據信息是外設通過接口芯片與系統進行交換的基本信息。外設與接口之間的數據信息可以逐位傳輸，即串行傳輸；也可以一個字節或一個字同時傳輸，即并行傳輸。如采用串行傳輸，那么相應地就要使用串行接口，如采用并行傳輸則應使用并行接口。（2）狀態信息。狀態信息反映了當前外設所處的工作狀態，以便CPU對外設進行監視與控制。在硬盤播出系統中，播控機CPU用播出程序查詢所控設備時，實際就是將狀態位信息讀至CPU進行分析。（3）控制信息。控制信息是CPU通過接口發給外設的，以控制外設的工作。

2 計算機標準I/O接口

接口電路有并行接口和串行接口之分。并行接口為外圍設備提供了能使信息并行傳送的輸入輸出端口，廣泛應用于微機內部各部件之間及主機與外部設備之間的信息交換。而串行通信是指使用一根數據線一位一位地進行數據傳送的通信方式。能夠實現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，所以在網絡技術中得到了廣泛應用。在我們的硬盤播出網絡中更是大量用到了串行通信方式，所以下面著重談談串行通信。

為了便于系統擴展，計算機通常提供一些標準接口，而串行接口標準就是其中之一。一般計算機提供了兩個串行接口，分別命名為COM1和COM2。標準串行接口為25針（DB-25）連接器，現大多采用簡化的9針（DB-9）連接器，以供連接串行口外設使用。以下是目前常用的幾種串行接口標準：

（1）EIA-RS-232C接口標準

EIA-RS-232C標準是由美國電子工業協會（EIA）制定。它是數據通信中一個很常用很重要的雙工異步通信標準，該標準對下述兩方面做了規定：信號電平標準及控制信號的定義。它有1個驅動器、1個接受器，屬于單端發、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接口標準

RS-422A標準和RSC采用的單端接收器和發送器不同，采用的是平衡方式，其抗共模干擾能力大大加強，因此最大數據傳輸速率可達10MB/s（傳輸距離為12m時），若傳輸速率降到90KB/s,則最大傳輸距離可達1200m,適用于長距離傳送。

（3）EIA-RS-485接口標準

RS-485也采用平衡傳輸方式，在RS-422A的基礎上擴展了功能，RS-422A只允許電路中一個收發器，而RS-485標準允許同一條電路中有多個收發器，且允許一個發送器驅動多個負載設備。RS-485標準抗干擾能力強，傳輸速率高，傳輸距離遠，在多點通信系統中得到了廣泛應用。

3 計算機通信接口技術在硬盤網絡播出系統中的應用

（1）串口控制卡MOXA C1-134.

因為一般一臺計算機有兩個串口，而對于一臺播控計算機需要控制的設備遠不止兩臺，它包括視頻服務器、錄像機、切換臺、字幕機等各種設備，所以就需要對串口進行擴展。MOXA C1-134是專為工業環境通信應用而設計的RS-422/485四串口卡，它支持4個獨立的RS-422/485串口，在一對多點的通信應用下，最多可控制128個設備。

（2）422倒換開關

在我臺的播出系統中，常常用到422倒換開關，那什么是422倒換開關？它的作用又是什么呢？簡單地講，它就是一個兩組RS-422接口選其一的一個開關。我們知道現在的播出系統出于安全考慮，每個頻道都采用一主一備個播出鏈路，我臺也不例外。正常情況下，主播控機控制主視頻服務器及PGM切換器，備播控機控制備視頻服務器及EMG切換器，而在主播控機故障時，就需要備播控機接管主鏈路，這時，就需要將422倒換開關倒至備路，這樣，備播控機就可以控制主視頻服務器和PGM切換器了。控制422倒換開關的方式有兩種，一種為自動，一般由播控機的通過RS-232COM口來控制；一種用手動切換，我臺目前采用手動切換。

（3）串口對播出設備的控制

播出系統中的錄像機如DVCPRO、IMX控制接口有RS-232、RS-422等多個接口供選擇，視頻服務器編解碼口控制都是RS-422接口，插口為DB-9或為RJ45,RJ45需要轉換線纜進行轉換。

3 結語

計算機技術在目前電視播出系統中應用十分廣泛，而接口技術也只是蓬勃發展的計算機技術的一個基礎知識，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算機知識，才能更好地勝任自己的工作。

作者簡介：楊軍，甘肅省廣播電影電視總臺播控中心工程師。