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我是一名物理学家，几周前我得到了一个启示，即我可以如何使用我的个人计算机对实验室实验进行比通常情况下更好的控制。不过，在我跑去尝试之前，我想与在这些问题上比我更有专业知识的人检查可行性。

这个想法是使用计算机上的 i/o 端口——VGA、以太网、扬声器插孔等——直接与实验装置中的传感器和执行器对话。例如，切开以太网电缆的一侧（另一端连接到计算机）并将每条线路发送到不同的设备。我认识一个博士后，他使用 BeagleBone 做了非常相似的事情。他编写了一些汇编代码，让他可以将所有内容与内部时钟同步，并使用 GPIO 引脚有效地为他提供了一个完全可编程的混合信号发生器/示波器。笔记本电脑似乎应该可以做同样的事情，这将带来额外的好处，您可以从同一设备进行数据分析。

我预见到的主要潜在困难是 BeagleBone 上的硬件在设计时就考虑到了这种 i/o，而我预计笔记本电脑上的硬件可能更难直接控制。例如，我知道（通过一些初步调查，http://ask.metafilter.com/125812/Simple-USB-control-how-to-blink-an-LED-via-code）USB 端口将难以访问这样一来，VGA（根据VGA 15 pin端口数据使用Matlab读写）是不可能的。不过，我还没有发现任何关于使用以太网或扬声器插孔等其他端口的信息。

所以主要的问题是：这个想法是否可行（无需为每个新的硬件变体投入几个月的时间），如果可行，哪种类型的 i/o（以太网、扬声器插孔等）可能是最好的选择?

辅助问题是：

  1. 我在哪里可以找到材料来了解如何执行此计划？我什至不确定要在 Google 上插入哪些关键字。

  2. 我能轻松做到这一点是否很大程度上取决于操作系统或硬件品牌？

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我能想到的唯一可以接近此的 PC 电缆是并行打印机电缆，它几乎已经消失了。这是一条 25 线电缆，数据分布在其中，因此它可以同时发送更多数据。我只是不确定您是否可以针对特定行，或者在发送数据时它是否更像是从左到右填充。

今天在笔记本电脑上使用一个肯定会很困难。您将找不到任何带有并行端口的笔记本电脑。有 USB 到并行电缆和串行到并行电缆，但我猜你唯一可以控制的是 USB 或串行接口，而不是并行接口。

至于以太网，你有 4 对双绞线，只有 2 对在使用，2 对是额外的。

您可能想要研究一些称为 Zwave 的可用硬件。Zwave 将允许您构建在网格中通信的设备网络。我不确定您需要什么样的响应时间。

我实际上只是想到了一些可能是一个很好的解决方案。检查安全设备。有很多设备可用于 pc 监控门、窗、传感器等。该行业可能是您所寻找的。

于 2014-10-27T03:14:17.133 回答
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我认为最简单的方法是将 USB 端口用作人机接口设备 (HID)，并使用定制构建的 PIC 程序和包含 USB 功能的 PIC 来编码要发送到计算机的数据，这样就可以由于所有市长操作系统都具有 HID USB 功能，因此能够独立于操作系统对其进行编程。

无论如何，如果您使用 MIC/VGA/HDMI 任何其他端口，您仍然需要一个设备来编码或传输数据，以及计算机内部的另一个程序来解码正在发送的数据。

请记住，不同的硬件具有不同的软件（驱动程序），这些软件（驱动程序）可能会以其他奇怪的方式解码原始数据，从而使您的 IO 硬件依赖。

希望这会有所帮助，但这就是为什么首先发明 USB 以使其硬件和操作系统独立的原因。

于 2014-10-27T03:16:10.973 回答