聊一聊现有电脑扩展串口和并口的问题(认知神经科学实验需求,含台式机和笔记本)

共 3050字,需浏览 7分钟

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2021-06-07 20:52

本文是继昨天发布的文章《并口与串口的区别》后,又一篇更详细的介绍并串口的文章,本文的作者是上海交大Roison An大佬在2018年发布在知乎上的文章,详细介绍了并口和串口的问题,安公子的知乎在知乎上发了好几篇关于电脑上的深度解读文章,虽然安公子的知乎账户已被禁言,但之前的测评文章还是很建议大家读一读。

本文是经过安公子的授权转载。安公子的知乎网址:https://www.zhihu.com/people/roison-an/posts


本文给出了如何将现有电脑拓展原生的串口和并口,以满足认知神经科学实验及其他实验的设备相关需求的问题。阅读本文需要用时5分钟或更少。

简略版:台式电脑可通过主板上的插针,购买挡板线来拓展主板上的原生串口和并口;Dell笔记本电脑可使用pr02x及pr04x扩展坞拓展原生并口、串口和PS2接口。


作为比较古老的接口,串口和并口在现在的电脑上几乎看不到了(这两种接口定义这里就不展开了,大家可以自行谷歌维基)。然而,在我们做认知神经科学实验时,出于毫秒级的高时间精度要求,实验设备(比如脑电、磁共振、TMS等等)往往需要连接串口或并口。使用USB转换的串口并口是无法保证时间精确度的,加上个随机几十上百毫秒的delay,你这脑电实验很可能就gg了(磁共振倒影响不大,但是万一你要做多通道同步呢)。

最简单的解决方案当然是找一台主板上本来就有串口和并口的电脑了,比如上图所示。但是,如果没有对应的电脑怎么办呢?此外,有时候一些实验可能要有移动需求(比如需要在实验室之外采集数据,或者实验涉及的电脑设置比较复杂不方便在实验室电脑上配置),需要用到笔记本,而现在的笔记本99.9%是没有串口和并口的。本文的目的就是解决这个问题。


1. 台式机串口和并口的解决方案

其实很多主板还是保留了串口和并口的;但是为了节约主板挡板的空间,这些主板不是以接口,而是以插针的形式集成在主板上。

京东上随便找的主板照片,注意左上角红框处,COM1为9针串口,LPT1为25针并口

这样的话,你只要花5块钱在淘宝买挡板线,把插头插到主板上的插针上就可以了(运费比东西贵系列)。使用“串口 并口 挡板线”即可搜到,就是这个东西:

9针串口+25针并口的挡板线

当然不是所有的插针都是长这样的。比如HP的部分机型就和别人不一样。前两天我自己捡垃圾了台Z420工作站(怨念的是没并口),它的串口扩展板居然带芯片,并且和主板之间采用神奇的15针插针相连接。当然在我们万能的淘宝上还是很便宜的(10多元)。

15针插针的惠普串口扩展板


总之,这样操作的前提就是主板上必须有对应插针;但是现在已经不是所有主板上都有串口和并口的插针了,很多主板把这个也省掉了。如果需要买新电脑,自己配电脑还好(毕竟京东上有主板照片,可以自己找找看有没有串口和并口插针;当然直接买提供原生串口并口的主板那是最好不过的,毕竟挡板线大多都是小作坊产的);但是学校里往往都是走政府采购,采购的都是品牌机。品牌机就真没办法了(总不能让政府采购方提供主板照片吧),就成纯碰运气了。

所以,相信你的实验室里肯定不止一台电脑,一台一台拆开慢慢找吧;祝你中奖,这个概率还是比较大的。如果实在找不到有原生并口/串口(插针)的机器,请购买PCI或PCI-E接口转接的并口卡/串口卡,一定不要买USB接口转接的。


2. 笔记本串口和并口的解决方案

令人惊讶的是,笔记本的解决方案居然比台式机简单的多(我自己也是这两天才研究出的)。这里隆重介绍一个品牌:傻多戴(戴尔,Dell)。

Dell迄今为止生产了一系列的笔记本扩展坞,从连接专用扩展坞插槽的型号,到使用USB3.0、Type-C、雷电3的型号,甚至是无线连接的型号(wigig)都有。对我们来说有意义的是这两款:带有USB3.0的pr02x扩展坞,及pr04x扩展坞

pr02x扩展坞,USB3.0版(注意网卡口下面两个USB口为蓝色)



pr04x扩展坞

看到了串口、并口和PS/2接口了么!!两者的区别是pr02x的接口更为丰富(比如还带显示接口和独立供电);而pr04x适合移动使用。这里的接口是直接从主板上引出来的原生接口。

让人再次惊讶的是,良心戴尔居然保持这个接口定义连续十几年没有变。也就是说,哪怕你购买一台2017年生产的Precision 7720移动工作站,仍然可以顺利使用这些扩展坞!价格方面,目前pr04x扩展坞,以及带有USB3.0接口的pr02x扩展坞,在淘宝上二手洋垃圾的价格大概都在100元不到。你只要在淘宝上使用“pr02x”和“pr04x”作为关键字即可搜到这两个扩展坞。再次提醒,购买pr02x一定要多加几十元买带有USB3.0的版本(哪怕你不使用上面的USB3.0接口;原因是我在网上搜到贴子说新电脑使用仅有USB2.0的老版,会因供电问题造成电脑降速运行.出于稳妥起见还是买USB3.0版为好)。当然,如果一定要买全新产品的话,京东、天猫和Dell官网倒是都有对应型号(毕竟新机也能用,所以可能还没停产),就是价格大概要贵上个1000元。。。

我自己于2018年初入手了一台二手的Precision M6800移动工作站+pr02x扩展坞(不然我也不会发现这套设备组合);在BIOS里看到有完整的原生并口串口设置(比如设置串口具体端口号、并口传输协议等等)。M6800是2014年的型号,使用第四代I7 CPU+Kepler架构的专业显卡(可自行更换Maxwell架构显卡,如GTX980M等),相对来说也算比较新的机型了(相信15寸版的M4800也差不多);Precision系列的后续机型,包括用六代I7的7510/7710、七代I7的7520/7720系列也是可以正常使用这两种扩展坞的,所以应该也能正常支持串口和并口。至于非工作站的Dell其他机型,只要底部有扩展坞接口应该都是可以的;不确定的话可以进BIOS看看有没有相关设置(不过CPU太新会对win7支持不佳,这是下面的问题)或询问淘宝店家。

然而随着历史进程的发展,最新一代使用8代CPU的7730/7530已经取消了这个扩展坞接口改用雷电接口,原生串口/并口自然是不会再有了,节哀。

最后一点值得注意的是,现在的7代8代酷睿I coreCPU,Intel和微软已经官方宣布不支持win7了,哪怕是6代cpu上win7都会非常折腾;只有5代及之前的CPU才能对win7支持的比较好。脑电及磁共振采集软件是否能很好支持win10,这是个值得考虑的问题。所以最好联系设备供应商确定;在不确定的情况下,仍然建议用较老的机型(即5代CPU及之前的型号;其实从2到7代CPU的性能提升是非常有限的,所谓Intel牙膏厂的由来;8代才被AMD逼的挤了一大管出来)。

以上。


Roison An (作者)2018-09-19

新一代的Dell工作站(7530/7730)已经彻底放弃了E-Port接口及对应扩展坞(改用雷电接口了),也就是说没有原生串并口了,请节哀。还好现在旧的还能买到。


以上内容来源Roison An的知乎账户,仅限学习使用,不用于商业行为,若有侵权及疑问,请后台留言!




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