Что такое внутренние интерфейсы

Интерфейсы компьютера

Интерфейсы компьютера. Внутренние и внешние интерфейсы.

С тех пор как прекратился экспоненциальный рост рабочих частот процессоров, на первый план выходят функциональные параметры персональных компьютеров:
• поддержка современных интерфейсов;
• количество и удобство расположения портов для подключения периферии;
• простота эксплуатации и облуживания.
Сейчас начинающие пользователи компьютера больше ценят гибкость конфигурирования платформы, чем ее вычислительную мощность.
ИНТЕРФЕЙС — совокупность сигнальных линий (образующих шину), объединенных по назначению. Имеет жестко заданные электрические параметры и протоколы обмена данными. Шина интерфейса обслуживается контроллерами и служебными устройствами, а также программной оболочкой через драйверы операционной системы. Шины могут быть синхронными и асинхронными. Используемые в настоящее время шины отличаются по разрядности, способу передачи сигнала (последовательные или параллельные), пропускной способности, количеству и типу поддерживаемых устройств, а также протоколу работы.
Решающую роль в стабильности и перспективности платформы играет поддержка современных интерфейсов. Интерфейсы для персональных компьютеров в самом общем виде принято разделять на внутренние и внешние.

Внутренние интерфейсы размещены внутри системного блока. Они обслуживают системные устройства (процессор, чипсет, шину памяти и другие компоненты) и карты расширения. Внешние интерфейсы обслуживают обязательные компоненты компьютерной системы (монитор, клавиатура, мышь) и различные периферийные устройства, размещенные вне системного блока.

СИСТЕМНЫЙ БЛОК — корпус компьютера с установленными внутри системными компонентами: материнской платой, процессором, памятью, видеокартой, накопителями.
Важнейшая тенденция последних лет в области интерфейсов — повсеместный переход на последовательные шины. По сути дела, в компьютере остался один параллельный интерфейс — шина памяти. Многие спрашивают — почему компьютер тормозит?, все потому что шина памяти довольно маленькая. Но и здесь назревает «последовательная революция* в связи с постепенным внедрением архитектуры памяти FB-DIMM.
Интерфейсы персонального компьютера имеют строгую иерархическую структуру, называемую шинной архитектурой. По ключевым параметрам шинной архитектуры все персональные компьютеры класса IBM PC совместимы между собой. То есть любые компоненты могут быть установлены в любые компьютеры, имеющие открытую шинную архитектуру.
ОТКРЫТАЯ АРХИТЕКТУРА — важнейший принцип построения компьютеров класса IBM PC, согласно которому спецификации интерфейсов доступны для всех производителей. Принцип открытой архитектуры обусловил широкое распространение персональных компьютеров, удобство сборки и модернизации, универсальность, огромный выбор компонентов, сравнительно низкие цены на комплектующие.
Внутренние и внешние интерфейсы
Внутренние интерфейсы предназначены для подключения компонентов, расположенных внутри системного блока. Все контроллеры и шины внутренних интерфейсов размещаются на системной плате. К важнейшим внутренним интерфейсам относятся:
• системная шина с разъемом процессора;
• шина памяти с разъемами модулей памяти;
• шина и слот видеокарты;
• шины и слоты плат расширения;
• шины и порты накопителей;
• шина и разъемы электропитания;
• линии и порты интерфейса управления питанием;
• порты и панели индикации;

Источник

Интерфейсы подключения — разновидности и применение

Поскольку микроэлектроника сейчас применяется практически повсеместно, а развитие её происходит большими темпами, возникла ситуация, когда одновременно используется множество стандартов и интерфейсов передачи данных. Наряду с более современными интерфейсами, такими как RS-485, в ходу и довольно старые, например, RS-232. Рассмотрим особенности, достоинства и недостатки нескольких наиболее популярных из них.

RS-232

RS-232 (Recommended Standard) до сих пор ещё используется во множестве устройств компьютерной и цифровой техники, но современное оборудование обычно выпускается с поддержкой более новых интерфейсов, поскольку RS-232 не всегда уже отвечает нынешним требованиям. Максимальная скорость передачи данных составляет всего 115 кбит/с, а дальность — 15 метров. На практике эти величины часто составляют ещё меньшие значения. Передача данных полностью дуплексная, осуществляется путём сравнения номинала напряжения в кабеле с потенциалом земли. Тип соединения: точка-точка. Главное достоинство RS-232 заключается в его простоте и низкой стоимости.

RS-422

RS-422 может использоваться для организации линий связи на расстояния до 1200 метров (иногда даже больше). Этот полностью дуплексный интерфейс чаще всего применяется для соединения двух устройств на большие расстояния, поскольку в сетях на его основе передатчиком может быть только одно устройство. К каждому передатчику может подключаться до 10 приёмников. Максимальная скорость передачи данных достигает 10 Мбит/с. В качестве проводника обычно используется витая пара, передача информации осуществляется дифференциальным способом, т.е. при помощи измерения разности потенциалов между проводами витой пары. Это обеспечивает довольно высокую защищённость против внешних помех и независимость от потенциала земли.

RS-485

RS-485 очень похож по своим характеристиками на RS-422 однако получил намного большее распространение во всех видах электротехники благодаря тому, что на его основе возможно построение сетей в которых все устройства могут не только принимать сигнал, но и передавать его. Это достигается за счёт того, что RS-485 — полудуплексный интерфейс и устройства не кофликтуют между собой. Он также отличается высокой максимальной скоростью передачи данных — 10 Мбит/с — и дальностью линии связи — до 1200 м. В сети может находиться 32 устройства со стандартными показателями сопротивления. Если используется оборудование с меньшим сопротивлением, возможно объединение в одну сеть до 256 абонентов.

Интерфейс CAN — полудуплексный интерфейс с максимальной скоростью передачи данных 1 Мбит/с. Так же как и в RS-485 и RS-422, для передачи сигнала используется дифференциальная пара. CAN отличается очень высокой помехоустойчивостью канала и многоуровневой проверкой на ошибки, благодаря чему вероятность возникновения их почти равна нулю. Используется для организации сетей, где в первую очередь требуется надёжность связи. Так же как и в RS-485, в CAN может быть несколько передатчиков. Интерфейс USB отличается очень высокой скоростью передачи данных, особенно в последних версиях (USB 2.0 — 480 Мбит/с, USB 3.0 — 4,8 Гбит/с). Но слишком маленькая дальность действия ограничивает его повсеместное применение (порядка 5 метров). При использовании USB можно создать сеть типа: точка-точка.

Также применяются и другие типы интерфейсов. Нельзя однозначно сказать, какой именно интерфейс является лучшим. В каждой ситуации наиболее целесообразным может быть использование разных типов подключения.

А теперь расмотрим внутрение компьютерных интерфейсы для передачи данных.

Как ноутбуки, так и стационарные компьютеры оснащены огромным количеством разъемов. Разобраться в них новичку не всегда легко. Прилагающиеся руководства, как правило, не содержат полную информацию о предназначении всех слотов. Мы предлагаем вам обширную статью с наглядными иллюстрациями, чтобы раз и навсегда разобраться с проблемой разъемов.

Справедливости ради хочется заметить, что подключить устройство в неправильный разъем очень сложно. Все они разные не только по назначению, но и по форме, поэтому ошибочное подключение периферии практически исключено. Подключать устройство наугад все же не стоит. У каждого пользователя ПК должны быть хотя бы элементарные знания о разъемах в его компьютере.

Все интерфейсы по своему расположению делятся на два типа:

Обратим внимание на внутренние интерфейсы, которые находятся непосредственно в корпусе ПК.

Внутренние интерфейсы

1. SATA

Это усовершенствованная версия устаревшего ATA. С помощью SATA подключают к материнской плате накопители, например, жесткий диск. Как правило, это внутренний интерфейс, но иногда его выводят наружу.

2. ATA/133 (Parallel ATA, UltraDMA/133 или E-IDE).

Это параллельная шина. Она нужна для передачи сигнала с/на жесткий и съемный диски. В проводе насчитывается сорок контактов. С помощью него можно подключать до двух накопителей одновременно, работающих в режимах “slave” и “master”. У кабеля с одной стороны есть небольшой выступ, благодаря чему подключить его «не так» просто невозможно. Однако у старых проводов такого выступа может не быть, поэтому, чтобы не ошибиться, запомните правило. Цветная полоска, нанесенная с одной стороны провода, должна совпадать с контактом №1 на материнской плате.

3. AGP.

Специальная шина, с помощью которой подключают видеокарту. AGP считается устаревшей версией, на смену которой вышла PCIe. Тем не менее, этот интерфейс достаточно распространен, так как под него было выпущено огромное количество платформ. У интерфейса есть несколько версий, последняя из которых – AGP 8x – имеет пропускную способность в 2,1 Гбайт/с.

4. PCI и PCI-x.

Стандартные параллельные шины, с помощью которых подключаются сетевые и звуковые карты, модемы, платы захвата видео. Наибольшим спросом среди пользователей пользуется шина PCI 2.1 с пропускной способностью до 133 Мбит/с. У PCI-X эта способность намного выше, поэтому ее используют на материнских платах рабочих станций и серверов.

5. PCIe.

С шинами, описанными в пятом пункте, ее связывает только похожее название. Это не параллельный, а последовательный интерфейс. С помощью него можно подключить графические и другие виды карт. PCIe обеспечивает пропускную способность в два раза выше, чем AGP. Это самая последняя среди шин для графических карт.

6. Разъемы питания для AMD следующие: Socket 462, Socket 754, Socket 939.

Разъемы для Intel: Socket 370, Socket 423, Socket 478, Socket 775. У всех, кроме последнего, стандарт питания ATX12V 1.3 и выше. У Socket 775 – ATX12V 2.01 или выше.

Переходим к внешним интерфейсам.

Внешние интерфейсы

1. USB разъем.

С помощью разъема Universal Serial Bus можно подключить много дополнительных устройств: клавиатуру, мышь, камеру, принтер. Интерфейс бывает трех видов:

А) «тип А» (расположен в ПК);

Б) «тип Б» (находится на съемном устройстве);

В) mini-USB (цифровые камеры, внешние жесткие диски и др.).

2. «Тюльпан» (Cinch/RCA).

Эти разъемы имеют разное цветовое кодирование в зависимости от типа принимаемого сигнала (звук, видео, яркость и т.д.).

3. PS/2.

Разъемы, которые используются в стационарных компьютерах для подключения мышки и клавиатуры. Им характерно следующее кодирование: зеленый цвет – мышь, фиолетовый – клавиатура. Если их перепутать, ничего страшного не случится, просто подключенные устройства не будут работать. Чтобы исправить ситуацию, достаточно просто поменять вилки местами.

4. DVI.

Слот для монитора, передающий цифровые сигналы.

5. VGA.

С помощью разъема Video Graphics Array подключают монитор. Он предназначен для передачи информации синего, зеленого и красного цветов.

6. RJ45 для LAN и ISDN.

Сетевой порт, использующийся для подключения к Ethernet.

7. RJ11.

Порт, который служит для подключения модема. Похож на RJ45, но с меньшим количеством контактов.

8. HDMI.

Это мультимедийный цифровой разъем, который предназначен для сигналов HDTV с максимальным разрешением 1920х1080. В него встроен механизм по защите авторских прав (DRM). Интересно, что длина HDMI кабеля не может превышать пятнадцати метров.

9. SCART.

Это комбинированный разъем, который сочетает такие сигналы: RGB, S-Video и аналоговое стерео.

10. S-Video.

Вилка с 4 контактами принимает сигналы цвета и яркости.

Источник

Интерфейс

Об интерфейсе часто говорят, когда имеют в виду взаимодействие человека и компьютера или приложений. В статье разберем определение интерфейса, что это за взаимодействия, их виды и особенности.

Что такое интерфейс

Интерфейс — это «проводник» между человеком и программой, операционной системой, техническим устройством или способ взаимодействия приложений между собой. Человек дает команды с помощью интерфейса, устройство их анализирует и отвечает. Основные задачи, для решения которых он предназначен:

ввод и отображение информации (звук, изображение);

управление отдельными приложениями;

обмен данными с другими устройствами;

взаимодействие с операционной системой.

Интерфейс подразумевает взаимодействие не только человека и техники, но и компьютер-программа, программа-программа, компьютер-устройство. Например, когда устройства подключают к системному блоку компьютера, как способ взаимодействия используют разъем.

Виды интерфейсов

Одни виды взаимодействия позволяют получить больше контроля над компьютером или смартфоном, но требуют дополнительных навыков. Другие — более комфортные, но предоставляют меньше возможностей. У каждого типа есть свои особенности.

Командная строка

Через командную строку можно выполнить максимальное количество операций — это прямой способ общения с операционной системой. Чтобы набрать команду, нужно ввести текст на языке компьютера и нажать Enter, компьютер начнет выполнять.

Минус способа в том, что он подходит только подготовленным пользователям. В командной строке нет вспомогательных графических элементов, для взаимодействия придется освоить язык, а чтобы команды работали — нельзя допускать ошибок.

Графический и текстовый

Графика упрощает взаимодействие с компьютером, с ней работать гораздо легче и комфортнее, чем с текстом. В роли графического интерфейса выступают такие элементы:

другие графические элементы.

Например, при взаимодействии с Windows используют иконки и окна, для ввода подключают мышь. На смартфоне устройством ввода служит сенсорный дисплей.

Текстовый интерфейс не использует изображения: команды отдаются с помощью текста и информация предоставляется в текстовом виде.

Жестовый, голосовой, тактильный и нейронный

Жестовое взаимодействие позволяет отдавать команды движениями пальцев. Оно применяется при работе с сенсорным экраном смартфона. Например, жест «вверх» заставляет появиться всплывающее окно.

Голосовой интерфейс — это управление голосом. Гаджет распознает и выполняет звуковые команды.

Тактильный подразумевает взаимодействие с помощью осязания: вибрация или чувствительность к силе нажатия.

Нейронный интерфейс передает команды прямо из мозга в компьютер, для этого в мозг вживляют электроды. Его применяют в медицине: так парализованный человек может общаться с окружающим миром.

Программный, аппаратный, аппаратно-программный

Взаимодействие программ между собой обеспечивает программный интерфейс. Программы направляют запросы друг другу и получают ответы. Например, чтобы постоянно показывать актуальную погоду в виджете или на компьютере, одна программа постоянно отправляет запрос другой, а та — предоставляет свежие данные.

Аппаратный предназначен для организации связи между физическими устройствами через разъемы и слоты. А когда компьютер считывает информацию с жесткого диска — это совместная работа программы и физического устройства, то есть, аппаратно-программный интерфейс.

Пользовательский интерфейс

Все, с чем взаимодействует обычный пользователь, когда включает компьютер, заходит на сайт или в приложение, все, что человек видит на экране — это пользовательский интерфейс.

Веб, игровой сайт

Веб-интерфейс позволяет работать через браузер. Это взаимодействие программ в интернете. Например, можно зайти на сайт магазина и там же оплатить покупки. Браузер в этом случае будет веб-интерфейсом, благодаря которому страницы взаимодействуют.

Игровой — это то, как пользователь может взаимодействовать с игрой, какие команды может отдавать, в какой форме представлена игровая информация и как игра будет реагировать на действия.

Материальный

Это тактильный контакт с гаджетами. Он включает в себя прикосновения к сенсорному экрану, действия с мышкой или джойстиком.

Интерфейс в телефонах

На смартфонах используют сенсорный экран, который подразумевает жестовой и тактильный интерфейсы. Пользователь прикасается к элементам, операционная система или приложение получают от него команды и выполняют их.

Каким должен быть интерфейс

Важно, чтобы интерфейс соответствовал целям и контексту. Если это взаимодействие специалиста с компьютером, то главное — это способность обеспечивать получение информации и выполнение задач. Для обычного пользователя он имеет не только техническое, но и эстетическое значение: работа с ним должна быть удобной и понятной.

Заключение

Для пользователей интерфейс — основа работы с ПК или телефоном. От того, насколько проста или сложна эта система, будет зависеть удобство управления устройством. Разработчики могут менять системные структуры для сложных задач. Неопытным пользователям лучше покупать устройства с понятным интерфейсом, чтобы облегчить себе работу.

Источник

Основные интерфейсы материнской платы

Интерфейсы компьютера.

Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или частей.

В интерфейсе обычно предусмотрено сопряжение на двух уровнях:

— механическом (провода, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов ит.д.)

— логическом (сигналы, их длительность, полярности, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия).

Все интерфейсы ЭВМ можно разделить на внутренние и внешние:

— внутренние – система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой;

— внешние – обеспечивают связь ПК с внешними (периферийными) устройствами и другими компьютерами.

Внутренние интерфейсы ПК.

Существуют два варианта организации внутреннего интерфейса:

— многосвязный интерфейс: каждый блок ПК соединен с прочими блоками своими локальными проводами; многосвязный интерфейс иногда применяется в качестве периферийного интерфейса (для связи с внешними устройствами ПК);

— односвязный интерфейс: все блоки ПК связаны друг с другом через общую, или системную шину.

В подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина (совокупность линий связи, по которым информация передается одновременно). Под системной шиной обычно понимается шина между процессором и подсистемой памяти. Шины характеризуются разрядностью (количество линий связи в шине, т.е. число битов, которое может быть передано по шине одновременно) и частотой (частота, с которой передаются последовательные биты информации по линиям связи).

Если интерфейс является общепринятым, например, утвержденным на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

Основные интерфейсы материнской платы

Внутренние интерфейсы предназначены для подключения компонентов, расположенных внутри системного блока. Все контроллеры и шины внутренних интерфейсов размещаются на системной плате.

К важнейшим внутренним интерфейсам относятся:

— системная шина с разъемом процессора;

— шина памяти с разъемами модулей памяти;

— шина и слот видеокарты;

— шины и слоты плат расширения;

— шины и порты накопителей (жесткий диск, дисковод, DVD);

— шина и разъемы электропитания;

— линии и порты интерфейса управления питанием;

— порты и панели индикации;

Интерфейс ISA (Industry Standard Architecture Computing) разрешает связать между собой все устройства системного блока, а также обеспечивает простое подключение новых устройств через стандартные слоты. Пропускная способность составляет до 5,5 Мбайт в секунду. В компьютерах может использоваться лишь для подсоединения внешних устройств, которые не требуют большой пропускной способности (звуковые карты, модемы), в настоящее время не используется.

EISA (Extended ISA) – расширение стандарта ISA до 32 разрядов, пропускная способность возросла до 32х Мбайт в секунду, позволяет подключать к шине более одного ЦПУ. Как и стандарт ISA этот стандарт исчерпал свои возможности и в будущем выпуск плат, которые поддерживают эти интерфейсы прекратиться.

VLB (VESA local Bus) – интерфейс локальной шины стандарта VESA. Локальная шина соединяет процессор с оперативной памятью в обход основной шины. Она работает на большей частоте, чем основная шина и позволяет увеличить скорость передачи данных. Пропускная способность до 130 Мбайт в секунду, рабочая тактовая частота 50 МГц, но она зависит от кол-ва устройств, подсоединенных к шине. Что является главным недостатком интерфейса VLB.

VLB SVGA-карта

Слоты VLB и ISA на материнской карте

Белые разъемы на материнской плате — 32-разрядные PCI.

Разъем 64-разрядной PCI в PowerMacintosh G4

FSB (Front Side Bus) – начиная с процессора PentiumPro, для связи с оперативной памятью используется специальная шина FSB.

AGP (Advanced Graphic Port) – специальный шинный интерфейс для подключения видеоадаптеров. Разработан в связи с тем, что параметры шины PCI не отвечают требованиям видеоадаптеров по быстродействию. Частота от 33 до 66 МГц, пропускная способность до 1066 Мбайт в секунду.

Источник

kpet-ks.ru

Компьютерные сети. г.Котово

Интерфейсы устройств хранения. Внутренние и внешние интерфейсы периферийных устройств

Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи, обеспечивающая эффективное взаимодействие систем или частей.

В интерфейсе обычно предусмотрено сопряжение на двух уровнях:

– механическом (провода, элементы связи, типы соединений, разъемы, номера контактов ит.д.)

– логическом (сигналы, их длительность, полярности, частоты и амплитуда, протоколы взаимодействия).

Все интерфейсы ЭВМ можно разделить на внутренние и внешние:

– внутренние – система связи и сопряжения узлов и блоков ПК между собой;

– внешние – обеспечивают связь ПК с внешними (периферийными) устройствами и другими компьютерами.

Существуют два варианта организации внутреннего интерфейса:

– многосвязный интерфейс: каждый блок ПК соединен с прочими блоками своими локальными проводами; многосвязный интерфейс иногда применяется в качестве периферийного интерфейса (для связи с внешними устройствами ПК);

– односвязный интерфейс: все блоки ПК связаны друг с другом через общую, или системную шину.

В подавляющем большинстве современных ПК в качестве системного интерфейса используется системная шина (совокупность линий связи, по которым информация передается одновременно). Под системной шиной обычно понимается шина между процессором и подсистемой памяти. Шины характеризуются разрядностью (количество линий связи в шине, т.е. число битов, которое может быть передано по шине одновременно) и частотой (частота, с которой передаются последовательные биты информации по линиям связи).

Если интерфейс является общепринятым, например, утвержденным на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

Каждое устройство, используемое в компьютерной системе, должно каким-то образом подключаться к этой системе. Точка подключения называется интерфейсом. Устройства хранения не являются исключением — у них тоже есть интерфейсы. Знать об интерфейсах важно по двум основным причинам:

К сожалению, не существует одного универсального интерфейса устройств или какого-то одного интерфейса устройств хранения. Поэтому системные администраторы должны знать, какие интерфейсы поддерживаются компьютерами в их организации. В противном случае, планируя обновление компьютеров, есть реальный риск приобрести неподходящее оборудование.

Разные интерфейсы имеют разную производительность, поэтому одни интерфейсы могут больше подходить для определённых окружений, чем другие. Например, интерфейсы, способные поддерживать высокоскоростные устройства, лучше подходят для серверов, тогда как для обычных рабочих станций будет достаточно более медленных интерфейсов. Такая разница в производительности также приводит к разнице в цене, ведь вы всегда получаете то, за что платите. Высокопроизводительные компьютеры стоят недешёво.

Основные интерфейсы материнской платы

Внутренние интерфейсы предназначены для подключения компонентов, расположенных внутри системного блока. Все контроллеры и шины внутренних интерфейсов размещаются на системной плате.

К важнейшим внутренним интерфейсам относятся:

– системная шина с разъемом процессора;

– шина памяти с разъемами модулей памяти;

– шина и слот видеокарты;

– шины и слоты плат расширения;

– шины и порты накопителей (жесткий диск, дисковод, DVD);

– шина и разъемы электропитания;

– линии и порты интерфейса управления питанием;

– порты и панели индикации;

Внешние порты — представляют собой интерфейс или точку взаимодействия между компьютером и другим периферийным устройством. Основное предназначение таких портов — обеспечение места подключения кабеля устройства для передачи и получения данных от центрального процессора. В этой статье мы рассмотрим какими бывают внешние порты компьютера, а также рассмотрим основные порты и их предназначение.

Внешние разъемы компьютера еще называют коммуникационными портами, так как они отвечают за связь между компьютером и периферийными устройствами. Как правило, основа порта размещается на материнской плате.

Все внешние интерфейсы компьютера делятся на два вида, в зависимости от их вида и протокола, используемого для связи с центральным процессором. Это последовательные и параллельные порты.

Последовательный (serial) порт — это интерфейс, через который устройства могут быть подключены с использованием последовательного протокола. Этот протокол позволяет передавать один бит данных за один раз по одной линии. Наиболее распространенный тип последовательного порта — D-sub, который позволяет передавать сигналы RS-232.

Параллельный порт работает немного по-другому, обмен данными между периферийным устройством осуществляется параллельно с помощью нескольких линий связи. Большинство портов для современных устройств — параллельны. Дальше мы рассмотрим более подробно каждый тип внешних интерфейсов компьютера, а также их предназначение.

ВВОД И ОБЩИЕ ПОРТЫ

В современных компьютерах последовательные порты практически уже не используются они были вытеснены более современными параллельными портами, которые имеют лучшую производительность работы. Но на многих материнских платах все еще есть разъемы для этих интерфейсов. Это сделано для совместимости со старыми устройствами, такими как мыши и клавиатуры.

Разъем PS/2 был разработан корпорацией IBM для подключения мыши и клавиатуры. Он начал использоваться начиная с устройства персонального компьютера IBM/2. От имени этого компьютера и было образовано имя порта. Интерфейс имеет специальную маркировку — фиолетовый для клавиатуры и зеленый для мыши.

Как вы можете видеть, это разъем на шесть контактов, вот его схема:

Даже несмотря на то что цоколи и раскладка контактов для мыши и клавиатуры одинаковы, компьютер не обнаружит устройство, если вы подключите его не в тот разъем. Как я уже говорил, на данный момент PS/2 уже вытеснен другой технологией. Теперь подключение к компьютеру периферийных устройств чаще всего выполняется по USB.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТ (SERIAL PORT)

Несмотря на то, что последовательными портами называется целая группа портов, включая PS/2, есть еще одно значение у этого термина. Он используется для обозначения интерфейса совместимого со стандартом RS-232. К таким интерфейсам относятся DB-25 и DE-9.

DB-25 — это вариант разъема D-Sub изначально разработанный в качестве основного порта для соединения по протоколу RS-232. Но большинство устройств используют не все контакты.

Затем был разработан DE-9, который работал по тому же протоколу, а DB-25 стал использоваться чаще для подключения принтера вместо параллельного порта. Сейчас DE-9 — это основной последовательный порт, работающий по протоколу RS-232. Его также называют COM портом. Этот разъем все еще иногда применяется для подключения мыши, клавиатуры, модемов, ИБЛ и других устройств, работающих по этому протоколу.

Сейчас интерфейсы подключения устройств компьютеру DB-25 и DE-9 применяются все реже, потому что их вытесняет USB и другие порты.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ПОРТ CENTRONICS ИЛИ 36-PIN ПОРТ

Порт Centronics или 36-pin был разработан для связи компьютера и принтера по параллельному протоколу. Он имеет 36 контактов и перед началом широкого применения USB был достаточно популярен.

АУДИОПОРТЫ

Аудио порты используются для подключения акустических систем и других устройств вывода звука к компьютеру. Звуковые сигналы могут передаваться в аналоговой или в цифровой форме, в зависимости от используемого разъема.

РАЗЪЕМ 3,5 ММ

Этот порт наиболее часто используется для подключения наушников или устройств с поддержкой объемного звучания. Разъем состоит из шести гнезд и есть на любом компьютере для вывода аудио, а также подключения микрофона.

Гнезда имеют такую цветовую маркировку:

S/PDIF / TOSLINK

Цифровой интерфейс передачи аудио от Sony / Phillips используется в различных устройствах воспроизведения. Его можно использовать для коаксиального RCA аудиокабеля и оптоволоконного TOSLINK.

Большинство домашних компьютеров содержат этот интерфейс подключения через TOSLINK (Toshiba Link). Такой порт может поддерживать 7.1-канальный объемный звук с помощью только одного кабеля.

ВИДЕО ИНТЕРФЕЙСЫ

ПОРТ VGA

Этот порт есть в большинстве компьютеров. Он размещен на видеокарте и предназначен для подключения экранов, проекторов и телевизоров высокой четкости. Это порт типа D-Sub разъем, состоящий из 15 контактов, размещенных в три ряда. Разъем называется DE-15.

Порт VGA — это основной интерфейс для связи между компьютерами и более старыми ЭЛТ-мониторами. Современные ЖЖ-дисплеи и светодиодные мониторы поддерживают VGA, но качество изображения снижается до разрешения 648×480.

В связи с увеличением использования цифрового видео, порты VGA заменяются на HDMI и Display. В некоторых ноутбуках тоже есть порты VGA, для подключения внешних мониторов. Вот его схема:

DIGITAL VIDEO INTERFACE (DVI)

DVI — это высокоскоростной цифровой интерфейс для обеспечения связи между видеокартой и экраном компьютера. Он был разработан для минимизации потерь при передачи видео сигнала и замены технологии VGA.

Есть несколько типов DVI разъемов, это DVI-I, DVI-D и DVI-A. DVI-I — это порт с возможностью передаче как цифровых, так и аналоговых сигналов. DVI-D поддерживает только цифровые сигналы, DVI-A — только аналоговые. Цифровые сигналы могут передавать видео с разрешением 2560х1600.

Кроме того, было разработано несколько модификаций. Apple разработала Mini-DVI, который выглядит очень похоже на VGA и намного меньше, чем обычный DVI:

Затем был еще Micro-DVI, он еще меньше чем Mini-DMI и по размеру похож на разъем USB и способен передавать только цифровые сигналы:

DISPLAY PORT

Display Port это цифровой интерфейс, который был разработан для замены VGA и DVI и может передавать не только видео, но и аудио сигналы. Последняя версия может передавать видео с разрешением до 7680х4320.

Display Port имеет 20-контактный разъем, который намного меньше чем DVI и позволяет передавать более высокое разрешение видео. Вот схема размещения контактов:

РАЗЪЕМ RCA

Порт RCA может передавать аудио и видео сигнал с помощью трех кабелей. Видео сигнал передается по желтому кабелю и поддерживается максимальное разрешение до 576i. Красный и белый порт используются для передачи аудио сигнала.

COMPONENT VIDEO

Интерфейс Component Video разделяет видеосигнал на несколько каналов и позволяет получить более высокое качество, чем при использовании RCA. Могут передаваться как аналоговые, так и цифровые сигналы.

S-VIDEO

S-Video используется только для передачи видеосигнала. Качество изображения лучше, чем в двух предыдущих вариантах, но разрешение меньше чем в Component. Этот порт, как правило, черного цвета и есть во всех телевизорах и большинстве компьютеров. Он очень похож на PS/2, но имеет только 4 контакта:

HDMI расшифровывается как High Definition Media Interface. Это интерфейс для передачи и приема цифрового видео и аудио сигнала высокой четкости на такие устройства как мониторы компьютера, телевизоры высокой четкости, Blue-Ray плееры, игровые консоли, камеры. Сейчас HDMI считается стандартным портом для передачи видео данных.

Порт HDMI типа A выглядит вот так:

В разъеме используется 19 контактов, а последняя версия 2.0 может передавать видеосигнал с разрешением 4096х2160 и 32 аудиоканала. Схема подключения контактов:

Интерфейс Universal Serial Bus (USB) заменил последовательные и параллельные порты, PS/2 игровые порты и зарядные устройства. Этот порт может применяться для передачи данных, выступать в качестве интерфейса для подключения периферийных устройств и даже использоваться в качестве источника питания. Сейчас существует четыре вида USB: Type-A, Type-B, Type-C, micro-USB и mini-USB. С помощью любого из них может быть выполнено подключение внешних устройств к компьютеру.

USB TYPE-A

Порт USB Type-A имеет 4-контактный разъем. Существует три различных, совместимых версии — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Последний является общим стандартом и поддерживает скорость передачи данных до 400 Мбит/сек.

Позже был выпущен стандарт USB 3.1, который поддерживает скорость до 10 Гбит/сек. Черный цвет обозначает USB 2.0, а USB 3.0 — помечена синим. Вы можете видеть это на изображении:

Схема подключения контактов:

USB TYPE-C

Type-C — это последняя спецификация USB и в этот разъем можно вставлять коннектор любой стороной. Планируется, что со временем она заменит Type-A и Type-B.

Порт Type-C состоит из 24 контактов и может пропускать ток до 3А. Эта особенность используется для современной технологии быстрой зарядки.

СЕТЕВЫЕ ПОРТЫ

ПОРТ RJ-45

Интерфейс RJ-45 используется для подключения компьютера к интернету по технологии Ethernet. Интерфейс Registered Jack (RJ) используется для организации компьютерные. RJ-45 представляет собой 8-контактный модульный разъем.

Последняя версия Ethernet называется Gigabit Ethernet и поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/секунду. RJ-45 обычно называется LAN Ethernet порт с типом подключения 8P – 8C. Часто порты оснащены двумя светодиодами для индикации передачи и приема пакетов.

Как я уже говорил, RJ-45 имеет 8 контактов, они изображены на этой схеме:

RJ-11 — это другой тип Registered Jack, который используется в качестве интерфейса для телефона, модема, или ADSL соединения. Компьютеры почти никогда не оснащаются, но это основной интерфейс для всех телекоммуникационных сетей.

RJ-45 и RJ-11 похожи друг на друга, но RJ-11 немного меньше и использует 6 гнезд и 4 контакта (6p-4c) но достаточно было бы схемы 6P-2C. Вот изображение этого разъема:

Также можете сравнить насколько похожи RJ-45 и RJ11:

ЖЕСТКИЙ ДИСК

E-SATA

E-SATA — это внешний последовательный порт Serial AT Attachment, который используется для подключения внешних запоминающих устройств большой емкости. Современный разъем E-SATA называется e-SATAp и совместима с E-SATA.

Это гибридные порты, к которым можно подключать E-SATA и USB. Но ни SATA, ни USB официально не поддерживают SATAp, так что пользователь будет их использовать на свой страх и риск.

Исторический обзор

За многие годы для устройств хранения было разработано много разных интерфейсов. Некоторые уже ушли со сцены, а какие-то используются и сегодня. Следующий список должен проиллюстрировать, как шла разработка интерфейсов на протяжении последних 30 лет, и предоставить общую картину интерфейсов, используемых сегодня.

Этот интерфейс изначально разрабатывался для первых 8-ми дюймовых дисководов в середине 70-х. Использовался кабель с 44 проводниками, коннектор находился на краю платы, по кабелю передавались данные и подавалось питание.

Другой интерфейс дисководов (разработанный в конце 70-х для тогда новых дисководов 5,25 дюйма). Использовался кабель с 34 проводниками и стандартный коннектор «контактное гнездо». Несколько изменённая версия этого интерфейса используется и сегодня в дисководах 5,25 и 3,5 дюйма.

Интерфейс, название которого расшифровывается как Intelligent Peripheral Interface (Интеллектуальный Периферийный Интерфейс), использовался в миникомпьютерах 70-х годов для 8-ми и 14-ти дюймовых дисков.

Интерфейс SMD (Storage Module Device, модульных устройств хранения) пришёл на смену IPI и использовался в миникомпьютерах 70-х и 80-х годов для 8-ми и 14-ти дюймовых дисков.

Интерфейс жёстких дисков, появившийся в начале 80-х. Во многих персональных компьютерах того времени в этом интерфейсе использовались два кабеля — один с 34 проводниками, а другой — с 20.

Интерфейс, название которого расшифровывается как Enhanced Small Device Interface (Улучшенный интерфейс малых устройств), рассматривался как замена ST506/412 и предлагал большую скорость передачи и поддержку дисков большего размера. Появившийся в середине 80-х, ESDI использовал ту же схему подключения двумя кабелями, что и предшественник.

Кроме этого крупные производители компьютеров того времени (в основном IBM и DEC) также разрабатывали свои закрытые интерфейсы. Целью создания этих интерфейсов было попытаться защитить свой чрезвычайно выгодный бизнес производства периферии для своих компьютеров. Однако, из-за большей закрытости интерфейсов, устройства с такими интерфейсами были гораздо дороже, чем аналогичные им устройства со стандартными интерфейсами. Поэтому такие интерфейсы не смогли стать популярными надолго.

Хотя закрытые интерфейсы в основном исчезли, и интерфейсы, описанные в начале этого раздела больше не составляет значительную долю рынка (если они вообще где-то остались), то, что эти интерфейсы перестали использоваться, доказывает одно — ничто в компьютерной индустрии не существует вечно. Таким образом, надо всегда следить за появлением новых интерфейсов, ведь когда-нибудь вы можете обнаружить, что один из новых интерфейсов подходит вам больше, чем тот более традиционный, что вы используете в данный момент.

Современные стандартные интерфейсы

В отличие от закрытых интерфейсов, упомянутых в предыдущем разделе, некоторые интерфейсы распространились более широко и стали промышленными стандартами. В частности, этот переход совершили два интерфейса, сегодня ставшие базовыми в индустрии хранения:

IDE/ATA

IDE расшифровывается как Integrated Drive Electronics (Интегрированная электроника устройства). Этот интерфейс появился в конце 80-х и использует коннектор с 40 проводниками.

В ATA используется топология «шина», при этом на одной шине могут работать два устройства хранения. Одно из этих устройств называется главным (master), а второе — подчинённым (slave). Эти названия ошибочны, так как они подразумевают некоторого рода взаимосвязь устройств, но на самом деле её нет. Назначение одного устройства главным, а второго — дополнительным, обычно осуществляется с помощью блока перемычек, имеющихся на каждом устройстве.

SCSI

Формально SCSI расшифровывается как Small Computer System Interface (интерфейс малых компьютерных систем), и именно под таким названием появился этот интерфейс в начале 80-х и стал стандартом в 1986 г. Как и в ATA, в SCSI используется топология «шина». Однако на этом их сходство заканчивается.

Топология «шина» подразумевает, что каждое устройство на шине должно быть каким-то образом уникально идентифицировано. Тогда как ATA поддерживает на одной шине всего два устройства и каждое устройство имеет специфическое имя, на шине SCSI каждому устройству назначается уникальный числовой адрес или код SCSI ID. Каждое устройство на шине SCSI должно соответствовать своему коду SCSI ID (обычно это настраивается с помощью перемычек или переключателей [1]).

Прежде чем углубиться в дальнейшее обсуждение, важно заметить, что стандарт SCSI описывает не один интерфейс, а целое семейство интерфейсов. Разные SCSI-интерфейсы отличаются по следующим параметрам:

Первоначальный стандарт SCSI описывал топологию «шина», в которой для передачи данных использовались восемь проводников шины. Это означало, что первые устройства SCSI могли передать за один раз только один байт. Позже стандарт был расширен с тем, чтобы в реализациях интерфейса можно было использовать 16 проводников, что удвоило объём данных, передаваемых устройствами. Первые «8-битные» реализации SCSI после этого стали называться «narrow SCSI» («узкими»), а новые, 16-битные реализации — «wide SCSI» («широкими»).

Изначально тактовая частота шины SCSI была равна 5 Мгц, что позволяло передавать данные по первой 8-битной шине со скоростью 5 Мбайт/сек. Однако в последующих версиях стандарта частота была удвоена и стала равна 10 Мгц, в результате чего скорость «narrow SCSI» достигла 10 Мбайт/сек, а «wide SCSI» — 20 Мбайт/сек. Как и изменение ширины шины, изменение скорости также было отражено в названии, и шина с частотой 10 Мгц стала называться «fast» (быстрой). Последующие усовершенствования позволили поднять частоту до ultra (20 Мгц), fast-40 (40 Мгц) и fast-80[2]. Дальнейшей увеличение тактовой частоты привело к появлению нескольких разных версий шины ultra160.

Теперь, комбинируя эти названия, различные конфигурации SCSI можно обозначать кратко. Например, «ultra-wide SCSI» обозначает 16-битную шину SCSI, работающую на частоте 20 Мгц.

В первоначальном стандарте SCSI передача сигналов была однополярной (single-ended), то есть электрический сигнал передавался по одному проводнику. Последующие реализации также позволили использовать дифференциальную (differential) передачу сигналов, когда сигнал передаётся по двум проводникам. Дифференциальная шина SCSI (позднее она была переименована в высоковольтную дифференциальную (high voltage differential или HVD SCSI) была более устойчива к электрическим помехам и позволила увеличить длину кабеля, но так и не стала популярной на массовом компьютерном рынке. Последующая реализация, названная низковольтной дифференциальной (low voltage differential, LVD), наконец стала массовой и обязательной для работы шины на высоких скоростях.

Ширина шины SCSI не только определяет, какой объём данных можно передать на каждом такте, но также определяет, сколько устройств можно подключить к шине. Обычная шина SCSI поддерживает 8 однозначно адресуемых устройства, тогда как «wide SCSI» поддерживает 16. В любом случае, вы должны обязательно назначить каждому устройству уникальный код SCSI ID. Если один код ID будут разделять два устройства, это вызовет проблемы, которые могут привести к разрушению данных.

Также следует помнить, что уникальный номер назначается всем устройствам шины (в том числе и SCSI-контроллеру). Довольно часто системные администраторы забывают об этом, и, не задумываясь, назначают устройству тот же код SCSI ID, что и контроллеру шины. Это также значит, что на практике к шине может быть подключено всего 7 (для «wide SCSI» 15) устройств, так как на любой шине одно число резервируется для контроллера.

Так как SCSI ориентируется на топологию «шина», на обоих концах шины необходимо правильно установить терминаторы. Терминатор представляет собой нагрузку, которая имеет определённое электрическое сопротивление и подключается к каждому проводнику SCSI-шины. Наличие терминатора является электрическим требованием, без него разные сигналы, передаваемые по шины, отражались бы от концов шины и нарушали бы весь обмен данными.

Многие (но не все) SCSI-устройства содержат внутренние терминаторы, которые можно включить или отключить с помощью перемычек или переключателей. Также существуют внешние терминаторы.

И последнее важное замечание о SCSI — это не просто стандарт интерфейса для устройств хранения. SCSI используют и многие другие устройства (например, сканеры, принтеры и устройства связи). И хотя такие устройства распространены меньше, чем устройства хранения SCSI, они существуют. Однако, похоже, что с появлением интерфейсов USB и IEEE-1394 (часто называемого Firewire), устройства такого рода в будущем будут чаще использовать именно эти интерфейсы.

Но какой бы интерфейс не имело устройство хранения, его производительность зависит от того, что находится внутри него. Этот важный факт будет подробно рассмотрен в следующем разделе.

Источник