Порты и разъемы современных устройств.
Понятие порта в компьютере многозначно. Самое общее определение: порт - это соединение (физическое или логическое), через которое принимаются и отправляются данные (рис. 1.). Обмен данными между любыми устройствами возможен только при наличии утвержденного стандарта на интерфейс. В состав аппаратного обеспечения порта входит специализированный разъём, предназначенный для подключения оборудования определённого типа. Часто этот специализированный разъем и называют портом, например USB-порт, но есть разъемы, которые портами называть не принято, например, RJ11. Как правило, каждый порт имеет обозначение, которое размещается рядом с разъемом.
US
B -Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина. USB-порты являются своего рода стандартом для подключения внешних устройств, к которому стремятся все производители этих устройств. К портам USB подключаются: мыши, клавиатуры, принтеры, сканеры, модемы, кардридеры, флэш-накопители, фотоаппараты, сотовые телефоны, плееры, жёсткие диски, оптические дисководы и др.
Существуют несколько типов разъемов USB: тип A, тип B, mini USB и micro USB. Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводной кабель, при этом два провода (витая пара) используются для приёма и передачи данных, а два провода - для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания. На одной шине USB может быть до 127 внешних устройств. Наращивание разъемов USB происходит за счёт подключения USB-хабов. Уровень вложенности подключения хабов не может превышать пяти.
Современные компьютеры и ноутбуки оснащаются портами стандартов USB 2.0 и USB 3.0. Спецификация USB 3.0, появившаяся в 2008 году, обеспечивает более высокую скорость передачи данных до 4,8 Гбит/с, что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. В USB 3.0 увеличена сила тока c 500 мА до 900 мА, что позволяет подпитывать от одного хаба большее количество устройств, сами устройства во многих случаях смогут избавиться от отдельных блоков питания. Разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0. Для отличия разъема нового стандарта от ревизии 2.0 он имеет синий цвет внутренней части контактной планки. Какую полосу пропускания обеспечивает оборудование с интерфейсом USB, соответствующим спецификации 2.0 (или, как принято в народе говорить, "оборудование USB 2.0")? Мы почему-то уверены, что на этот вопрос вы ответите: "480 мегабит в секунду", и будете не правы. В ратифицированной Universal Serial Bus Implementers Forum (USB-IF) спецификации сказано, что стандарт USB 2.0 описывает три режима работы устройств: Low Speed = 1.5 Мбит/с Full Speed = 12 Мбит/с Hi-Speed = 480 Мбит/с То есть, по сравнению со спецификацией USB 1.1, в спецификацию USB 2.0 добавлен режим Hi-Speed с полосой пропускания 480 Мбит/с.
В настоящее время этот стандарт постоянно развивается, появляются новые спецификации с еще более высокими скоростями, напрмер USB 3.1.
IEEE 1394 - высокоскоростной последовательный порт для цифровых видеоустройств. Компания Apple продвигает стандарт IEEE 1394 под маркой FireWire, компания Sony – под маркой i.LINK. IEEE 1394 применяется для подключения видеокамер, цифровых фотоаппаратов и других мультимедийных устройств, а также принтеров, сканеров, внешних жестких дисков.
Основные преимущества по сравнению с USB 2.0 - более высокая скорость передачи, большая стабильность, большая длина кабеля до оконечного устройства. В ноутбуках, обычно, устанавливают разъем IEEE 1394a без питания – 4 pin -два провода для передачи сигнала и два для приема.
eSATA - External Serial ATA (Advanced Technology Attachment - присоединение по передовой технологии) – последовательный интерфейс для подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены». Стандарт eSATA предусматривает подключение внешних жестких дисков, оптических дисков, RAID-массивов. Скорость передачи данных гораздо выше, чем у USB 2.0 или IEEE 1394.
Недостатки eSATA:
• максимальная длина кабеля не превышает 2 метров;
• жёсткие диски, подключаемые через eSATA, потребуют дополнительного источника питания - это могут быть как разъёмы USB или 1394, так и розетка
С появлением USB 3.0, постепенно начал сдавать позиции, хотя часто встречается на материнских платах и передних панелях корпусов.
Порт Ethernet предназначен для подключения ЭВМ к компьютерной сети с помощью сетевого кабеля (витая пара) через разъем RJ45 (RJ-45). Технология Ethernet описывается стандартами IEEE группы 802.3. Существует несколько стандартов технологии Ethernet. Стандарты различаются скоростью передачи данных и передающей средой. В коипьютерах обычно устанавливают порт Ethernet 10/100/1000, который поддерживает стандарты 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T для расстояний до 100 м. Стандарт 10BASE-T позволяет передавать данные со скоростью 10 Мбит/с. Для передачи используется 4 провода кабеля витой пары категории 3 или категории 5. По стандарту 100BASE-TX скорость передачи данных составляет 100 Мбит/c. Стандарт применяется для построения сетей топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5, поддерживается дуплексная передача данных. Стандарт 1000BASE-T - гигабитный (Gigabit, Geth) Ethernet позволяет передавать данные со скоростью до 1 Гбит/с. Стандарт предусматривает использование витой пары категорий 5e.
Как правило, практически все Ethernet-карты совместимы между собой сверху вниз. То есть более новые модели, имеющие возможность подключения на скорости в 1000 Мбит/сек (1 Гбит/сек), без проблем будут работать со старыми моделями, на скоростях 10 и 100 Мбит/сек.
RS-232 (англ. Recommended Standard) - стандарт последовательной асинхронной передачи двоичных данных между двумя устройствами на расстоянии до 15 метров. Порт RS-232 в последнее время не часто встречается в бизнес-ноутбуках, но может быть полезен в промышленных ноутбуках. Он используется для реализации систем сбора данных в реальном времени, подключения научного оборудования, управления другими устройствами. Для подключения оборудования, работающего по стандарту RS-232, ноутбуки оснащаются 9-штырьковым разъёмом DB-9 (D-sub).
Порт PS/2.
Разъем PS/2 используется для подключения мышки и клавиатуры. По своему визуальному виду они абсолютно одинаковы, различие только в их окраске. Зеленый порт – для подключения мышки, фиолетовый порт – для подключения клавиатуры. Некоторые материнские платы могут правильно работать при «неправильном» подключении мыши и клавиатуры (то есть при подключении клавиатуры в разъём, предназначенный для мыши, и, наоборот, мыши в разъём для клавиатуры) — это обусловлено тем, что каждый разъём является универсальным. Большинство же материнских плат при неправильном подключении (или при отключении во время работы) потребуют от пользователя «правильного» подключения устройств и иногда перезагрузки.
В современных материнских платах можно встретить один порт PS/2 который окрашен сразу двумя цветами, зеленым и фиолетовым, это говорит о том, что к нему можно подключить либо мышку, либо клавиатуру.
Порты подключения монитора.
High Definition Multimedia Interface (HDMI) — интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования (HDCP).
Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI меньше по размеру, а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудиосигналов. Является заменой аналоговых стандартов подключения, таких как SCART, VGA, YPbPr, RCA, S-Video.
DisplayPort – современный интерфейс, предназначенный для подключения к компьютеру аудио и видеоаппаратуры. DisplayPort имеет пропускную способность вдвое большую, чем DVI, низкое напряжение питания и низкие посторонние наводки. В настоящее время существуют два типа разъёмов: полноразмерный DisplayPort и уменьшенный Mini DisplayPort, разработанный компанией Apple. Размеры разъёма Mini DisplayPort в 10 раз меньше, чем у стандартного разъёма DVI. Технология, реализованная в DisplayPort, позволяет передавать одновременно как графические, так и аудио сигналы. Основное отличие от HDMI — более широкий канал для передачи и большая скорость передачи данных.
Первые компьютеры и мониторы с поддержкой DisplayPort поступили в продажу уже в 2008 году. До лета 2011 года DisplayPort (с уменьшенными в размере разъёмами Mini DisplayPort) являлся стандартом для новых продуктов семейства Apple Macintosh. Мониторы Apple LED Cinema Display поддерживали исключительно вход DisplayPort. Компьютеры MacBook, MacBook Pro, MacBook Air имели выход DisplayPort, к которому через специальный адаптер может также подключаться монитор DVI или VGA.
DVI (англ. Digital Visual Interface - цифровой видеоинтерфейс) - стандарт на интерфейс и соответствующий разъём, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы.
Формат данных, используемый в DVI, основан на PanelLink — формате последовательной передачи данных, разработанном фирмой Silicon Image. Использует технологию высокоскоростной передачи цифровых потоков TMDS (Transition Minimized Differential Signaling — дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней) — три канала, передающие потоки видео и дополнительных данных, с пропускной способностью до 3,4 Гбит/с на канал.
Имеются три версии DVI:
• DVI-A - только аналоговая передача.
• DVI-I - аналоговая и цифровая передача.
• DVI-D - только цифровая передача.
Максимальная длина кабеля не указана в спецификации DVI, потому что она зависит от количества передаваемой информации. Кабель длиной 10,5 м можно использовать для передачи изображения с разрешением до 1920×1200 точек. По кабелю длиной 15 метров получится передать в нормальном качестве изображение с разрешением 1280×1024 точек. Для усиления сигнала при передаче по кабелю большой длины применяются специальные устройства. При их использовании длина кабеля может быть увеличена до 61 м (в случае использования усилителя с собственным источником питания).
VGA (англ. Video Graphics Array) - аналоговый интерфейс, предназначенный для подключения внешнего дисплея или проектора через 15-контактный разъём DB-15F (D-sub).
На устройствах, как на источниках сигнала (видеокарты), так и на приемниках (мониторы), размещают розетку DE15F, с отверстиями в пластиковой вставке синего, как правило, цвета, а на кабелях вилку DE15M, со штырьками. Исключением являются удлинители или переходники, которые тоже снабжаются розеткой, для присоединения обычных кабелей.
К 2010-м годам VGA считается устаревшим и активно вытесняется цифровыми интерфейсами DVI, HDMI и DisplayPort. Крупнейшие производители электроники Intel и AMD объявили о полном отказе от поддержки VGA в 2015 году. Большинство мониторов, уже не имеющих разъёма VGA, подключаются к видеоадаптеру с комбинированным DVI-I-выходом посредством переходника, поскольку часть линий разъёма DVI в целях совместимости являются интерфейсом VGA (за исключением формата DVI-D, в котором аналоговые линии отсутствуют).
Разъём TRS 3,5 мм (еще его называют «мини-джеком»). Его используют для подключения колонок, наушников, микрофонов и т.д.
Красный разъем служит для подключения микрофона, зеленый разъем - для подключения колонок (наушников), голубой разъем – линейный выход (для передачи звукового сигнала на другое устройство).
УЧЕНЬЕ - СВЕТ, А НЕУЧЕНЬЕ - ЧУТЬ СВЕТ И НА РАБОТУ!
