Kas ir datora porti? Un kas tie ir?

Mūsdienu personālais dators nekad nebūtu ieguvis tik milzīgu popularitāti, ja tas veiktu tikai skaitļošanas funkcijas. Pašreizējais dators ir daudzfunkcionāla ierīce, ar kuru lietotājs var ne tikai veikt jebkādus aprēķinus, bet arī veikt daudzas citas lietas: drukāt tekstu, vadīt ārējās ierīces, sazināties ar citiem lietotājiem, izmantojot datortīklus utt. Visa šī milzīgā funkcionalitāte ir panāk ar papildu ierīču palīdzību – perifērijas ierīcēm, kas ir savienotas ar personālo datoru caur īpašiem savienotājiem, ko sauc par portiem.

PC porti

Osta- elektroniska ierīce, kas darbojas tieši uz datora mātesplates vai uz papildu platēm, kas instalētas personālajā datorā. Portiem ir unikāls savienotājs ārējo ierīču - perifērijas ierīču - pievienošanai. Tie ir paredzēti datu apmaiņai starp datoru un ārējām ierīcēm (printeriem, modemiem, digitālajām kamerām utt.). Diezgan bieži literatūrā ostām var atrast citu nosaukumu - saskarnes.

Visas ostas var nosacīti iedalīt divās grupās:

• Ārējais- ārējo ierīču pieslēgšanai (printeri, skeneri, ploteri, video ierīces, modemi utt.);
• Iekšējā- iekšējo ierīču (cieto disku, paplašināšanas karšu) pievienošanai.

Personālā datora ārējie porti

1. PS/2- ports tastatūras pieslēgšanai;
2. PS/2- ports "peles" pievienošanai;
3. Ethernet- ports lokālā tīkla un tīkla ierīču (maršrutētāji, modemi utt.) savienošanai;
4. USB- ports ārējo perifērijas ierīču (printeru, skeneru, viedtālruņu uc) pievienošanai;
5. LPT- paralēlais ports. Izmanto, lai savienotu tagad novecojušus printeru, skeneru un ploteru modeļus;
6. COM- RS232 seriālais ports. Izmanto, lai savienotu ierīces, piemēram, iezvanes modemus un vecus printerus. Tagad novecojis, praktiski nav lietots;
7. MIDI- ports spēļu konsolēm, midi tastatūrām, mūzikas instrumentiem ar tādu pašu interfeisu. Nesen to praktiski aizstāja USB ports;
8. Audio ieeja- analogā ieeja audio ierīču līnijas izvadei (magnetofoni, atskaņotāji utt.);
9. audio izvade- analogā skaņas signāla izvade (austiņas, skaļruņi utt.);
10. Mikrofons- mikrofona izeja mikrofona pievienošanai;
11. SVGA- pieslēgvieta video displeja ierīču pievienošanai: monitori, moderni LED, LCD un plazmas paneļi (šāda veida savienotājs ir novecojis);
12. vid ārā- ports tiek izmantots zemfrekvences video signāla izvadīšanai un ievadīšanai;
13. DVI- ports video displeja ierīču pievienošanai, modernāks par SVGA.

Seriālais ports (COM ports)

Viens no vecākajiem datoros instalētajiem portiem vairāk nekā 20 gadus. To bieži var atrast literatūrā klasiskais nosaukums - RS232. Datu apmaiņa, izmantojot to, notiek seriālā režīmā, tas ir, pārraides un uztveršanas līnijas ir viena bita. Tādējādi informācija, kas tiek pārsūtīta no datora uz ierīci vai otrādi, tiek sadalīta bitos, kas secīgi seko viens otram.

Šī porta nodrošinātais datu pārraides ātrums nav augsts, un tam ir standartizēts diapazons: 50, 100, 150, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 38400, 57600, 115200 Kbps.

Seriālais ports tika izmantots, lai savienotu ar datoru tādas “lēnas” ierīces kā pirmie printeri un ploteri, iezvanpieejas modemi, peles manipulatori un pat datoru savienošanai savā starpā. Lai cik lēns būtu tā ātrums, lai ierīces savienotu savā starpā, bija nepieciešami tikai trīs vadi - datu apmaiņas protokols bija tik vienkāršs. Skaidrs, ka pilnvērtīgam darbam bija nepieciešams lielāks vadu skaits.

Līdz šim seriālais ports praktiski vairs netiek izmantots un ir pilnībā aizstāts ar jaunāku, bet arī ātrāku "brāli" - USB ports. Tomēr jāatzīmē, ka daži ražotāji joprojām komplektē savas mātesplates ar COM portu. Tomēr pats nosaukums - "serial port" joprojām tiek izmantots programmatūras izstrādātāju vidū. Tā, piemēram, Bluetooth ierīces, mobilo tālruņu pieslēgvietas bieži tiek parādītas tieši kā “seriālais ports”. Tas var būt nedaudz mulsinoši, taču tas tiek darīts tāpēc, ka datu pārsūtīšana tajās tiek veikta arī secīgi, bet ar lielāku ātrumu.

Ja kāda iemesla dēļ jums var būt nepieciešams COM ports, bet jūsu datoram tā nav, tad šim nolūkam varat izmantot adapteri, kas savienojas ar modernu USB portu, kas pieejams visos mūsdienu datoros, un, no otras puses, šādu adapteri. ir seriālā porta savienotājs. Tomēr ir viens ierobežojums, ja programmatūra tieši piekļuva reāla COM porta aparatūrai, tad tā nedarbosies ar šādu adapteri. Šajā gadījumā jums ir jāiegādājas īpaša tāfele, kas ir instalēta jūsu datorā.

Strukturāli datora seriālajam portam ir vīrišķais savienotājs (ar izvirzītām tapām):

Šodien 25 kontaktu seriālā porta savienotājs praktiski vairs netiek izmantots un vairākus gadus nav instalēts datorā. Ja ražotājs piegādā mātesplati ar COM portu, tad tas ir 9 kontaktu DB9 savienotājs.

Nodrošina saskarni tādu ierīču pievienošanai kā printeri, skeneri un ploteri.

Tas ļauj vienlaikus pārsūtīt 8 bitus datu, lai gan vienā virzienā - no datora uz perifēriju. Papildus tam tam ir 4 vadības biti (tāpat kā datu bitiem, vadības biti tiek pārsūtīti no datora uz ārējo ierīci) un 4 statusa biti (dators var "nolasīt" šos bitus no ierīces).

Pēdējos gados LPT ports ir pilnveidots, un tas ir kļuvis divvirzienu, tas ir, ir kļuvis iespējams pārsūtīt datu bitus caur to abos virzienos. Mūsdienās tas ir novecojis un praktiski netiek izmantots, lai gan mātesplates ražotāji to joprojām iekļauj savā sastāvā.

Entuziasti un radio amatieri bieži izmanto šo portu, lai vadītu jebkādas nestandarta ierīces (amatniecība utt.).

USB interfeiss

USB- tas ir ostas pilna nosaukuma saīsinājums - universālā seriālā kopne ("universālā seriālā kopne").

Mūsdienās tas ir viens no visplašāk izmantotajiem personālajiem datoriem. Un tā nav nejaušība - tā tehniskie parametri un lietošanas ērtums ir patiešām iespaidīgi.

Datu apmaiņas ātrums USB 2.0 interfeisam var sasniegt - 480 Mbps, bet USB3.0 interfeisam - līdz 5 Gbps (!).

Turklāt visas šīs saskarnes versijas ir savietojamas viena ar otru. Tas ir, ierīci, kas izmanto 2.0 interfeisu, var pievienot USB3.0 portam (šajā gadījumā ports automātiski samazinās ātrumu līdz vajadzīgajai vērtībai). Attiecīgi ierīci, kas izmanto USB 3.0 portu, var pievienot USB 2.0 portam. Vienīgais nosacījums ir tāds, ka, ja normālai darbībai nepieciešams ātrums, kas ir lielāks par USB 2.0 maksimālo ātrumu, tad perifērijas ierīces normāla darbība šajā gadījumā nebūs iespējama.

Turklāt šī porta popularitāte ir saistīta arī ar to, ka izstrādātāji tajā ir ievietojuši vienu ļoti noderīgu funkciju - šis ports var kalpot kā barošanas avots, tai pievienotajai ārējai ierīcei. Šajā gadījumā, lai pieslēgtos elektrotīklam, nav nepieciešama papildu iekārta, kas ir ļoti ērti.

USB 2.0 porta versijai maksimālais strāvas patēriņš var sasniegt 0,5A, bet USB3.0 versijai tas var sasniegt 0,9A. Nav ieteicams pārsniegt norādītās vērtības, jo tas novedīs pie saskarnes kļūmes.

Mūsdienu digitālo ierīču izstrādātāji pastāvīgi cenšas samazināt. Tāpēc strukturāli šim portam papildus standarta savienotājam var būt arī mini versija miniatūrām ierīcēm - mini USB. Tam nav būtisku atšķirību no standarta USB porta, izņemot pašu mini-USB savienotāja dizainu.

Gandrīz visām mūsdienu ierīcēm ir USB ports savienošanai ar datoru. Uzstādīšanas vienkāršība – pieslēgto ierīci atpazīst operētājsistēma gandrīz uzreiz pēc pieslēgšanas, tas dod iespēju izmantot šādu portu bez īpašām "datora" zināšanām. Printeri, skeneri, digitālās kameras, viedtālruņi un planšetdatori, ārējie diskdziņi - tas ir tikai neliels saraksts ar perifērijas aprīkojumu, kas tagad izmanto šo saskarni. Vienkāršs princips - "plug and play" padarīja šo portu par patiesi bestselleru starp visām pašlaik pieejamajām personālo datoru saskarnēm.

Fire-Wire ports (citi nosaukumi ir IEEE1394, i-Link)

Šāda veida saskarne parādījās salīdzinoši nesen - kopš 1995. gada. Tā ir ātrgaitas seriālā kopne. Datu pārsūtīšanas ātrums var sasniegt līdz 400Mbps IEEE 1394 un IEEE 1394a, 800Mbps un 1600Mbps IEEE1394b.

Sākotnēji šis interfeiss tika izveidots kā ports iekšējo disku (piemēram, SATA) pievienošanai, taču Apple, viena no šī standarta izstrādātājiem, licencēšanas politika prasīja samaksu par katru kontroliera mikroshēmu. Tāpēc šodien tikai neliels skaits digitālo ierīču (daži kameru un videokameru modeļi) ir aprīkotas ar šāda veida saskarni. Šāda veida ostas nav saņēmušas plašu izplatību.

Šīs saskarnes vērtību diez vai var pārvērtēt, parasti to izmanto, lai savienotu personālo datoru ar lokālo tīklu vai vairumā gadījumu piekļūtu internetam. Gandrīz visi mūsdienu datori, klēpjdatori un netbook datori ir aprīkoti ar Ethernet portu, kas iebūvēts mātesplatē. To ir viegli pārbaudīt, pārbaudot ārējos savienotājus.

Lai savienotu ārējās ierīces, tiek izmantots īpašs, kura abos galos ir vienādi termināļi. savienotāji - RJ-45, kurā ir astoņi kontakti.

Kabelis ir simetrisks, un tāpēc ierīču pievienošanas secībai nav nozīmes - jebkuru ierīci pēc savas izvēles varat pieslēgt jebkuram identiskam kabeļa savienotājam - datoram, maršrutētājam, modemam u.c. Apzīmēts ar saīsinājumu - UTP, parastais nosaukums ir "vītā pāra". Vairumā gadījumu gan lietošanai mājās, gan birojā tiek izmantots piektās kategorijas UTP-5 vai UTP-5E zīmola kabelis.

Datu pārraides ātrums, izmantojot Ethernet savienojumu, ir atkarīgs no porta tehniskajām iespējām un ir 10 Mbps, 100 Mbps un 1000 Mbps. Jāsaprot, ka šis joslas platums ir teorētisks un reālos tīklos tas ir nedaudz mazāks Ethernet datu pārraides protokola īpatnību dēļ.

Tāpat jāpatur prātā, ka ne visi ražotāji savos Ethernet kontrolleros uzstāda ātrgaitas mikroshēmas, jo tās ir ļoti dārgas. Tas noved pie tā, ka praksē faktiskais datu pārraides ātrums ir daudz mazāks, nekā norādīts uz iepakojuma vai specifikācijā. Parasti gandrīz visas Ethernet kartes ir savietojamas viena ar otru un no augšas uz leju. Tas ir, jaunāki modeļi, kuriem ir iespēja izveidot savienojumu ar ātrumu 1000 Mbps (1 Gbps), bez problēmām darbosies ar vecākiem modeļiem ar ātrumu 10 un 100 Mbps.

Lai vizuāli kontrolētu savienojuma integritāti, Ethernet ports ir Saites un darbības indikatori. Saites indikators - iedegas zaļā krāsā, kad fiziskais savienojums ir pareizs un darbojas, t.i., kabelis starp ierīcēm ir pievienots, tas ir neskarts, porti darbojas. Otrajam indikatoram Act ("aktivitāte") parasti ir oranžs mirdzums un mirgo datu pārraides vai saņemšanas laikā.

Personālā datora iekšējie porti

Kā minēts iepriekš, iekšējie porti ir paredzēti, lai savienotu perifērijas ierīces, piemēram, cietos diskus, CD un DVD-ROM, "karšu lasītājus", papildu COM un USB portus utt. Iekšējie porti ir vai nu uz mātesplates, vai uz instalētām papildu paplašināšanas kartēm. sistēmas kopnē.

Tagad novecojis interfeiss veco cieto disku ("cieto disku", HDD) modeļu savienošanai. Pēc SATA interfeisa izveides to sauca par PATA interfeisu jeb saīsināti ATA. PATA — ParallelAdvanced Technology Attachment. Šo paralēlo datu saskarni disku savienošanai 1986. gada vidū izstrādāja tagad slavenais Western Digital uzņēmums.

Atkarībā no ražotāja mātesplatē var būt no viena līdz četriem IDE kanāliem. Mūsdienu ražotāji, kā likums, saderībai atstāj tikai vienu IDE portu, un nesen tas tika izslēgts no mātesplates, pilnībā aizstājot ar moderno SATA interfeisu.

Datu pārraides ātrums jaunākajā EnhancedIDE interfeisa versijā var sasniegt - 150 Mbps. Ierīces tiek savienotas, izmantojot IDE kabeli ar 40 vai 80 serdeņiem attiecīgi vecajam vai jaunajam interfeisa veidam.

Parasti viens kabelis var savienot līdz divām ierīcēm vienlaikus ar vienu IDE portu. Šajā gadījumā, izmantojot džemperus uz diskdziņiem, kas nosaka pāros strādājošo ierīču "darba stāžu", tiek izvēlēts darbības režīms - vienā ierīcē - "meistars" (meistars), un par otru "vergs" (vergs).

Jūs varat pievienot abas viena tipa ierīces, piemēram, divus cietos diskus vai divus DVD-ROM, vai dažādus jebkurā kombinācijā - DVD-ROM un HDD vai CD-ROM un DVD-ROM. Savienojuma savienotājam nav nozīmes, jums vajadzētu pievērst uzmanību tikai tam, ka divi savienotāji perifērijas ierīču pievienošanai ērtības labad tiek pārvietoti uz vienu no kabeļa galiem.

Jāpatur prātā arī tas, ka, pievienojot "ātru" ierīci, kas paredzēta 80 vadu kabelim, izmantojot veco 40 vadu kabeli, jūs ievērojami samazināsit valūtas maiņas kursu. Turklāt, ja vienai no pārī esošajām ierīcēm ir vecs (lēns) ATA interfeiss, tad datu pārraides ātrumu šajā gadījumā precīzi noteiks šīs ierīces ātrums.

Ja datorā ir divi IDE porti un divi diskdziņi, katrs disks ir jāpievieno atsevišķam IDE portam, lai palielinātu datu pārsūtīšanas ātrumu.

Šis interfeiss ir tā priekšgājēja IDE interfeisa izstrāde, ar vienīgo atšķirību, ka atšķirībā no "vecākā drauga" tas nav paralēlais, bet gan seriālais interfeiss. SATA - SerialATA.

Strukturāli tam ir tikai septiņi vadi tā darbībai un daudz mazāks gan paša savienotāja, gan savienojošā kabeļa laukums.

Šīs saskarnes datu pārsūtīšanas ātrums ir daudz lielāks nekā novecojušajam IDE un atkarībā no SATA versijas ir:

1. SATARev. 1,0 - līdz 1,5 Gbps;
2. SATARev. 2.0 - līdz 3 Gbps;
3. SATARev. 3.0 - līdz 6 Gbps.

Tāpat kā IDE interfeiss, arī ierīču pievienošanas kabelis ir “universāls” - savienotāji ir vienādi abās pusēs, taču atšķirībā no “brāļa”, tagad ar vienu SATA kabeli vienam SATA portam var pievienot tikai vienu ierīci.

Bet diez vai par to ir vērts uztraukties. Ražotāji ir pārliecinājušies, ka pieslēgvietu skaits ir pietiekams visdažādākajām lietojumprogrammām, vienā mātesplatē uzstādot līdz pat 8 SATA pieslēgvietām. Trešās versijas SATA porta savienotājam, kā likums, ir spilgti sarkana krāsa.

Papildu porti

Lielāko daļu mātesplates ražotāji ir aprīkojuši ar papildu USB portu skaitu un dažreiz pat vēl vienu papildu COM portu.

Tas tiek darīts lietotāja ērtībām. Lielākajai daļai mūsdienu galddatoru korpusu priekšējā panelī ir uzstādīti USB savienotāji, lai ērti savienotu ārējos diskus. Šajā gadījumā jums nav jāsniedzas līdz sistēmas vienības aizmugurējai sienai un "jāiekļūst" USB savienotājā, kas tiek izvadīts uz aizmugurējo paneli.

Šis savienotājs atrodas priekšējā panelī un tiek savienots ar papildu USB portu, kas uzstādīts mātesplatē. Cita starpā ar aizmugurējā panelī redzamajām USB saskarnēm var vienkārši nepietikt, ņemot vērā lielo perifērijas ierīču skaitu, šajā gadījumā jūs varat iegādāties papildu kronšteins ar USB savienotājiem un pievienojiet tos papildu portiem.

Viss iepriekš minētais attiecas uz citiem mātesplatē instalētajiem portiem. Piemēram, COM vai FireWireIEEE1394 seriālais ports var vienkārši netikt izvadīts uz personālā datora aizmugurējo paneli, bet tajā pašā laikā tas atrodas mātesplatē. Šajā gadījumā pietiek iegādāties atbilstošu kabeli un iznest to ārā.

Būtu tehniski nekorekti šos savienotājus saukt par portiem, lai gan papildu dēļu pievienošanas metode tiem joprojām ir nedaudz līdzīga citiem pazīstamiem portiem. Princips ir tāds pats - pievienojiet to un ieslēdziet to. Sistēma vairumā gadījumu atradīs pašu ierīci un pieprasīs (vai automātiski instalēs) tai draiverus.

Piemēram, šādās kopnēs tiek uzstādīta ārējā grafiskā karte, skaņas karte, iekšējais modems, video uztveršanas karte un citas papildu paplašināšanas kartes, kas ļauj datoram paplašināt savas funkcijas un iespējas.

PCI un PCIe kopnes nav savietojamas viena ar otru, tāpēc, pirms iegādājaties sev paplašināšanas karti, jums ir jānoskaidro, kuras sistēmas kopnes ir instalētas jūsu datora mātesplatē.

PCIex 1 un PCIex 16 ir vecākās PCI kopnes moderna versija, kas izstrādāta 1991. gadā. Bet atšķirībā no tā priekšgājēja tā ir seriālā kopne, turklāt visas PCIe kopnes ir savienotas zvaigžņu topoloģijā, savukārt vecā PCI kopne tika savienota paralēli viena otrai. Turklāt jaunajai riepai ir tādas priekšrocības kā:

1. Karsti nomaināmi dēļi;
2. Joslas platumam ir garantēti parametri;
3. Datu integritātes kontrole saņemšanas un pārraides laikā;
4. Pārvaldīts enerģijas patēriņš.

PCI Express kopnes atšķiras ar slotam pievienoto vadītāju skaitu, caur kuriem notiek datu apmaiņa ar uzstādīto ierīci (PCIex 1, PCIex2, PCIex 4, PCIex 8, PCIex 16, PCIex 32). Maksimālais datu pārraides ātrums var sasniegt - 16 Gbps.