Ce sunt porturile pentru PC? Și care sunt ei?

Computerul personal modern nu ar fi câștigat niciodată o popularitate atât de imensă dacă ar îndeplini doar funcții de calcul. Actualul PC este un dispozitiv multifuncțional cu ajutorul căruia utilizatorul poate nu numai să efectueze orice calcule, ci și să efectueze o mulțime de alte lucruri: tipărirea textului, controlul dispozitivelor externe, comunicarea cu alți utilizatori folosind rețelele de calculatoare etc. Toată această funcționalitate uriașă este realizat cu ajutorul unor dispozitive suplimentare - periferice care sunt conectate la un computer personal prin conectori speciali numiti porturi.

Porturi PC

Port- un dispozitiv electronic care rulează direct pe placa de bază a PC-ului sau pe plăci suplimentare instalate într-un computer personal. Porturile au un conector unic pentru conectarea dispozitivelor externe - periferice. Sunt destinate schimbului de date între un PC și dispozitive externe (imprimante, modemuri, camere digitale etc.). Destul de des, în literatură puteți găsi un alt nume pentru porturi - interfețe.

Toate porturile pot fi împărțite condiționat în două grupuri:

• Extern- pentru conectarea dispozitivelor externe (imprimante, scanere, plottere, dispozitive video, modemuri etc.);
• Intern- pentru conectarea dispozitivelor interne (hard disk, carduri de expansiune).

Porturi externe ale unui computer personal

1. PS/2- port pentru conectarea tastaturii;
2. PS/2- port pentru conectarea „mouse-ului”;
3. ethernet- port pentru conectarea unei rețele locale și a dispozitivelor de rețea (routere, modemuri etc.);
4. USB- port pentru conectarea dispozitivelor periferice externe (imprimante, scanere, smartphone-uri etc.);
5. LPT- port paralel. Folosit pentru a conecta modele acum învechite de imprimante, scanere și plotere;
6. COM- Port serial RS232. Folosit pentru a conecta dispozitive precum modemuri dial-up și imprimante vechi. Acum învechit, practic nefolosit;
7. MIDI- port pentru conectarea consolelor de jocuri, tastaturi midi, instrumente muzicale cu aceeasi interfata. Recent, acesta a fost practic înlocuit de portul USB;
8. Intrare audio- intrare analogică pentru ieșirea de linie a dispozitivelor audio (reportatoare, playere etc.);
9. iesire audio- ieșire semnal sonor analogic (căști, difuzoare etc.);
10. Microfon- iesire microfon pentru conectarea unui microfon;
11. SVGA- port pentru conectarea dispozitivelor de afișare video: monitoare, LED moderne, LCD și panouri cu plasmă (acest tip de conector este învechit);
12. vid out- portul este folosit pentru ieșirea și intrarea unui semnal video de joasă frecvență;
13. DVI- port pentru conectarea dispozitivelor de afișare video, mai modern decât SVGA.

Port serial (port COM)

Unul dintre cele mai vechi porturi instalate în PC-uri de peste 20 de ani. Îl puteți găsi adesea în literatură nume clasic - RS232. Schimbul de date folosindu-l are loc în modul serial, adică liniile de transmisie și recepție sunt pe un singur bit. Astfel, informațiile care sunt transmise de la un computer la un dispozitiv sau invers sunt împărțite în biți care se succed în succesiune.

Rata de transfer de date furnizată de acest port nu este mare și are un interval standardizat: 50, 100, 150, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 38400, 57600, 115200 Kbps.

Un port serial a fost folosit pentru a conecta astfel de dispozitive „încete” la un computer, cum ar fi primele imprimante și plotere, modemuri dial-up, manipulatoare de mouse și chiar pentru a conecta computere între ele. Oricât de mică ar fi fost viteza acesteia, pentru a conecta dispozitivele între ele erau necesare doar trei fire – protocolul de schimb de date era atât de simplu. Este clar că un număr mai mare de conductori în cablu a fost necesar pentru o muncă cu drepturi depline.

Până în prezent, portul serial practic nu mai este folosit și a fost complet înlocuit cu un „frate” mai tânăr, dar și mai rapid - port USB. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că unii producători încă își completează plăcile de bază cu un port COM. Cu toate acestea, numele în sine - „port serial” este încă folosit de dezvoltatorii de software. Deci, de exemplu, dispozitivele Bluetooth, porturile pentru telefonul mobil sunt adesea prezentate exact ca un „port serial”. Acest lucru poate fi oarecum confuz, dar acest lucru se face din motivul că transferul de date în ele se realizează și secvenţial, dar cu o viteză mai mare.

Dacă din anumite motive este posibil să aveți nevoie de un port COM, dar PC-ul dvs. nu are unul, atunci în acest scop puteți utiliza un adaptor care se conectează la un port USB modern disponibil pe toate PC-urile moderne și, pe de altă parte, un astfel de adaptor are conector pentru port serial. Există, totuși, o limitare, dacă software-ul a accesat hardware-ul unui port COM real, atunci nu va funcționa cu un astfel de adaptor. În acest caz, trebuie să achiziționați o placă specială care este instalată în interiorul computerului dvs.

Din punct de vedere structural, portul serial al PC-ului are un conector tată (cu pini proeminenti):

Astăzi, conectorul portului serial cu 25 de pini a căzut practic în neutilizare și nu a fost instalat pe un PC de câțiva ani. Dacă producătorul furnizează plăcii de bază un port COM, atunci acesta este un conector DB9 cu 9 pini.

Oferă o interfață pentru conectarea dispozitivelor precum imprimante, scanere și plotere.

Vă permite să transferați simultan 8 biți de date, deși într-o singură direcție - de la computer la periferie. În plus, are 4 biți de control (la fel ca în cazul biților de date, biții de control sunt transmisi de la PC la dispozitivul extern) și 4 biți de stare (calculatorul poate „citi” acești biți de pe dispozitiv).

În ultimii ani, portul LPT a fost îmbunătățit și a devenit bidirecțional, adică a devenit posibil să se transfere biți de date prin el în ambele direcții. Astăzi este învechit și practic nu este folosit, deși producătorii de plăci de bază încă îl includ în compoziția sa.

Entuziaștii și radioamatorii folosesc adesea acest port pentru a controla orice dispozitive non-standard (meșteșuguri etc.).

interfață USB

USB- aceasta este o abreviere a numelui complet al portului - universal serial bus ("universal serial bus").

Este unul dintre cele mai utilizate porturi pe un computer personal astăzi. Și aceasta nu este o coincidență - caracteristicile sale tehnice și ușurința în utilizare sunt cu adevărat impresionante.

Rata de schimb de date pentru interfața USB 2.0 poate ajunge la - 480 Mbps, iar interfața USB3.0 - până la 5 Gbps (!).

În plus, toate versiunile acestei interfețe sunt compatibile între ele. Adică un dispozitiv care utilizează interfața 2.0 poate fi conectat la portul USB3.0 (în acest caz, portul va reduce automat viteza la valoarea dorită). În consecință, un dispozitiv care utilizează un port USB 3.0 poate fi conectat la un port USB 2.0. Singura condiție este ca dacă pentru funcționarea normală este necesară o viteză mai mare decât viteza maximă a USB 2.0, atunci funcționarea normală a dispozitivului periferic nu va fi posibilă în acest caz.

În plus, popularitatea acestui port se datorează și faptului că dezvoltatorii au pus în el o caracteristică foarte utilă - acest port poate servi ca sursă de alimentare, pentru dispozitivul extern conectat la acesta. În acest caz, nu este necesară o unitate suplimentară pentru a se conecta la rețeaua electrică, ceea ce este foarte convenabil.

Pentru versiunea cu port USB 2.0, consumul maxim de curent poate ajunge la 0,5A, iar pentru versiunea USB3.0, poate ajunge la 0,9A. Nu se recomandă depășirea valorilor specificate, deoarece aceasta va duce la defecțiunea interfeței.

Dezvoltatorii de dispozitive digitale moderne se străduiesc în mod constant pentru a minimiza. Prin urmare, structural, acest port poate avea, pe lângă conectorul standard, și o versiune mini pentru dispozitive miniaturale - mini USB. Nu are diferențe fundamentale față de un port USB standard, cu excepția designului conectorului mini-USB în sine.

Aproape toate dispozitivele moderne au un port USB pentru conectarea la un PC. Ușurință de instalare - dispozitivul conectat este recunoscut de sistemul de operare aproape imediat după conectare, face posibilă utilizarea unui astfel de port fără cunoștințe speciale de „calculator”. Imprimante, scanere, camere digitale, smartphone-uri și tablete, unități externe - aceasta este doar o mică listă de echipamente periferice care utilizează acum această interfață. Principiu simplu - „plug and play” a făcut din acest port un cu adevărat bestseller printre toate interfețele de computere personale disponibile în prezent.

Port Fire-Wire (Alte nume sunt IEEE1394, i-Link)

Acest tip de interfață a apărut relativ recent - din 1995. Este un autobuz serial de mare viteză. Ratele de transfer de date pot ajunge până la 400 Mbps în IEEE 1394 și IEEE 1394a, 800 Mbps și 1600 Mbps în IEEE1394b.

Inițial, această interfață a fost concepută ca un port pentru conectarea unităților interne (cum ar fi SATA), dar politica de licențiere a Apple, unul dintre dezvoltatorii acestui standard, impunea plata pentru fiecare cip de controler. Prin urmare, astăzi doar un număr mic de dispozitive digitale (unele modele de camere și camere video) sunt echipate cu acest tip de interfață. Acest tip de port nu a primit o distribuție largă.

Valoarea acestei interfețe nu poate fi supraestimată, de regulă, este folosită pentru a conecta un computer personal la o rețea locală sau pentru a accesa Internetul în majoritatea cazurilor. Aproape toate PC-urile, laptopurile și netbook-urile moderne sunt echipate cu un port Ethernet încorporat în placa de bază. Acest lucru este ușor de verificat dacă examinați conectorii externi.

Pentru conectarea dispozitivelor externe se folosește unul special, care are aceleași terminale la ambele capete. conectori - RJ-45, care conține opt contacte.

Cablul este simetric și, prin urmare, ordinea dispozitivelor de conectare nu contează - puteți conecta orice dispozitiv la alegere la oricare dintre conectorii de cablu identici - un PC, router, modem etc. Marcat cu abrevierea - UTP, numele comun este "pereche răsucită". În cele mai multe cazuri, atât pentru uz casnic, cât și pentru birou, se folosește un cablu de categoria a cincea de marca UTP-5 sau UTP-5E.

Viteza datelor transmise printr-o conexiune Ethernet depinde de capacitățile tehnice ale portului și este de 10 Mbps, 100 Mbps și 1000 Mbps. Trebuie înțeles că această lățime de bandă este teoretică și că în rețelele reale este oarecum mai mică datorită particularităților protocolului de transfer de date Ethernet.

De asemenea, trebuie avut în vedere că nu toți producătorii instalează cipuri de mare viteză în controlerele lor Ethernet, deoarece acestea sunt foarte scumpe. Acest lucru duce la faptul că, în practică, rata reală de transfer de date este mult mai mică decât cea indicată pe ambalaj sau în caietul de sarcini. De regulă, aproape toate cardurile Ethernet sunt compatibile între ele și de sus în jos. Adică, modelele mai noi care au capacitatea de a se conecta la viteze de 1000 Mbps (1 Gbps) vor funcționa fără probleme cu modelele mai vechi la viteze de 10 și 100 Mbps.

Pentru controlul vizual al integrității conexiunii, portul Ethernet are Indicatori Link și Act. Indicator de legătură - se aprinde verde când conexiunea fizică este corectă și funcționează, adică cablul dintre dispozitive este conectat, este intact, porturile funcționează. Al doilea indicator Act („activitate”) are, de regulă, o strălucire portocalie și clipește în timpul transmiterii sau recepționării datelor.

Porturile interne ale unui computer personal

După cum s-a menționat mai sus, porturile interne sunt concepute pentru a conecta periferice precum hard disk-uri, CD și DVD-ROM, „cititoare de carduri”, porturi COM și USB suplimentare etc. Porturile interne sunt fie pe placa de bază, fie pe carduri de expansiune suplimentare instalate. în magistrala de sistem.

Acum interfață învechită pentru conectarea modelelor vechi de hard disk („hard disk”, HDD). După crearea interfeței SATA, aceasta a fost numită interfață PATA, sau pe scurt ATA. PATA - ParallelAdvanced Technology Attachment. Această interfață de date paralelă pentru conectarea unităților a fost dezvoltată la mijlocul anului 1986 de acum faimoasa companie Western Digital.

În funcție de producător, placa de bază poate conține de la unul până la patru canale IDE. Producătorii moderni, de regulă, lasă un singur port IDE pentru compatibilitate, iar recent acesta a fost exclus de pe placa de bază, fiind complet înlocuit de interfața SATA modernă.

Rata de transfer de date în cea mai recentă versiune a interfeței EnhancedIDE poate ajunge la - 150 Mbps. Dispozitivele sunt conectate folosind un cablu IDE cu 40 sau 80 de nuclee pentru tipul vechi sau nou de interfață, respectiv.

De obicei, un singur cablu poate conecta până la două dispozitive în același timp la un singur port IDE. În acest caz, cu ajutorul jumperilor de pe drive-uri, care determină „vechimea” dispozitivelor care lucrează în perechi, se selectează modul de funcționare - pe un dispozitiv - "stăpân" (stăpân), iar pentru celălalt „sclav” (sclav).

Puteți conecta ambele dispozitive de același tip, de exemplu, două hard disk-uri sau două DVD-ROM-uri sau altele diferite în orice combinație - DVD-ROM și HDD sau CD-ROM și DVD-ROM. Conectorul pentru conectare nu contează, ar trebui să acordați atenție doar că doi conectori pentru conectarea perifericelor sunt mutați pentru comoditate la unul dintre capetele cablului.

De asemenea, trebuie avut în vedere că prin conectarea unui dispozitiv „rapid” proiectat pentru un cablu cu 80 de fire folosind un cablu vechi de 40 de fire, vei reduce foarte mult cursul de schimb. În plus, dacă unul dintre dispozitivele dintr-o pereche are o interfață ATA veche (lentă), atunci rata de transfer de date în acest caz va fi determinată tocmai de viteza acestui dispozitiv.

Dacă aveți două porturi IDE și două unități în interiorul computerului, trebuie să conectați fiecare unitate la un port IDE separat pentru a crește viteza de transfer de date.

Această interfață este o dezvoltare a predecesorului său, interfața IDE, cu singura diferență că, spre deosebire de „prietenul său mai vechi”, nu este o interfață paralelă, ci serială. SATA - SerialATA.

Din punct de vedere structural, are doar șapte conductori pentru funcționarea sa și o zonă mult mai mică atât a conectorului în sine, cât și a cablului de conectare.

Rata de transfer de date a acestei interfețe este mult mai mare decât IDE-ul învechit și, în funcție de versiunea SATA, este:

1. SATARev. 1.0 - până la 1.5 Gbps;
2. SATARev. 2.0 - până la 3 Gbps;
3. SATARev. 3.0 - până la 6 Gbps.

La fel ca interfața IDE, cablul pentru conectarea dispozitivelor este „universal” - conectorii sunt aceiași pe ambele părți, dar spre deosebire de „frate” acum, folosind un singur cablu SATA, puteți conecta doar un dispozitiv la un port SATA.

Dar nu merită să vă faceți griji pentru acest lucru. Producătorii s-au asigurat că numărul de porturi este suficient pentru o mare varietate de aplicații, instalând până la 8 porturi SATA pe o singură placă de bază. Conectorul portului SATA din cea de-a treia revizuire, de regulă, are o culoare roșu aprins.

Porturi suplimentare

Majoritatea plăcilor de bază sunt echipate de producători cu un număr suplimentar de porturi USB și, uneori, chiar cu încă unul, port COM suplimentar.

Acest lucru se face pentru confortul utilizatorului. Cele mai multe carcase moderne de PC desktop au conectori USB montați pe panoul frontal pentru conectarea comodă a unităților externe. În acest caz, nu trebuie să ajungeți la peretele din spate al unității de sistem și să „intri” în conectorul USB, care este scos pe panoul din spate.

Acest conector se află pe panoul frontal și se conectează la un port USB suplimentar instalat pe placa de bază. Printre altele, interfețele USB afișate pe panoul din spate pot pur și simplu să nu fie suficiente, având în vedere numărul mare de dispozitive periferice, în acest caz, puteți achiziționa suport suplimentar cu conectori USBși conectați-le la porturi suplimentare.

Toate cele de mai sus se aplică altor porturi instalate pe placa de bază. De exemplu, un port serial COM sau FireWireIEEE1394 pur și simplu nu poate fi scos pe panoul din spate al unui computer personal, dar este prezent pe placa de bază în același timp. În acest caz, este suficient să cumpărați cablul corespunzător și să îl aduceți afară.

Ar fi incorect din punct de vedere tehnic să apelați porturile acestor conectori, deși metoda de conectare a plăcilor suplimentare la ele este încă oarecum similară cu alte porturi familiare. Principiul este același - conectați-l și porniți-l. În majoritatea cazurilor, sistemul va găsi dispozitivul în sine și va solicita (sau va instala automat) drivere pentru acesta.

Astfel de autobuze sunt echipate, de exemplu, cu o placă grafică externă, o placă de sunet, un modem intern, o placă de captură video și alte plăci de expansiune suplimentare care permit computerului să-și extindă funcțiile și capacitățile.

Magistralele PCI și PCIe sunt incompatibile între ele, așa că înainte de a cumpăra o placă de expansiune, trebuie să clarificați ce magistrale de sistem sunt instalate pe placa de bază a computerului.

PCIex 1 și PCIex 16 sunt o implementare modernă a magistralei mai vechi PCI dezvoltate în 1991. Dar, spre deosebire de predecesorul său, este o magistrală serială și, în plus, toate magistralele PCIe sunt conectate într-o topologie stea, în timp ce vechea magistrală PCI era conectată în paralel. În plus, noua anvelopă are avantaje precum:

1. Plăci înlocuibile la cald;
2. Lățimea de bandă are parametri garantați;
3. Controlul integrității datelor în timpul recepției și transmiterii;
4. Gestionarea consumului de energie.

Autobuzele PCI Express diferă prin numărul de conductori conectați la slot, prin care se fac schimb de date cu dispozitivul instalat (PCIex 1, PCIex2, PCIex 4, PCIex 8, PCIex 16, PCIex 32). Rata maximă de transfer de date poate ajunge la - 16 Gbps.