Kaj so vrata za računalnik? In kaj so?

Sodobni osebni računalnik ne bi nikoli dosegel tako velike priljubljenosti, če bi opravljal samo računske funkcije. Trenutni osebni računalnik je večnamenska naprava, s katero uporabnik ne more samo izvajati kakršnih koli izračunov, ampak izvaja tudi veliko drugih stvari: tiska besedilo, nadzoruje zunanje naprave, komunicira z drugimi uporabniki prek računalniških omrežij itd. Vsa ta ogromna funkcionalnost je doseči s pomočjo dodatnih naprav – perifernih naprav, ki so povezane z osebnim računalnikom prek posebnih priključkov, imenovanih porti.

PC vrata

Pristanišče- elektronska naprava, ki deluje neposredno na matični plošči osebnega računalnika ali na dodatnih ploščah, nameščenih v osebnem računalniku. Vrata imajo edinstven priključek za priklop zunanjih naprav – periferije. Namenjeni so izmenjavi podatkov med osebnim računalnikom in zunanjimi napravami (tiskalniki, modemi, digitalni fotoaparati itd.). Precej pogosto lahko v literaturi najdete drugo ime za pristanišča - vmesniki.

Vsa vrata lahko pogojno razdelimo v dve skupini:

• Zunanji- za priklop zunanjih naprav (tiskalniki, skenerji, risalniki, video naprave, modemi itd.);
• Notranji- za priklop notranjih naprav (trdi diski, razširitvene kartice).

Zunanja vrata osebnega računalnika

1. PS/2- vrata za priklop tipkovnice;
2. PS/2- vrata za povezavo "miške";
3. ethernet- vrata za povezavo lokalnega omrežja in omrežnih naprav (usmerjevalniki, modemi, itd.);
4. USB- vrata za priključitev zunanjih perifernih naprav (tiskalniki, skenerji, pametni telefoni itd.);
5. LPT- vzporedna vrata. Uporablja se za povezovanje zdaj zastarelih modelov tiskalnikov, skenerjev in risalnikov;
6. COM- serijska vrata RS232. Uporablja se za povezovanje naprav, kot so klicni modemi in stari tiskalniki. Zdaj zastarelo, praktično neuporabno;
7. MIDI- vrata za povezovanje igralnih konzol, midi tipkovnic, glasbil z enakim vmesnikom. Pred kratkim so ga praktično izpodrinili priključki USB;
8. Avdio vhod- analogni vhod za linijski izhod avdio naprav (kasetofoni, predvajalniki itd.);
9. avdio izhod- analogni izhod zvočnega signala (slušalke, zvočniki itd.);
10. Mikrofon- mikrofonski izhod za priklop mikrofona;
11. SVGA- vrata za priključitev video prikazovalnih naprav: monitorji, sodobni LED, LCD in plazemski paneli (ta vrsta priključka je zastarela);
12. vid ven- vrata se uporabljajo za izhod in vhod nizkofrekvenčnega video signala;
13. DVI- vrata za priklop naprav za video prikaz, sodobnejša od SVGA.

Serijska vrata (COM vrata)

Ena najstarejših vrat, nameščenih v osebnih računalnikih že več kot 20 let. Pogosto ga najdete v literaturi klasično ime - RS232. Izmenjava podatkov z njegovo uporabo poteka v serijskem načinu, to je, da so prenosne in sprejemne linije enobitne. Tako so informacije, ki se prenašajo iz računalnika v napravo ali obratno, razdeljene na bite, ki si sledijo v zaporedju.

Hitrost prenosa podatkov, ki jo zagotavljajo ta vrata, ni visoka in ima standardiziran razpon: 50, 100, 150, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 38400, 57600, 115200 Kbps.

Zaporedna vrata so bila uporabljena za povezovanje tako "počasnih" naprav z osebnim računalnikom, kot so prvi tiskalniki in risalniki, klicni modemi, manipulatorji miške in celo za povezovanje računalnikov med seboj. Ne glede na to, kako počasna je bila njegova hitrost, so bile za povezavo naprav med seboj potrebne le tri žice - tako preprost je bil protokol za izmenjavo podatkov. Jasno je, da je bilo za polno delo potrebno večje število vodnikov v vrvici.

Do danes se serijska vrata praktično ne uporabljajo več in so jih popolnoma nadomestili z mlajšim, a tudi hitrejšim "bratom" - vrata USB. Vendar je treba opozoriti, da nekateri proizvajalci še vedno dopolnjujejo svoje matične plošče s priključkom COM. Vendar samo ime - "serijska vrata" še vedno uporabljajo razvijalci programske opreme. Tako so na primer naprave Bluetooth, vrata mobilnih telefonov pogosto predstavljena natanko kot "serijska vrata". To je morda nekoliko zmedeno, vendar je to storjeno zato, ker se prenos podatkov v njih izvaja tudi zaporedno, vendar z večjo hitrostjo.

Če iz nekega razloga morda potrebujete vrata COM, vendar jih vaš računalnik nima, potem lahko za ta namen uporabite adapter, ki se poveže na sodobna vrata USB, ki so na voljo na vseh sodobnih računalnikih, in na drugi strani tak adapter ima konektor za serijska vrata. Obstaja pa ena omejitev, če je programska oprema neposredno dostopala do strojne opreme resničnih vrat COM, potem ne bo delovala s takim adapterjem. V tem primeru morate kupiti posebno ploščo, ki je nameščena znotraj vašega računalnika.

Strukturno ima serijska vrata računalnika moški priključek (s štrlečimi nožicami):

Danes se 25-pinski serijski konektor praktično ni več uporabljal in že nekaj let ni bil nameščen na osebnem računalniku. Če proizvajalec matično ploščo opremi z vrati COM, potem je to 9-polni konektor DB9.

Zagotavlja vmesnik za povezovanje naprav, kot so tiskalniki, optični bralniki in risalniki.

Omogoča vam hkraten prenos 8 bitov podatkov, vendar v eno smer - od računalnika do periferije. Poleg tega ima še 4 kontrolne bite (tako kot pri podatkovnih bitih se krmilni biti prenašajo iz računalnika na zunanjo napravo) in 4 statusne bite (te bite lahko računalnik "prebere" iz naprave).

V zadnjih letih so se vrata LPT izboljšala in postala dvosmerna, kar pomeni, da je prek njih mogoče prenašati podatkovne bite v obe smeri. Danes je zastarel in se praktično ne uporablja, čeprav ga proizvajalci matičnih plošč še vedno vključujejo v svojo sestavo.

Navdušenci in radijski amaterji pogosto uporabljajo ta vrata za nadzor vseh nestandardnih naprav (obrti itd.).

USB vmesnik

USB- to je okrajšava polnega imena vrat - univerzalno serijsko vodilo ("univerzalno serijsko vodilo").

To je ena izmed najbolj razširjenih vrat na osebnem računalniku danes. In to ni naključje - njegove tehnične lastnosti in enostavnost uporabe so resnično impresivne.

Hitrost izmenjave podatkov za vmesnik USB 2.0 lahko doseže - 480 Mbps, vmesnik USB3.0 pa do 5 Gbps (!).

Poleg tega so vse različice tega vmesnika med seboj združljive. To pomeni, da lahko napravo, ki uporablja vmesnik 2.0, priključite na vrata USB3.0 (v tem primeru bodo vrata samodejno zmanjšala hitrost na želeno vrednost). V skladu s tem lahko napravo, ki uporablja vrata USB 3.0, povežete z vrati USB 2.0. Edini pogoj je, da če je za normalno delovanje potrebna hitrost, višja od največje hitrosti USB 2.0, potem normalno delovanje periferne naprave v tem primeru ne bo mogoče.

Poleg tega je priljubljenost tega pristanišča tudi posledica dejstva, da so razvijalci vanj vključili eno zelo uporabno funkcijo - ta vrata lahko služijo kot napajalnik, za zunanjo napravo, ki je povezana z njim. V tem primeru za priključitev na električno omrežje ni potrebna dodatna enota, kar je zelo priročno.

Za različico vrat USB 2.0 lahko največja poraba toka doseže 0,5 A, za različico USB3.0 pa lahko doseže 0,9 A. Ni priporočljivo preseči navedenih vrednosti, saj bo to vodilo do okvare vmesnika.

Razvijalci sodobnih digitalnih naprav si nenehno prizadevajo za minimizacijo. Zato ima lahko strukturno ta vrata poleg standardnega priključka tudi mini različico za miniaturne naprave - mini USB. Nima bistvenih razlik od standardnih vrat USB, razen zasnove samega priključka mini-USB.

Skoraj vse sodobne naprave imajo vrata USB za povezavo z osebnim računalnikom. Enostavnost namestitve - operacijski sistem prepozna povezano napravo skoraj takoj po povezavi, kar omogoča uporabo takšnih vrat brez posebnega "računalniškega" znanja. Tiskalniki, optični bralniki, digitalni fotoaparati, pametni telefoni in tablični računalniki, zunanji pogoni - to je le majhen seznam periferne opreme, ki zdaj uporablja ta vmesnik. Preprost princip - "plug and play" naredil ta vrata za resnično prodajno uspešnico med vsemi trenutno razpoložljivimi vmesniki za osebne računalnike.

Vrata Fire-Wire (Druga imena so IEEE1394, i-Link)

Ta vrsta vmesnika se je pojavila relativno nedavno - od leta 1995. Je hitri serijski avtobus. Hitrosti prenosa podatkov lahko dosežejo do 400Mbps v IEEE 1394 in IEEE 1394a, 800Mbps in 1600Mbps v IEEE1394b.

Sprva je bil ta vmesnik zasnovan kot vrata za povezovanje notranjih pogonov (kot je SATA), vendar je licenčna politika družbe Apple, enega od razvijalcev tega standarda, zahtevala plačilo za vsak čip krmilnika. Zato je danes le malo digitalnih naprav (nekateri modeli fotoaparatov in videokamer) opremljenih s tovrstnim vmesnikom. Ta vrsta pristanišča ni bila razširjena.

Vrednosti tega vmesnika ni mogoče preceniti, praviloma se uporablja za povezavo osebnega računalnika z lokalnim omrežjem ali za dostop do interneta v večini primerov. Skoraj vsi sodobni osebni, prenosni in netbooki so opremljeni z ethernetnimi vrati, vgrajenimi v matično ploščo. To je enostavno preveriti, če pregledate zunanje priključke.

Za priklop zunanjih naprav se uporablja poseben, ki ima na obeh koncih enake sponke. priključki - RJ-45, ki vsebuje osem kontaktov.

Kabel je simetričen, zato je vrstni red povezovanja naprav nepomemben - na katerega koli od enakih kabelskih konektorjev lahko priključite katero koli napravo po vaši izbiri - osebni računalnik, usmerjevalnik, modem itd. Označeno s kratico - UTP, splošno ime je "sukani par". V večini primerov se tako za domačo kot pisarniško uporabo uporablja kabel pete kategorije znamke UTP-5 ali UTP-5E.

Hitrost prenosa podatkov po ethernet povezavi je odvisna od tehničnih zmogljivosti vrat in znaša 10 Mbps, 100 Mbps in 1000 Mbps. Treba je razumeti, da je ta pasovna širina teoretična in da je v realnih omrežjih nekoliko nižja zaradi posebnosti protokola za prenos podatkov Ethernet.

Upoštevati je treba tudi, da vsi proizvajalci ne vgrajujejo hitrih čipov v svoje Ethernet krmilnike, saj so zelo dragi. To vodi do dejstva, da je v praksi dejanska hitrost prenosa podatkov precej nižja od navedene na embalaži ali v specifikaciji. Praviloma so skoraj vse kartice Ethernet združljive med seboj in od zgoraj navzdol. Se pravi, da bodo novejši modeli, ki imajo možnost povezovanja pri hitrostih 1000 Mbps (1 Gbps), brez težav delovali s starejšimi modeli pri hitrostih 10 in 100 Mbps.

Za vizualni nadzor celovitosti povezave ima vrata Ethernet Indikatorja povezave in dejanja. Indikator povezave - sveti zeleno, ko je fizična povezava pravilna in deluje, tj. kabel med napravama je povezan, je nedotaknjen, vrata delujejo. Drugi indikator Act ("aktivnost") ima praviloma oranžen sijaj in utripa med prenosom ali sprejemom podatkov.

Notranja vrata osebnega računalnika

Kot je navedeno zgoraj, so notranja vrata zasnovana za priključitev zunanjih naprav, kot so trdi diski, CD-ji in DVD-ROM-i, "bralniki kartic", dodatna vrata COM in USB itd. Notranja vrata so na matični plošči ali na nameščenih dodatnih razširitvenih karticah v sistemskem vodilu.

Zdaj zastarel vmesnik za povezovanje starih modelov trdih diskov ("trdi diski", HDD). Po nastanku vmesnika SATA so ga poimenovali vmesnik PATA ali krajše ATA. PATA - ParallelAdvanced Technology Attachment. Ta vzporedni podatkovni vmesnik za povezovanje diskov je sredi leta 1986 razvilo danes znano podjetje Western Digital.

Odvisno od proizvajalca lahko matična plošča vsebuje od enega do štiri kanale IDE. Sodobni proizvajalci praviloma puščajo samo en priključek IDE za združljivost, pred kratkim pa so ga izključili iz matične plošče in ga popolnoma nadomestil sodoben vmesnik SATA.

Hitrost prenosa podatkov v najnovejši različici vmesnika EnhancedIDE lahko doseže - 150 Mbps. Naprave se povezujejo s kablom IDE s 40 oziroma 80 jedri za stari oziroma novi tip vmesnika.

Običajno lahko z enim kablom povežete do dve napravi hkrati na ena vrata IDE. V tem primeru se s pomočjo mostičkov na pogonih, ki določajo "starost" naprav, ki delujejo v parih, izbere način delovanja - na eni napravi - "mojster" (mojster), in za drugo "suženj" (suženj).

Lahko povežete obe napravi iste vrste, na primer dva trda diska ali dva DVD-ROM-a, ali različne v poljubni kombinaciji - DVD-ROM in HDD ali CD-ROM in DVD-ROM. Konektor za povezavo ni pomemben, bodite pozorni le na to, da sta dva konektorja za povezavo perifernih naprav premaknjena za udobje na enega od koncev kabla.

Upoštevati je treba tudi, da s povezavo "hitre" naprave, zasnovane za 80-žilni kabel s starim 40-žilnim kablom, močno zmanjšate menjalni tečaj. Poleg tega, če ima ena od naprav v paru star (počasen) vmesnik ATA, bo hitrost prenosa podatkov v tem primeru določena natančno s hitrostjo te naprave.

Če imate v računalniku dve vrati IDE in dva pogona, morate vsak pogon povezati z ločenimi vrati IDE, da povečate hitrost prenosa podatkov.

Ta vmesnik je razvoj svojega predhodnika, vmesnika IDE, s to razliko, da za razliko od svojega "starejšega prijatelja" ni vzporedni, temveč serijski vmesnik. SATA - SerialATA.

Strukturno ima samo sedem vodnikov za svoje delovanje in veliko manjšo površino tako samega konektorja kot priključnega kabla.

Hitrost prenosa podatkov tega vmesnika je veliko višja od zastarelega IDE in je glede na različico SATA:

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

Tako kot vmesnik IDE je kabel za povezovanje naprav "univerzalen" - konektorji so enaki na obeh straneh, vendar za razliko od "brata" zdaj lahko z enim kablom SATA na ena vrata SATA povežete samo eno napravo.

Toda zaradi tega ni vredno skrbeti. Proizvajalci so poskrbeli, da je število vrat zadostno za najrazličnejše aplikacije, saj so na eno matično ploščo namestili do 8 vrat SATA. Konektor vrat SATA tretje revizije je praviloma svetlo rdeče barve.

Dodatna vrata

Večino osnovnih plošč proizvajalci opremijo z dodatnim številom USB priključkov, včasih pa še z enim, dodatnim COM priključkom.

To se naredi za udobje uporabnika. Večina sodobnih ohišij za namizne računalnike ima priključke USB, nameščene na sprednji plošči za priročno povezavo zunanjih pogonov. V tem primeru vam ni treba poseči po zadnji steni sistemske enote in "priti" v priključek USB, ki je izpeljan na zadnjo ploščo.

Ta priključek je na sprednji plošči in se poveže z dodatnimi vrati USB, nameščenimi na matični plošči. Med drugim vmesniki USB, prikazani na zadnji plošči, morda preprosto ne bodo zadostovali, glede na veliko število perifernih naprav, v tem primeru lahko kupite dodatni nosilec z USB priključki in jih povežite z dodatnimi vrati.

Vse zgoraj navedeno velja za druga vrata, nameščena na matični plošči. Na primer, serijska vrata COM ali FireWireIEEE1394 morda preprosto niso izhodna na zadnjo ploščo osebnega računalnika, vendar so hkrati prisotna na matični plošči. V tem primeru je dovolj, da kupite ustrezen kabel in ga pripeljete ven.

Te priključke bi bilo tehnično nepravilno imenovati vrata, čeprav je način povezovanja dodatnih plošč nanje še vedno nekoliko podoben drugim znanim vratom. Načelo je enako - priključite in vklopite. Sistem bo v večini primerov sam našel napravo in zahteval (ali samodejno namestil) gonilnike zanjo.

Takšna vodila so opremljena na primer z zunanjo grafično kartico, zvočno kartico, notranjim modemom, kartico za zajem videa in drugimi dodatnimi razširitvenimi karticami, ki osebnemu računalniku omogočajo razširitev njegovih funkcij in zmogljivosti.

Vodili PCI in PCIe med seboj niso združljivi, zato morate pred nakupom razširitvene kartice razjasniti, katera sistemska vodila so nameščena na matični plošči vašega računalnika.

PCIex 1 in PCIex 16 sta sodobna izvedba starejšega vodila PCI, razvitega leta 1991. A za razliko od predhodnika gre za serijsko vodilo, poleg tega pa so vsa vodila PCIe povezana v topologijo zvezda, medtem ko je bilo staro vodilo PCI povezano med seboj vzporedno. Poleg tega ima nova pnevmatika prednosti, kot so:

1. Plošče z možnostjo vroče zamenjave;
2. Pasovna širina ima zajamčene parametre;
3. Nadzor celovitosti podatkov med sprejemom in prenosom;
4. Upravljana poraba energije.

Vodila PCI Express se razlikujejo po številu vodnikov, priključenih na režo, preko katerih se izmenjujejo podatki z nameščeno napravo (PCIex 1, PCIex2, PCIex 4, PCIex 8, PCIex 16, PCIex 32). Največja hitrost prenosa podatkov lahko doseže - 16 Gbps.