Порты ввода-вывода
Каждый порт ввода-вывода обслуживают как минимум 3 служебных регистра:
- регистр, содержащий данные (уровни сигналов) на всех линиях порта и используется для записи сигналов в порт;
- регистр, содержащий состояния входов порта, доступен только для чтения, используется при чтении данных из порта;
- регистр направления линий порта: каждая линия порта может быть сконфигурирована как вход или как выход в зависимости от значения бита этого регистра.
Если какая-то линия порта ввода-вывода в схеме не используется, она должна быть определена как выход (соответствующий бит регистра направления должен соответствовать выходу), и ее выходное значение должно быть равно 0.
Большинство линий ввода-вывода могут быть сконфигурированы для выполнения альтернативных функций, обозначенных в назначении выводов микроконтроллера.
Для всех линий портов ввода-вывода, как правило, доступна программная конфигурация входных подтягивающих резисторов. Подтягивающие резисторы осуществляют доопределение потенциалов «брошенных» входов напряжением высокого (Pull-up) или низкого (Pull-down) уровня.
Для обращения к отдельным линиям порта используется маскирование битов.
Входные элементы управления
В качестве входных элементов управления могут использоваться
- другие элементы схемы;
- тумблеры;
- джамперы;
- множественные переключатели;
- кнопки.
Тумблеры предназначены для коммутации цепей управления. Обрабатываемый сигнал с тумблера – потенциальный.
Различают 1-позиционные и 2-позиционные тумблеры:
1-позиционные
2-позиционные
Джамперы , как правило, используются для переключения режима работы, и их состояние проверяется только в момент включения питания микроконтроллера. Установка джампера замыкает 2 вывода, между которыми он установлен.
Множественные переключатели представляют собой набор 1-позиционных тумблеров в миниатюрном формате.
Кнопки предназначены для коммутации цепей управления. Обрабатываемый сигнал с кнопки – импульсный и фиксирует момент нажатия кнопки и момент ее отжатия.
Выходные элементы управления
В качестве выходных элементов управления могут использоваться
- другие элементы схемы;
- элементы индикации (единичные светодиоды или светодиодные сборки, в частности, — 7-сегментные индикаторы).
Единичные светодиоды
7-сегментные индикаторы
Различают 7-сегментные индикаторы с общим анодом и с общим катодом.
При подаче логической единицы на соответствующий сегмент индикатора с общим катодом светодиод сегмента включается. При этом общий вывод сегментов (катод) должен быть соединен с логическим нулем.
При подаче логического нуля на соответствующий сегмент индикатора с общим анодом светодиод сегмента включается. При этом общий вывод (анод) должен быть соединен с логической единицей.
Основы компьютеров – Порты ввода / вывода
Внутренний порт – он соединяет материнскую плату с внутренними устройствами, такими как жесткий диск, привод компакт-дисков, внутренний модем и т. Д.
Внешний порт – он соединяет материнскую плату с внешними устройствами, такими как модем, мышь, принтер, флэш-накопители и т. Д.
Внутренний порт – он соединяет материнскую плату с внутренними устройствами, такими как жесткий диск, привод компакт-дисков, внутренний модем и т. Д.
Внешний порт – он соединяет материнскую плату с внешними устройствами, такими как модем, мышь, принтер, флэш-накопители и т. Д.
Давайте посмотрим на некоторые из наиболее часто используемых портов.
Последовательный порт
Последовательные порты передают данные последовательно по одному биту за раз. Поэтому для передачи 8 бит им нужен только один провод. Однако это также делает их медленнее. Последовательные порты обычно представляют собой 9-контактные или 25-контактные разъемы. Они также известны как COM (коммуникационные) порты или порты RS323C.
Параллельный порт
Параллельные порты могут отправлять или получать 8 бит или 1 байт за раз. Параллельные порты имеют форму 25-штырьковых гнезд и используются для подключения принтера, сканера, внешнего жесткого диска и т. Д.
USB-порт
USB обозначает универсальную последовательную шину. Это отраслевой стандарт для передачи цифровых данных на короткие расстояния. Порт USB – это стандартный порт для подключения различных устройств, таких как принтер, камера, клавиатура, динамик и т. Д.
Порт PS-2
PS / 2 расшифровывается как Personal System / 2 . Это стандартный 6-контактный порт с внутренней резьбой, который подключается к мини-DIN кабелю с внутренней резьбой. IBM представила PS / 2 для подключения мыши и клавиатуры к персональным компьютерам. Этот порт теперь в основном устарел, хотя некоторые системы, совместимые с IBM, могут иметь этот порт.
Инфракрасный порт
Инфракрасный порт – это порт, который обеспечивает беспроводной обмен данными в радиусе 10 метров. Два устройства, которые имеют инфракрасные порты, расположены лицом друг к другу, так что лучи инфракрасного света могут использоваться для обмена данными.
Порт Bluetooth
Bluetooth – это телекоммуникационная спецификация, которая облегчает беспроводное соединение между телефонами, компьютерами и другими цифровыми устройствами по беспроводному соединению малого радиуса действия. Порт Bluetooth обеспечивает синхронизацию между устройствами с поддержкой Bluetooth. Есть два типа портов Bluetooth –
Входящий – используется для получения подключения от устройств Bluetooth.
Исходящий – используется для запроса подключения к другим устройствам Bluetooth.
Входящий – используется для получения подключения от устройств Bluetooth.
Исходящий – используется для запроса подключения к другим устройствам Bluetooth.
FireWire Port
FireWire – это стандарт интерфейса Apple Computer для обеспечения высокоскоростной связи по последовательной шине. Он также называется IEEE 1394 и используется в основном для аудио и видео устройств, таких как цифровые видеокамеры.
Внешние интерфейсы компьютера для подключения устройств
Не все устройства, которые нам нужны уже подключены к компьютеру в его корпусе. Существует ряд устройств, которые нужно подключать во время работы или добавлять для расширения функциональности, без многих из них работа с компьютером невозможна. К таким устройствам относятся USB флешки, принтеры, мышки, клавиатуры, внешние жесткие диски, колонки и многое другое. Все это подключается через интерфейсы подключения устройств компьютеру.
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.
Что такое порты компьютера?
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.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели внешние интерфейсы компьютера для подключения периферийных устройств. Все они были разработаны в разные время и каждая новая версия, как правило, намного лучше другой. Вы знаете или используете другие внешние порты компьютера? Напишите в комментариях!
Что такое порты ввода/вывода на ноутбуке?
Порты ввода/вывода относятся к портам ввода/вывода. Это разъемы на вашем ноутбуке, которые позволяют подключаться к цифровым камерам, видеокамерам, телевизорам, внешним устройствам хранения данных, принтерам и сканерам. Количество и тип портов ввода/вывода будут различаться в зависимости от стиля ноутбука, и вам придется заплатить, чтобы иметь больше вариантов портов.
блютуз
Использует беспроводную технологию на коротких расстояниях (около 30 футов) для передачи данных между устройствами. При взгляде на ноутбуки с Bluetooth, найдите модели, которые позволят вам отключить Bluetooth, не выполняя много шагов. В качестве меры безопасности вы не должны оставлять Bluetooth включенным во время путешествия.
Порт DVI
DVI расшифровывается как Digital Visual Interface и представляет собой высококачественное соединение между ноутбуком и внешним дисплеем или телевизором. Самая большая трудность, с которой мобильные профессионалы могут столкнуться с использованием DVI, заключается в том, что они имеют доступ к старым телевизорам или мониторам, которые не имеют возможности подключения DVI. Лучше быть готовым использовать другое средство подключения к внешнему экрану или монитору.
FireWire 400 и 800 (IEEE 1394 и 1394b)
Порты FireWire изначально были найдены только на компьютерах и ноутбуках Apple. Это высокоскоростное соединение, которое хорошо подходит для передачи видео, графики и музыки. Теперь есть внешние жесткие диски, которые подключаются через FireWire, и это делает передачу информации между вашим ноутбуком и жестким диском FireWire очень быстрой. Устройства FireWire могут быть связаны друг с другом, а затем одно устройство подключается к ноутбуку. Вы также можете передавать данные с одного устройства FireWire на другое без необходимости использования ноутбука. Это может быть удобно с видеокамерами или цифровыми камерами. Вместо того, чтобы тащить свой ноутбук с собой куда угодно, вместо него можно взять портативный жесткий диск.
Порт для наушников
Опять же, разъем для наушников легко понять. Вы можете подключить наушники, если не хотите беспокоить окружающих или использовать внешние динамики для обмена музыкой.
IrDA (инфракрасная ассоциация данных)
Данные могут передаваться с помощью инфракрасных световых волн между ноутбуками, ноутбуком, КПК и принтерами. Это может быть очень удобно, так как вам не нужны никакие кабели. Порты IrDa передают данные примерно с той же скоростью, что и параллельные порты, и вы должны убедиться, что устройства, передающие друг другу, выстроены в линию и находятся в нескольких футах друг от друга.
Устройства чтения карт памяти
Большинство ноутбуков теперь имеют встроенные устройства чтения карт памяти, но ноутбуки не всегда смогут читать/записывать карты всех типов. В тех случаях, когда нет устройства чтения карт памяти, такого как MacBook, потребуется внешнее устройство чтения карт памяти. В зависимости от типа карты памяти может потребоваться адаптер для установки карты памяти в ноутбук. MicroSD можно читать и записывать на ноутбуках с помощью адаптера. Большинство карт microSD будут иметь адаптер. Устройство чтения карт памяти подключается к вашему ноутбуку через USB. Они варьируются в цене и возможностях. D-Link и IOGear – производители широко распространенных устройств чтения карт памяти.
Карты памяти
Карты памяти – это способ расширить память вашего ноутбука и обмениваться файлами между устройствами. Карты памяти могут относиться к типу гаджета, например, Sony Memory Stick используются в цифровых камерах Sony. Другие форматы карт памяти могут использоваться в любом типе устройства и не требуют специального программного обеспечения. Наиболее распространенные типы карт памяти: Compact Flash I и II, SD, MMC, Memory Stick, Memory Stick Duo и Memory Stick Pro & Pro Duos XD-Picture, Mini SD и Micro SD. Карты памяти большей емкости лучше, если вы можете позволить себе купить их. Вы будете тратить меньше времени на передачу данных и сможете делать больше с картами памяти большей емкости.
Порт для микрофона
Как следует из названия, это порт для подключения микрофона, который может пригодиться при рассказе о создании вашего великолепного фильма или презентации PowerPoint для работы. Вы также можете использовать микрофон с различными программами обмена мгновенными сообщениями и программами VoIP. Качество ввода будет зависеть от ноутбуков, и, как всегда, вы получите лучшее качество и звуковые карты с более дорогими моделями.
Модем (RJ-11)
Порт модема позволяет подключаться к телефонным линиям либо для подключения к Интернету по телефонной линии, либо для отправки и получения факсов. Вы подключаете обычный телефонный шнур к модему, а затем к активной телефонной розетке.
Параллельный порт/порт принтера
Некоторые старые ноутбуки и ноутбуки для замены настольных компьютеров будут иметь параллельные порты. В некоторых случаях их можно использовать для подключения к принтерам, сканерам и другим компьютерам. Параллельные порты являются более медленным способом передачи и в большинстве случаев были заменены на порты USB и/или FireWire.
PCMCIA Тип I/II/II
PCMCIA выступает за Международную ассоциацию карт памяти персональных компьютеров.Это был один из оригинальных методов увеличения памяти для ноутбуков. Эти три типа карт имеют одинаковую длину, но разную ширину. Карты PCMCIA могут использоваться для добавления сетевых возможностей, ПЗУ или ОЗУ, возможностей модема или просто большего объема памяти. Каждый тип карты подходит для определенного типа слота PCMCIA, и они не являются взаимозаменяемыми, хотя Тип III может содержать одну карту Типа III или комбинацию Типа I или Типа II. Таблица 1.3 показывает тип карты, толщину и возможное использование для каждого типа карты PCMCIA. ПРИМЕЧАНИЕ. – Карты памяти Compact Flash можно использовать в портах PCMCIA, и для их использования вам потребуется адаптер для карт ПК.
RJ-45 (Ethernet)
Порт RJ-45 Ethernet позволяет подключаться к проводным сетям для совместного использования ресурсов компьютера или подключений к Интернету. Некоторые модели ноутбуков будут иметь порты 100Base-T (Fast Ethernet), а новые ноутбуки имеют Gigabit Ethernet, который имеет гораздо более высокую скорость передачи данных.
S-Video
S-Video означает Super-Video и является еще одним методом передачи видеосигналов. Порты S-Video чаще всего встречаются на сменных моделях настольных компьютеров и мультимедийных ноутбуках. Это позволяет вам подключить ноутбук к телевизору, чтобы просматривать свои творения на большом экране или переносить фильмы и телевизионные шоу на свой ноутбук.
USB означает универсальную последовательную шину. Вы можете подключить к ноутбуку практически любое периферийное устройство с помощью USB. USB заменил последовательные и параллельные порты на ноутбуках. Он обеспечивает более высокую скорость передачи данных, и к одному USB-порту можно подключить до 127 устройств. У более дешевых ноутбуков обычно есть два USB-порта, а у более дорогих моделей может быть 4-6 портов. USB-устройства получают питание от USB-соединения и не потребляют слишком много энергии, поэтому они не разряжают батарею. Устройства, которые потребляют больше энергии, будут поставляться с собственными адаптерами переменного/постоянного тока. Для подключения нужно подключить USB-гаджет и система должна его распознать. Если в вашей системе еще не установлен драйвер для этого устройства, вам будет предложено указать драйвер.
Порт VGA-монитора
Порт VGA-монитора позволяет подключить внешний монитор к ноутбуку. Вы можете использовать внешний монитор самостоятельно (удобно, когда у вас ультрапортативный ноутбук с 13,3-дюймовым дисплеем). По мере снижения цен на мониторы многие владельцы ноутбуков приобретают большой экран и используют свой ноутбук с большим внешним дисплеем. операционные системы (Mac и Windows) поддерживают использование нескольких мониторов, и их легко настроить.Есть также аппаратные решения, такие как Matrox DualHead2Go и TripleHead2Go, которые позволяют вам добавить 2 или 3 внешних монитора на ваш ноутбук. дополнительный монитор или два может сделать работу намного менее утомительной, а работу с мультимедиа – более приятной.
Найдите модели с внешним переключателем для включения и выключения Wi-Fi. Если вы не работаете и не нуждаетесь в беспроводном соединении, вам не нужно включать беспроводное соединение. Это просто разряжает вашу батарею быстрее и потенциально оставляет вас открытым для нежелательного доступа.