Устройство, которое служит средством сопряжения устройства с компьютерной шиной 6 букв

Обновлено: 21.11.2024

Таблица 11.1. Часто используемые сигналы протокола EIA-574.

Рисунок 11.7. Аппаратный интерфейс, реализующий асинхронный канал RS232. TM4C123 имеет восемь портов UART.

Наблюдение: LaunchPad отправляет канал UART0 через USB-кабель, поэтому схема, показанная на рис. 11.7, не понадобится. Со стороны ПК последовательный канал становится виртуальным COM-портом.

RS232 — это протокол без возврата к нулю (NRZ), где истинное значение соответствует напряжению в диапазоне от -5 до -15 В. Ложное значение — напряжение в диапазоне от +5 до +15 В. используется для преобразования между уровнями +5,5/-5,5 В RS232 и цифровыми уровнями 0/+3,3 В. Конденсаторы в этой схеме важны, потому что они образуют зарядовый насос, используемый для создания напряжения ±5,5 от источника питания +3,3 В. Синхронизация RS232 генерируется автоматически UART. Во время передачи MAX3232 преобразует цифровой высокий уровень на стороне микроконтроллера в -5,5 В по кабелю RS232/EIA-574, а цифровой низкий уровень преобразуется в +5,5 В. Во время приема MAX3232 преобразует отрицательные напряжения на кабеле RS232/EIA-574 в высокие цифровые значения на стороне микроконтроллера, а положительные напряжения преобразуются в низкие цифровые значения. Компьютер классифицируется как DTE, поэтому его последовательный выход — это контакт 3 в кабеле EIA‑574, а его последовательный вход — контакт 2 в кабеле EIA‑574. При подключении DTE к другому DTE мы используем кабель с перекрещенными контактами 2 и 3. То есть контакт 2 на одном DTE соединяется с контактом 3 на другом DTE, а контакт 3 на одном DTE соединяется с контактом 2 на другом DTE. При подключении DTE к DCE кабель передает сигналы напрямую. Во всех ситуациях заземления соединяются между собой с помощью провода СГ в кабеле. Этот канал классифицируется как полнодуплексный, поскольку передача может происходить в обоих направлениях одновременно.

11.2.1. Асинхронная связь

Начнем с передачи, потому что это просто. Передающая часть UART включает в себя контакт вывода данных с цифровыми логическими уровнями, как показано в следующем интерактивном инструменте. Передатчик имеет 16-элементный FIFO и 10-битный регистр сдвига, к которым программатор не имеет прямого доступа. FIFO и регистр сдвига в передатчике отделены от FIFO и регистра сдвига, связанных с приемником. Другими словами, у каждого UART есть приемник и передатчик, но интерактивный инструмент просто показывает передатчик на одном микроконтроллере и приемник на другом. Для вывода данных с использованием UART программное обеспечение передатчика сначала проверяет, не заполнен ли буфер передачи FIFO (будет ждать, если TXFF равен 1), а затем записывает данные в регистр передаваемых данных (например, UART0_DR_R). Биты сдвигаются в следующем порядке: начало, b0, b1, b2, b3 , b4, b5, b6, b7, а затем остановиться, где b 0 – это младший бит, а b7 – старший бит. Регистр передаваемых данных доступен только для записи, что означает, что программное обеспечение может записывать в него (чтобы начать новую передачу), но не может читать из него. Несмотря на то, что регистр данных передачи находится по тому же адресу, что и регистр данных приема, регистры данных передачи и приема представляют собой два отдельных регистра. Программное обеспечение передачи может записывать в свой регистр данных, если его флаг TXFF (передача FIFO заполнен) равен нулю. TXFF, равный нулю, означает, что FIFO не заполнен и в нем есть место. Программное обеспечение-получатель может считывать данные из своего регистра данных, если его флаг RXFE (прием пустого FIFO) равен нулю. RXFE, равный нулю, означает, что FIFO не пуст и содержит некоторые данные. Во время игры в следующий интерактивный инструмент следите за поведением флагов TXFF и RXFE.

Интерактивный инструмент 11.4

Используйте следующий инструмент, чтобы просмотреть этапы последовательной передачи простого двухбайтового сообщения. Нажимайте "Пуск/Далее" снова и снова, чтобы выполнить пошаговый процесс, и нажмите "Выполнить", чтобы запустить всю последовательность.

Нажмите «Старт», чтобы отправить «H» в регистр направления

Когда новый байт записывается в UART0_DR_R, он помещается в буфер передачи FIFO. Байт за байтом UART получает данные из FIFO и загружает их в 10-битный сдвиговый регистр передачи. 10-битный регистр сдвига включает в себя стартовый бит, 8 бит данных и 1 стоповый бит. Затем кадр сдвигается по одному биту за раз со скоростью, определяемой регистром скорости передачи. Если на момент записи UART0_DR_R в FIFO или сдвиговом регистре уже есть данные, новый кадр будет ждать, пока не будут переданы предыдущие кадры, прежде чем он тоже будет передан. FIFO гарантирует, что данные передаются в том порядке, в котором они были записаны. Аппаратное обеспечение последовательного порта фактически управляется часами, которые в 16 раз быстрее, чем скорость передачи данных, обозначенная в техническом описании как Baud16. Когда данные смещаются, цифровое оборудование в UART считает 16 раз между изменениями в выходной линии U0Tx.

На самом деле программное обеспечение может записать 16 байтов в UART0_DR_R , а аппаратное обеспечение отправит их все по очереди в правильном порядке. Этот FIFO снижает требования операционной системы ко времени отклика программного обеспечения для обслуживания аппаратного обеспечения последовательного порта. К сожалению, это усложняет синхронизацию аппаратного и программного обеспечения. При скорости 9600 бит/с отправка кадра занимает 1,04 мс. Следовательно, между записью в регистр данных и завершением передачи данных будет задержка в пределах от 1,04 до 16,7 мс. Эта задержка зависит от того, сколько данных уже находится в FIFO на момент записи ПО в UART0_DR_R.

Получение кадров данных немного сложнее, чем передача, потому что мы должны синхронизировать приемный сдвиговый регистр с входящими данными. Приемная часть UART включает в себя контакт ввода данных U0Rx с цифровыми логическими уровнями. На входе микроконтроллера true — 3,3 В, false — 0 В. Также имеется 16-элементный FIFO и 10-битный регистр сдвига, к которым программист не имеет прямого доступа (показаны в правой части интерактивного инструмента). Сдвиговый регистр приема имеет ширину 10 бит, а FIFO — 12 бит, 8 бит данных и 4 флага ошибки. Опять же, приемный сдвиговый регистр и приемный FIFO отделены от таковых в передатчике. Регистр принимаемых данных, UART0_DR_R, доступен только для чтения, что означает, что операции записи по этому адресу не влияют на этот регистр (напомним, операции записи активируют передатчик). Приемник, очевидно, не может начать передачу, но он распознает новый кадр по его стартовому биту. Биты сдвигаются в том же порядке, в котором их сдвигал передатчик: start, b0, b1, b2, b< sub>3, b4, b5, b6, b7, а затем стоп.

Есть шесть битов состояния, генерируемых активностью приемника. Флаг пустого приемного FIFO, RXFE, сбрасывается, когда новые входные данные находятся в приемном FIFO. Когда программа читает из UART0_DR_R, данные удаляются из FIFO. Когда FIFO станет пустым, будет установлен флаг RXFE, означающий, что входных данных больше нет. Есть и другие флаги, связанные с получателем. Существует флаг RXFF полного приема FIFO, который устанавливается, когда FIFO заполнен. С каждым байтом данных связаны четыре бита состояния. По этой причине приемный FIFO имеет ширину 12 бит. Ошибка переполнения, OE, устанавливается, когда входные данные теряются из-за того, что буфер FIFO заполнен, и на приемник поступает больше входных кадров. Ошибка переполнения возникает, когда задержка интерфейса получателя слишком велика. Ошибка прерывания, BE, устанавливается, когда на входе удерживается низкий уровень более одного кадра. Контроль четности — это механизм отправки одного дополнительного бита, чтобы получатель мог определить, были ли какие-либо ошибки при передаче. При четной четности количество единиц в данных плюс четность будет четным числом. Бит PE устанавливается при ошибке четности. Поскольку частота ошибок настолько низка, большинство систем не реализуют контроль четности. Мы не будем использовать четность в этом классе. Ошибка кадрирования, FE, устанавливается, когда стоповый бит неверен. Ошибки кадрирования, вероятно, вызваны несоответствием скорости передачи данных.

Приемник ожидает фронта от 1 до 0, обозначающего начальный бит, затем сдвигает 10 бит данных по одному из линии U0Rx. Внутренние часы в 16 раз быстрее, чем скорость передачи данных. После фронта от 1 до 0 приемник ожидает 8 внутренних часов и производит выборку начального бита. Спустя 16 внутренних часов производится выборка b0. Каждые 16 внутренних часов он производит выборку другого бита, пока не достигнет стопового бита. UART нуждается во внутренних часах быстрее, чем скорость передачи данных, чтобы он мог ожидать полбита времени между фронтом 1 и 0, начинающим стартовый бит, и серединой битового окна, необходимого для выборки. Стартовый и стоповый биты удаляются (проверяются на ошибки кадрирования), 8 бит данных и 4 бита состояния помещаются в приемный FIFO. Аппаратный FIFO реализует буферизацию, поэтому данные безопасно сохраняются в оборудовании получателя, если программное обеспечение выполняет другие задачи во время поступления данных.

Наблюдение: если принимающее устройство UART имеет несоответствие скорости передачи данных более 5 %, может возникнуть ошибка кадрирования, когда стоповый бит будет неправильно захвачен.

Переполнение происходит, когда в приемном FIFO содержится 16 элементов, а в приемник поступает 17-й кадр. Чтобы избежать переполнения, мы можем разработать систему реального времени, то есть систему с максимальной задержкой. Задержка приемника UART — это задержка между моментом поступления новых данных в приемник (RXFE=0) и моментом, когда программное обеспечение считывает регистр данных. Если задержка всегда меньше 160 разрядов, переполнение никогда не произойдет.

Наблюдение. При использовании последовательного порта со сдвиговым регистром и одним регистром данных (без буферизации FIFO) требуемая задержка для входного интерфейса — это время, необходимое для передачи одного кадра данных.

11.2.2. Детали TM4C UART

Далее мы рассмотрим конкретные функции UART на микроконтроллере TM4C.Этот раздел предназначен для дополнения, а не замены руководств Texas Instruments. При проектировании систем с любым модулем ввода-вывода вы также должны обращаться к справочному руководству вашего конкретного микроконтроллера. Также хорошей практикой при проектировании является просмотр исправлений для вашего микроконтроллера, чтобы увидеть, существуют ли какие-либо странности (ошибки) в вашем микроконтроллере, которые могут относиться к системе, которую вы проектируете.

Микроконтроллеры Stellaris TM4C имеют восемь интерфейсов UART. Конкретные контакты порта, используемые для реализации UART, варьируются от одного чипа к другому. Чтобы узнать, какие выводы использует ваш микроконтроллер, вам необходимо ознакомиться с его техническим описанием. В таблице 11.2 показаны некоторые регистры для UART0 и UART1. Для других UART имена регистров заменят 0 на 1–7. Для точных адресов регистров вы должны включить соответствующий заголовочный файл (например, tm4c123gh6pm.h). Чтобы активировать UART, вам нужно включить часы UART в регистре RCGCUART. Также следует включить часы для цифрового порта в регистре RCGCGPIO. Вам нужно включить контакты передачи и приема как цифровые сигналы. Альтернативная функция для этих контактов также должна быть выбрана. В частности, мы устанавливаем биты в регистрах AFSEL и PCTL.

OE, BE, PE и FE — это флаги ошибок, связанные с приемником. Вы можете видеть эти флаги в двух местах: связанные с каждым байтом данных в UART0_DR_R или как отдельный регистр ошибок в UART0_RSR_R. Ошибка переполнения (OE) устанавливается, если данные были потеряны из-за слишком большой задержки входного драйвера. BE — это ошибка прерывания, означающая, что другое устройство отправило прерывание. PE — это ошибка четности (однако мы не будем использовать четность). Ошибка кадрирования (FE) будет установлена, если скорости передачи данных не совпадают. Программное обеспечение может очистить эти четыре флага ошибок, записав любое значение в UART0_RSR_R .

Состояние двух FIFO можно увидеть в регистре UART0_FR_R. Флаг BUSY устанавливается, когда передатчик все еще имеет неотправленные биты, даже если передатчик отключен. Он станет равным нулю, когда буфер передачи FIFO будет пуст и будет отправлен последний стоповый бит. Если вы реализуете вывод с ожиданием занятости, сначала выводя, а затем ожидая, когда BUSY станет равным 0 (правая блок-схема на рис. 11.10), тогда подпрограмма запишет новые данные и вернется после того, как эти конкретные данные будут полностью переданы.

Регистр управления UART0_CTL_R содержит биты, которые включают UART. TXE — это бит разрешения передатчика, а RXE — бит разрешения приемника. Мы устанавливаем TXE, RXE и UARTEN равными 1, чтобы активировать устройство UART. Однако мы должны очистить UARTEN во время последовательности инициализации.

поиск меню

Урок 4. Кнопки и порты на компьютере

Введение

Взгляните на переднюю и заднюю часть корпуса компьютера и сосчитайте количество кнопок, портов и слотов, которые вы видите. Теперь посмотрите на свой монитор и посчитайте все, что найдете там. Вероятно, вы насчитали как минимум 10, а может и больше.

Все компьютеры разные, поэтому кнопки, порты и разъемы на разных компьютерах будут разными. Тем не менее, есть определенные, которые вы можете найти на большинстве настольных компьютеров. Изучение того, как используются эти порты, поможет вам при подключении чего-либо к компьютеру, например нового принтера, клавиатуры или мыши.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о кнопках, портах и ​​слотах на настольном компьютере.

Ищете старую версию этого видео? Вы все еще можете просмотреть его здесь.

Передняя часть корпуса компьютера

Нажимайте кнопки в интерактивном ниже, чтобы ознакомиться с передней панелью компьютера.

готово изменить активные области

Привод оптических дисков

Часто называемый дисководом CD-ROM или DVD-ROM, он позволяет вашему компьютеру читать компакт-диски и DVD-диски.

Кнопка питания

Кнопка питания используется для включения и выключения компьютера.

Аудиовход/Аудиовыход

Многие компьютеры имеют аудиопорты на передней панели корпуса, что позволяет легко подключать динамики, микрофоны и гарнитуры, не возясь с задней панелью компьютера.

Порт USB (универсальная последовательная шина)

Большинство настольных компьютеров имеют несколько портов USB. Их можно использовать для подключения практически любого типа устройств, включая мыши, клавиатуры, принтеры и цифровые камеры. Они часто появляются на передней и задней панелях компьютера.

Задняя часть корпуса компьютера

Задняя часть корпуса компьютера имеет порты подключения, предназначенные для определенных устройств. Размещение будет варьироваться от компьютера к компьютеру, и у многих компаний есть свои специальные разъемы для определенных устройств.Некоторые порты могут иметь цветовую маркировку, чтобы помочь вам определить, какой порт используется с конкретным устройством.

Нажимайте кнопки в интерактивном ниже, чтобы ознакомиться с задней панелью компьютера.

готово готово редактировать активные области

Разъем питания

Здесь вы будете подключать шнур питания к компьютеру.

Аудиовход/Аудиовыход

Почти на каждом компьютере есть два или более аудиопорта, к которым можно подключать различные устройства, в том числе динамики, микрофоны и наушники.

Порт Ethernet

Этот порт очень похож на порт модема или телефона, но немного шире. Вы можете использовать этот порт для работы в сети и подключения к Интернету.

USB-порты

На большинстве настольных компьютеров большинство портов USB находятся на задней панели корпуса компьютера. Как правило, к этим портам следует подключать мышь и клавиатуру, а передние порты USB оставить свободными, чтобы их можно было использовать для цифровых камер и других устройств.

Порт монитора

Здесь вы будете подключать кабель монитора. В этом примере компьютер имеет порт DisplayPort и порт VGA. Другие компьютеры могут иметь другие типы портов монитора, например DVI (цифровой визуальный интерфейс) или HDMI (мультимедийный интерфейс высокой четкости).

Последовательный порт

Этот порт менее распространен на современных компьютерах. Он часто использовался для подключения периферийных устройств, таких как цифровые камеры, но был заменен портами USB и другими типами.

Эти порты иногда используются для подключения мыши и клавиатуры. Как правило, порт для мыши имеет зеленый цвет, а порт для клавиатуры — фиолетовый. На новых компьютерах эти порты заменены на USB.

Слоты расширения

В эти пустые слоты к компьютерам добавляются платы расширения. Например, если в комплект поставки вашего компьютера не входила видеокарта, вы можете приобрести ее и установить здесь.

Другие типы портов

Существует много других типов портов, таких как FireWire, Thunderbolt и HDMI. Если на вашем компьютере есть незнакомые вам порты, вам следует обратиться к руководству для получения дополнительной информации.

Теперь ты попробуй! Потренируйтесь подключать кабели в интерактивной игре ниже.

Периферийные устройства, которые можно использовать с компьютером

Самая базовая конфигурация компьютера обычно включает в себя корпус компьютера, монитор, клавиатуру и мышь, но к дополнительным портам компьютера можно подключать множество различных типов устройств. Эти устройства называются периферийными устройствами. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных.

    Принтеры. Принтер используется для печати документов, фотографий и всего остального, что появляется на экране. Существует множество типов принтеров, включая струйные, лазерные и фотопринтеры. Есть даже многофункциональные принтеры, которые также могут сканировать и копировать документы.

В этой главе представлены основные сведения обо всех типах портов и устройств, включая порты ввода-вывода, устройства ввода, типы дисплеев, типы видеоразъемов, устройства печати и мультимедиа. Он также содержит вопросы и ответы после обзора главы.

Эта глава из книги

Эта глава из книги

Эта глава из книги 

В этой главе рассматриваются следующие темы:

  • Знакомство с портами ввода-вывода. В этом разделе описываются типы портов ввода-вывода, используемые для отправки информации в процессор и память и обратно.
  • Устройства ввода. В этом разделе описываются важные характеристики клавиатур, мышей, биометрических считывателей и других устройств ввода.
  • Знакомство с типами дисплеев. В этом разделе описываются устройства вывода, такие как ЭЛТ, ЖК-дисплеи и проекторы данных.
  • Знакомство с типами видеоразъемов. В этом разделе рассказывается о распространенных видеоразъемах, таких как VGA, DVI и HDMI.
  • Основы печати. ​​В этом разделе описываются основы лазерных, струйных, ударных и термопринтеров.
  • Общие сведения о мультимедийных устройствах. В этом разделе рассматриваются основные сведения о мультимедийных устройствах, таких как веб-камеры, цифровые камеры, MIDI-порты, микрофоны, звуковые карты и карты видеозахвата.

Устройства ввода-вывода (I/O) позволяют нам управлять компьютером и отображать информацию различными способами. Существует множество портов, которые подключают эти устройства к компьютеру, например, всем известный USB-порт. Чтобы полностью понять, как устанавливать, настраивать и устранять неполадки устройств ввода, вывода и мультимедиа, вам необходимо знать порты как свои пять пальцев. В этой главе вы узнаете о последовательных, параллельных, SCSI, USB, звуковых и FireWire портах и ​​соответствующих им устройствах; цель состоит в том, чтобы научить вас работать с различными интерфейсами, которые вы видите в ИТ-сфере.

Порты ввода/вывода

Слово "порт" часто используется в компьютерной индустрии и имеет множество различных значений в зависимости от того, о какой технологии идет речь. В этом разделе мы подробно описываем порты ввода/вывода (I/O). Порты ввода-вывода позволяют подключаться к оборудованию.Это оборудование может быть внутренним или внешним. Порты связаны с медными цепями и диапазонами памяти, которые обеспечивают обмен данными между ЦП, ОЗУ и самими портами. Общие порты ввода-вывода включают USB и FireWire. В этом разделе мы также обсудим SCSI, аудиосоединения, MIDI и коаксиальные порты RG-6. Хотя наиболее важным портом ввода-вывода в последних системах является порт USB, вы также можете столкнуться с другими портами, включая устаревшие порты, такие как последовательный и параллельный, о которых мы также говорим в этом разделе.

Порты универсальной последовательной шины (USB) в значительной степени заменили мышь и клавиатуру PS/2 (мини-DIN), последовательные (COM) и параллельные (LPT) порты в последних системах. Самые последние настольные системы имеют как минимум четыре USB-порта, а многие системы поддерживают до восьми или более USB-портов на передней и задней панели. На рис. 3-1 показана задняя панель типичной системы ATX, включая USB и другие типы портов, обсуждаемые в этой главе.

Рис. 3-1 Типичные порты ввода-вывода материнской платы ATX с устаревшими портами (последовательный, параллельный, мышь PS/2 и клавиатура), четырьмя портами USB, одним портом IEEE 1394, двумя портами Ethernet и аудиопортами.

В следующих разделах описываются типы портов USB и способы добавления дополнительных портов USB.

Типы USB-портов, скорости и технические характеристики

Существует три стандартных типа USB-портов, которые вам необходимо знать:

  • USB 1.1
  • USB 2.0 (также называемый высокоскоростным USB)
  • USB 3.0 (также называемый SuperSpeed ​​USB)

В стандартах используются те же типы кабелей и разъемов, которые показаны на рис. 3-2.

Рис. 3-2 USB-вилки и разъемы.

В кабелях USB используются разъемы двух типов: серия A (также называемая типом A) и серия B (также называемая типом B). Разъемы серии A используются на корневых концентраторах USB (портах USB компьютера) и внешних концентраторах USB для поддержки USB-устройств. Разъемы серии B используются для устройств со съемным кабелем USB, таких как USB-принтер или универсальный (внешний) концентратор. Как правило, для подключения большинства устройств к корневому порту USB или внешнему концентратору требуется кабель серии A — серии B. Кабели серии A к серии A или серии B к серии B используются для удлинения стандартных кабелей и могут вызвать проблемы, если общая длина кабелей превышает рекомендуемые расстояния. Доступны адаптеры для преобразования кабелей серии B в кабели Mini-B, которые поддерживают конструкцию порта Mini-B, используемую во многих последних USB-устройствах.

Порты USB 1.1 работают с максимальной скоростью (полноскоростной USB) 12 мегабит в секунду (Мбит/с), низкоскоростные USB-устройства, такие как мышь или клавиатура, работают со скоростью 1,5 Мбит/с, а USB 2.0 (высокоскоростной USB) работают на максимальной скорости 480 Мбит/с. Порты USB 2.0 обратно совместимы с устройствами и скоростями USB 1.1 и управляют несколькими устройствами USB 1.1 лучше, чем порт USB 1.1. Порты USB 3.0 работают на максимальной скорости 4800 Мбит/с.

На упаковке USB и маркировке устройств часто используются официальные логотипы, показанные на рис. 3-3, чтобы отличать различные версии USB, которые обычно используются. Обратите внимание, что отрасль переходит от использования термина «USB 2.0» к термину «Hi-Speed ​​USB».

Рис. 3-3 Логотип USB (слева) используется для устройств, совместимых с USB 1.1, тогда как логотип Hi-Speed ​​USB (справа) используется для устройств, совместимых с USB 2.0. Устройства с этими логотипами сертифицированы организацией USB Implementers Forum, Inc.

В любой из версий USB один порт USB на плате расширения или материнской плате рассчитан на подключение до 127 устройств за счет использования многопортовых концентраторов и концентраторов с гирляндным подключением. Начиная с Windows 98, USB-устройства представляют собой устройства Plug and Play (PnP) с возможностью горячей замены (их можно подключать и отключать без выключения системы). Порты USB (каждая группа из двух портов подключена к корневому концентратору) на компьютере используют один IRQ и один адрес порта ввода-вывода, независимо от количества физических портов USB или устройств, подключенных к этим портам.

Номера IRQ и адреса ввода/вывода

IRQ — это запрос на прерывание, когда устройство прерывает работу ЦП, чтобы привлечь его внимание для отправки данных. Это делается с помощью линии ввода прерывания (фактическая схема). Устройствам или портам и связанным с ними управляющим чипам назначаются номера IRQ, которые помогают ЦП и контроллеру прерываний различать устройства. Например, микросхеме контроллера клавиатуры всегда назначается IRQ 1. Мыши PS/2 всегда назначается IRQ 12. Стандартные номера IRQ находятся в диапазоне от 0 до 15.Некоторые зарезервированы для будущего использования владельцем компьютера; это помогает при расширении и добавлении устройств в систему.

Максимальная длина кабеля, подключенного к USB-устройствам со скоростью 12 Мбит/с или 480 Мбит/с, составляет пять метров, тогда как максимальная длина для низкоскоростных (1,5 Мбит/с) устройств, таких как мыши и клавиатуры, составляет три метра. Когда на компьютере под управлением Windows включен корневой концентратор USB, в диспетчере устройств Windows отображаются два устройства: корневой концентратор USB и универсальный хост-контроллер PCI-to-USB (USB 1.1) или расширенный хост-контроллер (USB 2.0). который использует один адрес IRQ и порта ввода-вывода, требуемый аппаратным обеспечением USB. Если к компьютеру подключен внешний концентратор USB, универсальный концентратор также отображается в диспетчере устройств Windows (см. Рисунок 3-4). Корневой концентратор поддерживает два порта USB. На рис. 3-4 перечислены два корневых концентратора, что указывает на наличие в системе четырех портов USB. Вы можете получить доступ к диспетчеру устройств, нажав «Пуск», щелкнув правой кнопкой мыши «Компьютер» (или «Мой компьютер» в старых операционных системах Windows) и выбрав «Управление». Откроется окно «Управление компьютером», и там находится «Диспетчер устройств». Вы также можете получить доступ к диспетчеру устройств из панели управления.

Рисунок 3-4 Раздел USB диспетчера устройств Windows XP в типичной системе. Обратите внимание на логотип USB в форме вилки рядом с категорией и каждым устройством.

Добавление портов USB

Нужно больше портов USB? Вы можете добавить порты USB одним из следующих способов:

  • Разъемы материнской платы для разъемов USB
  • Центры
  • Дополнительные карты

На некоторых материнских платах есть разъемы для кабеля USB, которые позволяют сделать дополнительные порты USB доступными на задней или передней панели компьютера. Некоторые поставщики материнских плат включают эти соединительные кабели вместе с материнской платой, в то время как другие требуют, чтобы вы приобретали их отдельно. Некоторые современные конструкции корпусов также включают USB-порты на передней панели, которые также можно подключить к материнской плате. Из-за различий между поставщиками в том, как материнские платы реализуют соединительные кабели, соединительный кабель может использовать отдельные разъемы для каждого сигнала вместо более распространенного единого разъема для всех сигналов.

Универсальные концентраторы USB позволяют подключать несколько устройств к одному порту USB и увеличивать расстояние между устройством и портом USB. Существует два типа общих концентраторов:

Концентраторы с питанием от шины могут быть встроены в другие устройства, например мониторы и клавиатуры, или могут быть автономными устройствами. Концентратор с питанием от шины распределяет как сигналы USB, так и питание через шину USB на другие устройства. Разные USB-устройства потребляют разное количество энергии, и некоторым устройствам требуется больше энергии, чем другим. Концентратор с питанием от шины обеспечивает мощность не более 100 миллиампер (мА) для каждого подключенного к нему устройства. Таким образом, некоторые устройства выходят из строя при подключении к концентратору с питанием от шины.

С другой стороны, концентратор с автономным питанием имеет собственный источник питания; он подключается к настенной розетке переменного тока. Он может обеспечить до 500 мА мощности для каждого подключенного к нему устройства. Концентратор с автономным питанием поддерживает более широкий спектр USB-устройств, поэтому рекомендуется по возможности использовать его вместо концентратора с питанием от шины.

Вы также можете добавить порты USB с помощью платы расширения. Если у вас есть свободный слот в компьютере и вы знаете, какой это слот, вы можете легко вставить карту адаптера, которая имеет дополнительные два, четыре или восемь портов USB. Главное — убедиться, что плата адаптера полностью совместима со слотом расширения на материнской плате. Например, если у вас есть слот расширения PCI Express x2, вам необходимо приобрести плату адаптера PCI Express x2. Подробнее о платах расширения и слотах мы поговорим в главе 4, "Материнские платы и шины".

Серийный номер (COM)

Последовательный порт, также известный как порты RS-232 или COM (связь), исторически конкурировал с параллельным портом по универсальности (см. рис. 3-5).

Рис. 3-5. 9-контактный последовательный порт (разъем DB-9M, вверху) и 25-контактный последовательный порт (разъем DB-25M, внизу) на типичном удлинителе от платы с несколькими входами-выходами.

Последовательные порты использовались для подключения следующего:

  • Внешние модемы
  • Последовательная мышь или указывающие устройства, такие как трекболы или сенсорные панели.
  • Плоттеры
  • Принтеры этикеток
  • Последовательные принтеры
  • Док-станции для КПК
  • Цифровые камеры
  • Соединения ПК-ПК, используемые программами передачи файлов, такими как Direct Cable Connection, LapLink и Interlink

Разъем DB-9 на самом деле представляет собой разъем DE-9, но в просторечии известен как «DB-9». Чем меньше разъем D-sub, тем выше буква.

Поскольку порты USB обеспечивают более высокую скорость, чем последовательные порты, и поддерживают несколько устройств, подключенных к одному порту через концентраторы, неудивительно, что USB на сегодняшний день является наиболее часто используемым портом на ПК, и многие устройства, которые ранее были подключены к последовательному порту порты теперь используют порты USB.

Последовательные порты бывают двух видов:

Любой тип можно адаптировать к другому типу разъема с помощью недорогого адаптера (см. рис. 3-6). Разница возможна, потому что для последовательной связи требуется всего несколько проводов. В отличие от параллельных принтеров, в которых используется стандартный кабель, для каждого типа последовательного устройства используется специальный кабель. Разъемы DB-9M используются во всех системах, кроме самых старых.

Рис. 3-6 Типичный преобразователь последовательного порта DB-25F в DB-9M. Разъем DB-25F (внизу слева) подключается к 25-контактному последовательному порту и преобразует его сигналы для использования устройствами, подключенными к порту DB-9M на другом конце (вверху справа).

Последовательное соединение должно иметь кабель, соединяющий устройство с портом. Затем устройство использует настройки IRQ и порта ввода-вывода, назначенные последовательному порту. Теперь давайте обсудим кабели и настройки.

Типы последовательных кабелей

Последовательные кабели могут быть выполнены по-разному. На самом деле кабели для последовательных устройств обычно определяются по типу устройства, а не по типу порта. Это связано с тем, что разные устройства используют разные выводы.

Некоторые из наиболее распространенных примеров последовательных кабелей включают

  • Нуль-модемный кабель (передача данных)
  • Кабель модема

Нуль-модемный кабель позволяет двум компьютерам связываться друг с другом напрямую, пересекая провода приема и передачи (это означает, что два компьютера могут отправлять и получать данные, как в компьютерной сети, но намного медленнее). Наиболее известной из этих программ является LapLink, но утилиты Windows Direct Cable Connection/Direct Serial Connection также могут использовать этот тип кабеля. Хотя эти программы поддерживают передачу по последовательному кабелю, передача через параллельный порт выполняется намного быстрее, а передача по USB намного быстрее, чем через параллельный порт; эти методы прямого подключения рекомендуются для большинства версий Windows. Однако Windows NT 4.0 и более ранние версии не поддерживают использование параллельного порта для передачи файлов, поэтому необходимо использовать нуль-модемный кабель, например, показанный на рис. 3-7.

Рис. 3-7. Последовательный кабель LapLink с разъемами для 25-контактного или 9-контактного последовательного порта. Требуется всего три провода, что позволяет сделать кабель намного тоньше, чем 9-контактный последовательный удлинитель, также показанный на рисунке.

Кабель модема используется для подключения внешнего модема к последовательному порту. Некоторые модемы имеют встроенный кабель, но для других требуется использовать кабель DB-9F — DB-25M от 9-контактного разъема последовательного порта к 25-контактному порту модема. А серийные принтеры? Эти принтеры используются в основном со старыми терминалами, а не с ПК, и, поскольку разные принтеры используют разные выводы, их кабели должны изготавливаться на заказ. На самом деле, я построил несколько сам. К счастью, самые современные терминалы используют параллельные или USB-принтеры.

Стандартные IRQ и адреса портов ввода/вывода

Для последовательных портов требуются два аппаратных ресурса: IRQ и адрес порта ввода/вывода. В Таблице 3-1 перечислены стандартные адреса IRQ и портов ввода-вывода, используемые для COM-портов 1–4. Некоторые системы и дополнительные карты позволяют использовать альтернативные IRQ либо с помощью блоков перемычек (старые карты), либо с помощью конфигурации программного обеспечения/диспетчера устройств (новые карты).

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

периферийное устройство, также известное как периферийное устройство, периферийное устройство компьютера, устройство ввода-вывода или устройство ввода-вывода, любое из различных устройств (включая датчики), используемое для ввода информации и инструкций в компьютер для хранения или обработки и доставки обрабатывает данные человеку-оператору или, в некоторых случаях, машине, управляемой компьютером. Такие устройства составляют периферийное оборудование современных цифровых вычислительных систем.

Периферийные устройства обычно делятся на три типа: устройства ввода, устройства вывода и устройства хранения (которые обладают характеристиками первых двух). Устройство ввода преобразует поступающие данные и инструкции в набор электрических сигналов в двоичном коде, понятный цифровому компьютеру.Устройство вывода меняет процесс, переводя оцифрованные сигналы в форму, понятную пользователю. Когда-то для ввода данных широко использовались считыватели перфокарт и бумажных лент, но теперь они были вытеснены более эффективными устройствами.

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.

К устройствам ввода относятся клавиатуры, похожие на пишущие машинки; портативные устройства, такие как мышь, трекбол, джойстик, трекпад и специальная ручка с сенсорной панелью; микрофоны, веб-камеры и цифровые фотоаппараты. Они также включают в себя датчики, которые передают компьютеру информацию об окружающей среде — температуре, давлении и т. д. Еще одним механизмом прямого ввода является оптический лазерный сканер (например, сканеры, используемые с терминалами торговых точек в розничных магазинах), который может считывать данные со штрих-кодом или оптические шрифты символов.

К оборудованию вывода относятся видеотерминалы, струйные и лазерные принтеры, громкоговорители, наушники и такие устройства, как проточные клапаны, которые управляют механизмами, часто в ответ на компьютерную обработку входных данных датчиков. Некоторые устройства, такие как видеотерминалы и концентраторы USB, могут обеспечивать как ввод, так и вывод. Другими примерами являются устройства, обеспечивающие передачу и прием данных между компьютерами, например модемы и сетевые интерфейсы.

Большинство вспомогательных запоминающих устройств, таких как, например, дисководы CD-ROM и DVD, накопители флэш-памяти и внешние дисководы, также служат устройствами ввода-вывода (см. память компьютера). Даже такие устройства, как смартфоны, планшетные компьютеры и носимые устройства, такие как фитнес-трекеры и смарт-часы, можно рассматривать как периферийные устройства, хотя они могут работать независимо.

Существуют различные стандарты подключения периферийных устройств к компьютерам. Например, последовательное подключение передовой технологии (SATA) является наиболее распространенным интерфейсом или шиной для магнитных дисков. Шина (также известная как порт) может быть как последовательной, так и параллельной, в зависимости от того, передается ли по пути данных один бит за раз (последовательный) или сразу несколько (параллельный). Последовательные соединения, в которых используется относительно мало проводов, как правило, проще, чем параллельные соединения. Универсальная последовательная шина (USB) — это обычная последовательная шина.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Читайте также: