Интерфейсы подключения – разновидности и применение

Поскольку микроэлектроника сейчас применяется практически повсеместно, а развитие её происходит большими темпами, возникла ситуация, когда одновременно используется множество стандартов и интерфейсов передачи данных. Наряду с более современными интерфейсами, такими как RS-485, в ходу и довольно старые, например, RS-232. Рассмотрим особенности, достоинства и недостатки нескольких наиболее популярных из них.

RS-232

RS-232 (Recommended Standard) до сих пор ещё используется во множестве устройств компьютерной и цифровой техники, но современное оборудование обычно выпускается с поддержкой более новых интерфейсов, поскольку RS-232 не всегда уже отвечает нынешним требованиям. Максимальная скорость передачи данных составляет всего 115 кбит/с, а дальность – 15 метров. На практике эти величины часто составляют ещё меньшие значения. Передача данных полностью дуплексная, осуществляется путём сравнения номинала напряжения в кабеле с потенциалом земли. Тип соединения: точка-точка. Главное достоинство RS-232 заключается в его простоте и низкой стоимости.

RS-422

RS-422 может использоваться для организации линий связи на расстояния до 1200 метров (иногда даже больше). Этот полностью дуплексный интерфейс чаще всего применяется для соединения двух устройств на большие расстояния, поскольку в сетях на его основе передатчиком может быть только одно устройство. К каждому передатчику может подключаться до 10 приёмников. Максимальная скорость передачи данных достигает 10 Мбит/с. В качестве проводника обычно используется витая пара, передача информации осуществляется дифференциальным способом, т.е. при помощи измерения разности потенциалов между проводами витой пары. Это обеспечивает довольно высокую защищённость против внешних помех и независимость от потенциала земли.

RS-485

RS-485 очень похож по своим характеристиками на RS-422 однако получил намного большее распространение во всех видах электротехники благодаря тому, что на его основе возможно построение сетей в которых все устройства могут не только принимать сигнал, но и передавать его. Это достигается за счёт того, что RS-485 – полудуплексный интерфейс и устройства не кофликтуют между собой. Он также отличается высокой максимальной скоростью передачи данных – 10 Мбит/с – и дальностью линии связи – до 1200 м. В сети может находиться 32 устройства со стандартными показателями сопротивления. Если используется оборудование с меньшим сопротивлением, возможно объединение в одну сеть до 256 абонентов.

CAN

Интерфейс CAN – полудуплексный интерфейс с максимальной скоростью передачи данных 1 Мбит/с. Так же как и в RS-485 и RS-422, для передачи сигнала используется дифференциальная пара. CAN отличается очень высокой помехоустойчивостью канала и многоуровневой проверкой на ошибки, благодаря чему вероятность возникновения их почти равна нулю. Используется для организации сетей, где в первую очередь требуется надёжность связи. Так же как и в RS-485, в CAN может быть несколько передатчиков. Интерфейс USB отличается очень высокой скоростью передачи данных, особенно в последних версиях (USB 2.0 – 480 Мбит/с, USB 3.0 – 4,8 Гбит/с). Но слишком маленькая дальность действия ограничивает его повсеместное применение (порядка 5 метров). При использовании USB можно создать сеть типа: точка-точка.

Также применяются и другие типы интерфейсов. Нельзя однозначно сказать, какой именно интерфейс является лучшим. В каждой ситуации наиболее целесообразным может быть использование разных типов подключения.

А теперь расмотрим внутрение компьютерных интерфейсы для передачи данных.

Как ноутбуки, так и стационарные компьютеры оснащены огромным количеством разъемов. Разобраться в них новичку не всегда легко. Прилагающиеся руководства, как правило, не содержат полную информацию о предназначении всех слотов. Мы предлагаем вам обширную статью с наглядными иллюстрациями, чтобы раз и навсегда разобраться с проблемой разъемов.

Справедливости ради хочется заметить, что подключить устройство в неправильный разъем очень сложно. Все они разные не только по назначению, но и по форме, поэтому ошибочное подключение периферии практически исключено. Подключать устройство наугад все же не стоит. У каждого пользователя ПК должны быть хотя бы элементарные знания о разъемах в его компьютере.

Все интерфейсы по своему расположению делятся на два типа:

– внешние;

– внутренние.

Обратим внимание на внутренние интерфейсы, которые находятся непосредственно в корпусе ПК. 

Внутренние интерфейсы

1. SATA

Это усовершенствованная версия устаревшего ATA. С помощью SATA подключают к материнской плате накопители, например, жесткий диск. Как правило, это внутренний интерфейс, но иногда его выводят наружу.

2. ATA/133 (Parallel ATA, UltraDMA/133 или E-IDE).

Это параллельная шина. Она нужна для передачи сигнала с/на жесткий и съемный диски. В проводе насчитывается сорок контактов. С помощью него можно подключать до двух накопителей одновременно, работающих в режимах “slave” и “master”. У кабеля с одной стороны есть небольшой выступ, благодаря чему подключить его “не так” просто невозможно. Однако у старых проводов такого выступа может не быть, поэтому, чтобы не ошибиться, запомните правило. Цветная полоска, нанесенная с одной стороны провода, должна совпадать с контактом №1 на материнской плате.

3. AGP.

Специальная шина, с помощью которой подключают видеокарту. AGP считается устаревшей версией, на смену которой вышла PCIe. Тем не менее, этот интерфейс достаточно распространен, так как под него было выпущено огромное количество платформ. У интерфейса есть несколько версий, последняя из которых – AGP 8x – имеет пропускную способность в 2,1 Гбайт/с.

4. PCI и PCI-x.

Стандартные параллельные шины, с помощью которых подключаются сетевые и звуковые карты, модемы, платы захвата видео. Наибольшим спросом среди пользователей пользуется шина PCI 2.1 с пропускной способностью до 133 Мбит/с. У PCI-X эта способность намного выше, поэтому ее используют на материнских платах рабочих станций и серверов.

5. PCIe.

С шинами, описанными в пятом пункте, ее связывает только похожее название. Это не параллельный, а последовательный интерфейс. С помощью него можно подключить графические и другие виды карт. PCIe обеспечивает пропускную способность в два раза выше, чем AGP. Это самая последняя среди шин для графических карт.

6. Разъемы питания для AMD следующие: Socket 462, Socket 754, Socket 939.

Разъемы для Intel: Socket 370, Socket 423, Socket 478, Socket 775. У всех, кроме последнего, стандарт питания ATX12V 1.3 и выше. У Socket 775 – ATX12V 2.01 или выше.

Переходим к внешним интерфейсам.

Внешние интерфейсы

1. USB разъем.

С помощью разъема Universal Serial Bus можно подключить много дополнительных устройств: клавиатуру, мышь, камеру, принтер. Интерфейс бывает трех видов:

А) «тип А» (расположен в ПК);

Б) «тип Б» (находится на съемном устройстве);

В) mini-USB (цифровые камеры, внешние жесткие диски и др.).

2. “Тюльпан” (Cinch/RCA).

Эти разъемы имеют разное цветовое кодирование в зависимости от типа принимаемого сигнала (звук, видео, яркость и т.д.).

3. PS/2.

Разъемы, которые используются в стационарных компьютерах для подключения мышки и клавиатуры. Им характерно следующее кодирование: зеленый цвет – мышь, фиолетовый – клавиатура. Если их перепутать, ничего страшного не случится, просто подключенные устройства не будут работать. Чтобы исправить ситуацию, достаточно просто поменять вилки местами.

4. DVI.

Слот для монитора, передающий цифровые сигналы.

5. VGA.

С помощью разъема Video Graphics Array подключают монитор. Он предназначен для передачи информации синего, зеленого и красного цветов.

6. RJ45 для LAN и ISDN.

Сетевой порт, использующийся для подключения к Ethernet.

7. RJ11.

Порт, который служит для подключения модема. Похож на RJ45, но с меньшим количеством контактов.

8. HDMI.

Это мультимедийный цифровой разъем, который предназначен для сигналов HDTV с максимальным разрешением 1920х1080. В него встроен механизм по защите авторских прав (DRM). Интересно, что длина HDMI кабеля не может превышать пятнадцати метров.

9. SCART.

Это комбинированный разъем, который сочетает такие сигналы: RGB, S-Video и аналоговое стерео.

10. S-Video.

Вилка с 4 контактами принимает сигналы цвета и яркости.