© 2004, Издательский дом | http://www.computerra.ru/

Журнал «Домашний компьютер» | http://dk.compulenta.ru/

Этот материал Вы всегда сможете найти по его постоянному адресу: /2006/121/280021/

Как известно, компьютер состоит из процессора и памяти (последняя вполне может быть встроена и в процессор). Такая двухкомпонентная система вполне самодостаточна, однако работать она в таком виде способна только сама на себя. Как минимум, к ней надо приделать устройства ввода-вывода: клавиатуру, экран, принтер, дисковые накопители, оптические приводы или хотя бы флоппи-дисководы. Тогда получится полноценный компьютер, который получает данные и команды из внешнего мира и выдает на-гора результаты своей деятельности. При этом можно указанные компоненты намертво встроить в систему – как поступал Стив Возняк, конструируя с помощью своего паяльника первые массовые ПК Apple I в конце 70-х годов прошлого века. А можно придумать некий интерфейс, рассказать всем, как он устроен, и тогда каждый сможет подключать к нему любые устройства, лишь бы они были снабжены нужными разъемами-соединителями и соблюдали договоренности по поводу электрических характеристик сигналов и характера обмена данными – протокола. По этому пути пошли создатели другого первенца компьютеростроения – IBM PC, создав так называемую «открытую архитектуру».

В принципе, соблюдения правил взаимодействия – спецификаций интерфейсов – еще недостаточно: компьютер примет данные, но не будет знать, что с ними делать. Поэтому устройство, подключаемое по стандартному интерфейсу, обязательно снабжается драйвером – программой, которая определяет, что за устройство подключено, интерпретирует полученные данные и в ответ посылает нужные команды. Иногда такие драйверы включены в состав операционной системы. Есть и стандартные устройства, например, клавиатура, мышь, которые распознаются еще на уровне BIOS³³ .

Рассмотрим некоторые внешние интерфейсы современных ПК³⁴ . При этом оставим в стороне вопросы сетевых и беспроводных соединений, а также подключения таких устройств, как мониторы и аудиосистемы – это, как вы понимаете, разговор особый и длинный. Исключим и всякую экзотику, вроде специального разъема для подключения MIDI-устройств и специфичные для ноутбуков интерфейсы PCMCIA или ExpressCard – ограничимся стандартными портами общего назначения, к которым относятся порты COM, LPT, PS/2, GAME-порт, FireWire и USB, и рассмотрим их приблизительно в той последовательности, в которой они появлялись на свет.

СОМ-порт (от слова «коммуникационный», иногда его еще называют просто serial – «последовательный») отчасти ошибочно еще называют портом RS-232. Правильно сказать так: COM-порт передает данные, основываясь на стандарте последовательного интерфейса RS-232³⁵ . Последний, кроме собственно протокола передачи и электрических параметров, стандартизирует всем знакомые разъемы DB-9 и DB-25.

Стандарт RS-232 (и более скоростной RS-422) – один из самых древних протоколов передачи данных между устройствами, он был утвержден еще в 1969 году, и к компьютерам (тем более ПК) тогда еще не имел никакого отношения. Это очень простой в реализации, дешевый, неприхотливый и достаточно надежный способ соединения двух компонентов -применяется начиная от медицинской техники и датчиков состояния окружающей среды до GPS-навигаторов и мини-АТС. Стандартов RS-232 – несколько, различаются они буквой индекса: RS-232C, RS-232D, RS-232E и пр. и являются лишь последовательным усовершенствованием и детализацией технических особенностей. Заметим лишь, что все современные порты поддерживают спецификации RS-232D или RS-232E.

RS-232 – идеальный способ для передачи данных с небольшими скоростями по минимальному количеству проводов (никаких специальных витых пар не предполагается – линия может состоять из обычных проводов). Но сейчас развитие RS-232 затормозилось – ему на смену пришли более сложные, зато удобные для пользователя и скоростные USB и FireWire.

Согласно современной точки зрения, у COM-порта – только два недостатка, но очень серьезных. Во-первых, он медленный – со скоростью 115 Кбит/с не только какое-нибудь видео, даже цифровой звук не всегда передашь с надлежащим качеством. Правда, современные порты поддерживают скорости и повыше, но это не выход из положения. Во-вторых, он подразумевает только соединение «точка-точка» – если у вас один СОМ-порт, то вы к нему можете подключить только одно устройство. Тем не менее, хоронить протокол RS-232 не следует – это по-прежнему самый дешевый и простой способ связи внешних устройств с компьютером, отчего он и используется во многих специальных аксессуарах – вроде программаторов и медицинских приборов.

Мало кто вам сразу ответит, как расшифровывается аббревиатура LPT. На самом деле, это аббревиатура от Line PrinTer³⁶ , «построчный принтер». Порт LPT был спроектирован специально для компьютеров и впервые появился в модели IBM PC XT (1984). Как следует из названия, он предназначался для конкретной задачи – подсоединения принтера, но область его использования оказалась заметно шире. Он до сих пор, если так можно выразиться, «более жив», чем СОМ – по крайней мере, современные ПК им еще снабжаются.

Существовало несколько вариантов стандарта LPT. Самый первый, SPP (Standard Parallel Port), отличался тем, что мог передавать данные только в одну сторону (к принтеру). Это касается только данных – в стандарте SPP предусмотрен еще ряд вспомогательных линий, по которым сигналы можно передавать и туда и обратно. Всего в разъеме LPT – 25 контактов, причем, чтобы не перепутать его с аналогичным СОМ (они используют одинаковые типы разъемов – DB), со стороны ПК устанавливается гнездовая часть разъема LPT («мама»), а на кабеле – штыревая («папа»). Аналогичный СОМ имеет обратную конфигурацию.

В дальнейшем возник стандарт BPP (Bi-directional Parallel Port), обеспечивавший полностью двусторонний обмен со скоростью до 150 Кбайт/с, и его «продвинутые» варианты – EPP (Enhanced Parallel Port) и ECP (Extended Capabilities Port), обеспечивающие скорость не менее 2 Мбайт/с, что зафиксировано в стандарте IEEE 1284 (1994 г.). В нем, в частности, оговаривается и всем известный 26-контактный разъем Centronix, который устанавливается со стороны принтера. Для миниатюрных устройств предусмотрен разъем третьего типа – меньшего размера, чем Centronix.