D-sub разъем и что в него можно подключить
D-SUB-разъем известен практически каждому пользователю персонального компьютера. Он предназначен для подключения ПК или ноутбука к мониторам, телевизорам и т. п. D-SUB-разъем (второе название — VGA) присутствовал на всех видеокартах компьютеров, однако в последнее время его вытеснил новый стандарт – DVI-интерфейс. Тем не менее этот тип пока еще распространен в начинке «старого железа».
О разъемах
Разъемы D-sub хорошо известны каждому, у кого есть персональный компьютер. Даже в современных его моделях зачастую можно встретить хотя бы один такой разъем, а в недалеком прошлом большая часть коннекторов на задней стенке ПК представляла собой D-sub.
9- и 25-штырьковые разъемы стандартной плотности HD-20 использовались для последовательных портов RS-232 и для подключения принтеров или джойстиков, 15-штырьковые HD-22 с повышенной плотностью контактов устанавливались на выходе видеокарты под VGA-мониторы. Сегодня история использования коннекторов D-sub далеко не окончена. Они монтируются в ноутбуки, сетевую аппаратуру, цифровые проекторы, телевизоры HDMI, источники бесперебойного питания.
Название разъемов происходит от D-образной формы их передней части, которая служит для механической защиты контактов, правильной ориентации соединения, а при изготовлении из металла и для его экранирования. «Sub» — это сокращение от слова «subminiature». Конечно, в наше время взгляд на эти разъемы с точки зрения их сверхминиатюрности может вызвать лишь улыбку, но в 1952 году, на момент их разработки инженерами фирмы ITT Cannon, они действительно были самыми маленькими на рынке.
Разъемы мониторов для подключения к компьютеру
HDMI (представлены разные виды)
Один из самых востребованных и популярных интерфейсов на сегодняшний день. Встречается на подавляющем большинстве ноутбуков и компьютеров (также часто можно встретить на планшетах). Подходит для подключения мониторов, ТВ (и ТВ приставок), проекторов и пр. видео-техники.
- передает как аудио-, так и видео-сигнал (одновременно). В этом плане это большой плюс интерфейсу: не нужны лишние кабели, чтобы передавать аудио-сигнал;
- полная поддержка FullHD (1920×1080) разрешения, с 3D эффектами. Максимальное поддерживаемое разрешение до 3840×2160 (4K);
- длина кабеля может достигать 10 метров, что достаточно в большинстве случаев (с использованием усилителей-повторителей — длину кабеля можно увеличить до 30 метров!);
- имеет пропускную способность от 4,9 (HDMI 1.0) до 48 (HDMI 2.1) Гбит/с;
- в продаже имеются переходники с HDMI на DVI и обратно (очень актуально для совместимости старых и новых устройств между собой);
- у HDMI есть несколько тип-разъемов: HDMI (Type A), mini-HDMI (Type C), micro-HDMI (Type D) (см. фото выше). На ноутбуках/ПК чаще всего используется классический тип размера — HDMI (Type A). Micro и Mini встречаются в портативной технике (в планшетах, например).
Если у вас на мониторе и системном блоке (ноутбуке) есть HDMI — то все подключение будет сводиться к покупке кабеля «HDMI-HDMI» (который можно купить в любом компьютерном магазине).
Обращаю внимание, что перед подключением по HDMI — обязательно выключите оба устройства (и ПК, и монитор). Порт может сгореть, если этого не сделать.
Классический HDMI кабель
Display Port
Display Port и Mini Display Port
Новый и достаточно быстро набирающий популярность интерфейс (конкурент HDMI). Позволяет подключать сразу несколько мониторов, поддерживает 4K разрешение, 3D изображение. Есть два типоразмера: классический и Mini Display Port (на обычных ноутбуках и мониторах встречается первый вариант, см. фото выше).
- одновременно передается как аудио- так и видео-сигналы;
- максимальная длина кабеля Display Port может достигать 15 метров;
- скорость передачи данных до 21,6 Гбит/с;
- позволяет получить разрешение до 3840 х 2400 при 60 Гц; или 2560 х 1600 точек при 165 Гц; или можно подключать сразу два монитора с разрешением 2560 х 1600 точек и частотой 60 Гц.
- обратите внимание, что помимо классического Display Port есть другой форм-фактор: Mini Display Port.
- кстати, размер разъёма Mini Display Port примерно в 10 раз меньше, чем у разъёма DVI (о нем ниже в статье) !
- у интерфейса есть небольшая «защелка», надежно фиксирующая кабель при подключении к порту.
Этому интерфейсу уже почти 20 лет, а до сих пор пользуется широкой популярностью (вышел в 1999 г.). В свое время серьезно улучшил качество изображения на экране.
Максимальное разрешение равно 1920 х 1080 пикселям (однако, некоторые дорогие видеокарты могут передавать данные в двухканальном режиме (dual link) и разрешение может достигать 2560 х 1600 пикселей).
- через разъем DVI передается только изображение* (аудио-сигнал придется передавать по другим каналам);
- разрешение до 1920×1200 точек при длине кабеля до 10,5 м; разрешение 1280×1024 точек при длине кабеля до 18 м; в двухканальном режиме передачи данных — до 2560 х 1600 точек.
- есть три вида DVI: DVI-A Single Link — аналоговая передача; DVI-I — аналоговая и цифровая передачи; DVI-D — цифровая передача.
- различные разъемы и их конфигурация (DVI-A, DVI-D, DVI-I)- совместимы между собой.
- обратите внимание, что у этого стандарта чаще наблюдаются помехи: например, если рядом с кабелем находятся другие приборы, излучающие электромагнитный сигнал (телефон, принтер и пр.). Также подобное может происходить из-за плохого экранирования кабеля;
- в продаже есть множество переходников с VGA на DVI и обратные;
- разъем DVI достаточно габаритный, больше
Так почему же TE Connectivity?
Разъемы D-SUB производства TE Connectivity сохранили свое историческое название — AMPLIMITE. Когда речь идет о высоком качестве товара, вполне обосновано, что цена на него будет сравнительно дорогой. На рынке отрасли можно встретить разъемы D-sub китайского производства, на первый взгляд полностью идентичные соответствующим изделиям от TE Connectivity, и при этом более дешевые. Однако назвать их аналогами фирменной продукции можно, действительно, только на первый взгляд. Наши специалисты провели подробное сравнение всех серий разъемов ТЕ с популярными китайскими разъемами и выявили целый ряд отличий. Как будет понятно ниже, последние вовсе не ограничиваются стандартными рекламными заверениями типа «настоящее немецкое качество». Все гораздо глубже, конкретнее и важнее.
Тонкости выбора устройства
Домашние мультимедийные проекторы зарекомендовавших себя брендов BENQ (Бенкю), Acer (Асер), Epson (Эпсон), ViewSonic (Вьюсоник), Vivitek (Вивитек) снабженных функциями, обеспечивающими максимальный комфорт пользователю, можно приобрести в магазине «Офисмаг». Следует учесть, что наилучшее качество изображения отразится на стоимости мультимедийного проектора.
Мультимедийный проектор для школы, кафе, проведения небольших презентаций должен иметь регулировку светового потока, с возможностью демонстрации изображений без затенения помещения и регулировкой яркости светового потока. Это позволит выступающему продолжить доклад и в нужный момент спроецировать или убрать изображение с экрана.
Цены на мультимедийные проекторы колеблются в значительных пределах, поэтому при выборе нужно тщательно сравнить требующиеся характеристики. Определившись, для каких целей используется мультимедийный проектор, вы сможете приобрети наиболее подходящий в вашем случае вариант.
Основные различия для всех серий
Позолота
- Контакты разъемов ТЕ Connectivity даже бюджетных коммерческих серий Amplimite TDE имеют позолоченную поверхность, а у разъемов профессионального назначения позолота имеет увеличенную толщину 0,8 мкм. Поверхность контактов, стойкая к окислению, обеспечивает превосходное качество соединения. Его сопротивление составляет 30 мОм, что позволяет беспрепятственно пропускать через каждую контактную пару токи до 6 А при постоянном напряжении до 250 В. Надежность электрического соединения особенно важна для передачи без искажений аналоговых сигналов, например, видеосигналов на монитор.
- Разъемы китайских компаний в подавляющем своем большинстве комплектуются контактами без покрытия из меди или бронзы; в лучшем случае их поверхность лудится. В итоге сопротивление контакта сравнительно высоко и возрастает в процессе эксплуатации из-за окисления металла. Поэтому и предельный ток, который может протекать через контактную пару, снижается. На этот параметр также влияет материал изоляционной вставки под контакты.
Пластик
- Для пластмассовых корпусов и их изолирующих частей ТЕ использует гораздо более качественный, прочный и твердый черный термостойкий пластик специальной разработки, соответствующий требованиям стандарта UL 94V-0. В профессиональных сериях используется черный полиэфир, армированный стекловолокном.
- У китайских разъемов пластик обычный, мягкий, что существенно снижает срок службы изделия и предельные токи через контакты, поскольку синий пластик быстрее разрушается и плохо реагирует на высокие температуры.
Кожух
- Качество изготовления и лужения стального кожуха у ТЕ намного выше, кожух толще, прочнее, точнее выдержан в размерах; он также имеет более рациональную форму, облегчающую процесс соединения и разъединения вилки и розетки.
Популярные вопросы по подключению и выбору кабеля
Вариант 1: на мониторе и компьютере есть один и тот же интерфейс (HDMI или Display Port)
Пожалуй, это наиболее благоприятный вариант. В общем случае, достаточно купить стандартный HDMI кабель (например), подключить устройства с помощью него и включить их. Никакой дополнительной настройки не требуется: на монитор сразу же подается изображение.
Классический HDMI кабель
Важно!
При «горячем» подключение HDMI может сгореть порт! Как этого избежать, и что делать (если не работает монитор/ТВ по HDMI) рассказано в этой инструкции: https://ocomp.info/hot-hdmi-gorit.html
Вариант 2: на устройствах разные интерфейсы. Например, на ноутбуке HDMI, на мониторе VGA.
Этот вариант сложнее. Здесь необходим помимо кабеля, купить специальный переходник (иногда стоимость таких переходников достигает 30% от нового монитора!). Лучше и кабель, и переходник покупать в комплекте (от одного производителя).
Также учтите, что старые ПК/ноутбуки с VGA|DVI разъемами могут просто не «выдать» картинку высокого разрешения, если вы к ним захотите подключить большой монитор/ТВ.
Переходник HDMI — VGA
Переходник Display Port — HDMI
В продаже сейчас достаточно много переходников, которые обеспечивают взаимодействие разных интерфейсов между собой (VGA, Display Port, HDMI, DVI).
Практически любой переходник можно заказать за «бесценок» в китайском онлайн-магазине. Лучшие из них представлены здесь: https://ocomp.info/kitayskie-internet-magazinyi.html
А что, если я возьму разные версии разъёма HDMI
Если имеется ввиду форм-фактор — т.е. Micro и классический размер разъемов, то, чтобы их соединить нужен спец. кабель (возможно, переходник).
Если речь идет о том, чтобы видеокарту, поддерживающую стандарт HDMI 1.4 (с 3D), скажем, подключить к монитору с HDMI 1.2 — то устройства будут работать по стандарту HDMI 1.2 (без поддержки 3D).
Важна ли длина кабеля? Какому интерфейсу отдать предпочтение?
Да, длина кабеля имеет большое значение. Чем длиннее кабель — тем слабее сигнал, тем больше вероятность появления различных помех и т.д. Скажем, в общем случае нежелательно, чтобы его длина превышала 1,5÷3 м.
Конечно, на длину влияет еще выбранный вами интерфейс. Скажем, интерфейс HDMI позволяет использовать кабель длиной до 10 метров (а с усилителем и до 25-30!). В то время, как тот же VGA — кабель, длиннее 3 м. может существенно «испортить» картинку.
Что насчет качества, то сегодня одну из лучших картинок обеспечивают HDMI и Display Port (разрешение вплоть до 4K, при одновременной передаче аудио-сигнала, и при практически полном отсутствии помех).
Классический USB и USB Type C
Кстати, на новых ноутбуках и ПК можно встретить разъем USB Type C . Он, конечно, пока не получил широкого применения, но выглядит многообещающе. Позволяет на «горячую» подключать монитор к ПК, одновременно передается аудио- видео-сигналы. В некоторых случаях, даже дополнительного питания монитору не требуется — хватает питания от USB-порта.
Содержание статьи :
Различия у разъемов под плоский шлейф
Отдельного внимания заслуживают конструктивные различия разъемов, предназначенных для установки на плоском кабеле. Отличительными элементами данных серий разъемов являются острые контакты для наколки на кабель, назначением которых служит прокол изоляции и обеспечение надежного механического и электрического контакта с кабельными жилами, а также съемные планки для зажима и фиксации кабеля.
Контакты для наколки на кабель
- Прокалывающие контакты TE Connectivity имеют особые крючки на конце, направленные в сторону друг от друга. Проходя через кабель при монтаже, крючки обеспечивают надежное прихватывание верхней части изоляции. Это улучшает контакт жилы с разъемом и не дает сборной конструкции разъединиться даже при существенных внешних механических воздействиях. Такие же контакты компания использует в своих разъемах типа AMP-LATCH для плоских шлейфов.
- В китайских разъемах прокалывающий контакт имеет гладкую, «обтекаемую» форму и не может служить для надежной фиксации кабеля.
Зажимная планка
- При разработке планки для зажима кабеля инженеры компании TE Connectivity позаботились о максимальной сохранности изоляции и жил в районе присоединения разъема при неизбежных многочисленных перегибах шлейфа именно в этом районе. Под каждую жилу на планке имеется специальная полукруглая сквозная фаска, которая, к тому же, обеспечивает оптимальную укладку края кабеля. Форма замка планки способствует ее максимально надежному соединению с разъемом.
- Китайская планка изготовлена без «излишних» премудростей. Она имеет острые края, которые становятся еще опаснее из-за некачественной штамповки. Соответственно, никак нельзя надеяться на сохранность изоляции кабеля, она сразу же будет надрезана.
| D-SUB разъемы TE Connectivity на плоский кабель | Разъем производства Юго-Восточной Азии |
Разъемы D-SUB MIL-C
Данный тип коннекторов предназначен для использования в военной технике. Такие разъемы считаются силовыми, их можно монтировать на кабели различных размеров. Существуют модификации со сменными обжимными выводами. Разъемы этой серии отличаются более жесткими требованиями к техническим характеристикам. Они имеют весьма прочный корпус, устойчивый к воздействиям окружающей среды. Эти устройства отвечают высоким требованиям надежности, однако их применения весьма ограничено из-за высокой стоимости.
О разнообразии модельного ряда
В заключение статьи перечислим вкратце наиболее популярные разновидности разъемов D-sub, выпускаемых ТЕ. Следует отметить, что и с этой точки зрения компания обладает существенным преимуществом – пожалуй, ни один другой производитель не может похвастать столь огромным ассортиментом коннекторов самого различного назначения внутри только одной линейки D-sub, не говоря о прочих. Классификация разъемов идет по следующим категориям.
Плотность и число контактов:
- стандарт HD-20 нормальной плотности – пять типоразмеров кожухов, маркируемых от 1 до 5, с числом контактов 9, 15, 25, 37 (два ряда) и 50 (три ряда контактов диаметром 1,02 мм и шагом 2,77 x 2,85 мм);
- стандарт HD22 повышенной плотности – те же типоразмеры кожухов, но с числом контактов 15, 26, 44, 62 (три ряда) и 78 (четыре ряда контактов диаметром 0,76 мм и шагом 2,29 x 1,98 мм);
- серия .050 высокой плотности – нестандартные габариты кожухов с двумя рядами контактов общим количеством от 20 до 100 (сетка 1,27×2,54 мм).
Сфера применения, позолота и ток
- профессиональная серия Amplimite с контактами из фосфористой бронзы с позолотой толщиной 0,80 мкм и номинальным током 6 А;
- коммерческая (бюджетная) серия Amplimite TDE с контактами из фосфористой бронзы с позолотой толщиной 0,38 мкм и номинальным током 3-5 А.
Корпус по материалу
- полностью металлический, с изолирующей вставкой под контакты;
- с металлической фронтальной частью и пластиковой задней;
- полностью пластиковый.
Назначение (по выводам)
- для вертикальной установки на плату;
- для установки на плату под прямым углом, с опорной поверхностью, выполненной по американскому или европейскому стандарту;
- кабельные коннекторы под обжим (допускают раздельную установку контактов, комплектуемых по требованию);
- кабельные коннекторы под пайку;
- разъемы для установки на плоском кабеле;
- сдвоенные разъемы для установки под углом на плату, расположенные друг над другом.
Следует учитывать, что, при всем многообразии ассортимента, компания выпускает соединители не со всеми возможными сочетаниями классификационных признаков. Например, разъемы HD-22 в полностью металлическом корпусе доступны только для присоединения кабелей через наборные обжимные контакты. А прямые и угловые коннекторы для установки на плату в том же варианте HD-22 существуют только в исполнении с передним металлическим экраном.
Для соединения двух частей разъемов – вилки и розетки – могут использоваться резьбовые втулки и винты (в комплекте к разъему или отдельно), а также система пружинного защелкивания или направляющие скобы с фиксацией. В качестве дополнительных аксессуаров TE Connectivity выпускает литые кожухи под выводы с одним или двумя кабельными вводами, расположенными под различными углами к плоскости соединения.
— Все новости от фирмы TE Connectivity — Сайт производителя
ВЕРНУТЬСЯ К СПИСКУ НОВОСТЕЙ
Типы и варианты
Конструктивно разъёмы D-sub существуют по меньшей мере четырёх типов, различающихся способом присоединения проводов к контактам. Эти способы включают в себя пайку, прокалывание изоляции, обжим и припайку к печатной плате. Паяные контакты используют полости, куда вставляются очищенные от изоляции провода и вручную паяются. При прокалывании изоляции кабель вставляется в зажимы и одновременно прокалываются все провода. Это очень быстрый способ сборки, но требует использования плоского кабеля, который не всегда удобен. При обжиме очищенные от изоляции контакты вставляются в полости на задней части контакта, эти полости сдавливаются специальным обжимным инструментом, после чего контакт вставляется в разъём. Такой способ крепления удобен в ситуациях, когда какой-либо контакт повреждён, или необходимо произвести модификации в схеме. При пайке к печатной плате подходящие к контактам проволоки обычно изгибают под прямым углом, так, чтобы кабель можно было бы подключать параллельно плате. Конструкции, содержащие припаянные таким образом D-разъёмы, обычно имеются на материнских платах стандарта ATX, помимо этого встречаются редко.
Разъёмы вдвое меньшего, чем D-sub, размера именуются Microminiature D
, или
micro-D
; это название является торговой маркой ITT Cannon. Этот разъём используется в промышленности. Некоторые производители выпускают также
nano-D
разъёмы, которые ещё в два раза меньше.
Сайт для пользователей персональных компьютеров
USB порт поддерживает спецификацию USB 2.0/1.1 и предназначен для подключения клавиатуры, мыши, принтера, флэш-накопителей и др. периферийных устройств с USB-интерфейсом.
b — PS/2 порт клавиатуры или мыши
Этот порт предназначен для подключения мыши и клавиатуры с интерфейсом PS/2.
c — Порт D-Sub
Порт D-Sub совместим с 15-контактными кабелями D-Sub и предназначен для подключения монитора с интерфейсом D-Sub.
d — Порт DVI-D (Примечание 1) (Примечание 2)
Порт DVI-D соответствует спецификации DVI-D и предназначен для подключения монитора с интерфейсом DVI-D.
e — Оптический «Выход» цифрового S/PDIF-интерфейса
Разъем предназначен для вывода цифрового аудиосигнала на акустическую систему или внешние устройства обработки аудиоконтента (требуется специальный оптический кабель). Прежде чем использовать этот разъем, убедитесь в том, что все звенья аудиоподсистемы способны взаимодействовать между собой средствами S/PDIF-интерфейса.
f — Порт HDMI
Интерфейс HDMI (High-Definition Multimedia Interface) предназначен для передачи цифрового аудио/видео без сжатия c поддержкой технологии HDCP. Порт предназначен для подключения устройств с интерфейсом HDMI. Технология HDMI поддерживает максимальное экранное разрешение 1920x1080p, однако актуальное рабочее разрешение будет зависеть от конкретного монитора.
— Загрузив ПК под управлением ОС Windows Vista, нажмите кнопку Пуск>Панель управления>Звук и выберите Realtek HDMI Output, после чего подтвердите выбор, нажав на кнопку Set Default (настройки «По умолчанию»).
g — Порт IEEE 1394a
Порт IEEE 1394 поддерживает спецификацию IEEE 1394a, предоставляет возможность подключать к ПУ высокоскоростные устройства в режиме hot plug (подключение/отключение устройства к системе без необходимости отключения ПК) и предназначен для подключения периферийных устройств с интерфейсом IEEE 1394.
h — Сетевая розетка RJ-45
Порт сетевого гигабитного LAN-интерфейса (Gigabit Ethernet LAN, пропускная способность до 1 Гбит/с). В таблице приведены возможные состояния LAN-порта, о которых информируют два светодиодных индикатора на розетке.
e — Порты USB 3.0 удовлетворяют требованиям спецификации USB 3.0, обратно совместимы с портами USB 2.0/1.1 и предназначены для подключения клавиатуры, мыши, принтера, флэш-накопителей, а также других периферийных устройств с USB-интерфейсом.
. • При отключении кабеля от разъема на задней панели сначала отключите кабель от внешнего устройства и лишь затем отключите ее от системной платы.
• Извлекайте кабель в направлении перпендикулярном разъему, не раскачивая и не изгибая. Это поможет избежать неисправностей, вызванных электромеханическими повреждениями.
j — Разъемы «Выход» центральной колонки и сабвуфера (mini-Jack оранжевого цвета)
Этот разъем предназначен для подключения центральной и низкочастотной (сабвуфер) колонок акустической системы в конфигурации 5.1/7.1.
k — Разъем «Выход» задней пары колонок (mini-Jack черного цвета)
Этот разъем предназначен для подключения задней пары колонок акустической системы в конфигурации 7.1.
l — Разъем «Выход» боковой пары колонок (mini-Jack серого цвета)
Этот разъем предназначен для подключения боковой пары колонок акустической системы в конфигурации 4/5.1/7.1.
m — Разъем «Линейный вход» (mini-Jack голубого цвета)
Один из основных разъемов аудиоподсистемы. Этот разъем предназначен для ввода сигнала от различных аудиоустройств (например, внешний оптический накопитель, MP3-плеер, портативный медиаплеер, и др.).
n — Разъем «Линейный выход» (mini-Jack зеленого цвета)
Один из основных разъемов аудиоподсистемы. Этот разъем предназначен для вывода аудиосигнала на стереоколонки или наушники. Этот разъем также используется для подключения фронтальных колонок акустической системы в конфигурации 4/5.1/7.1.
o — Разъем «Микрофонный вход» (mini-Jack розового цвета)
Один из основных разъемов аудиоподсистемы. В конфигурации по умолчанию к этому разъему подключается микрофон.
Motherboard Audio ports- Types and Uses
A PC motherboard comes with various types of audio ports. More than a decade ago we didn’t have as many varieties of Audio ports as modern computers come with.
If you are looking for what type of Audio ports your motherboard is having or if you want to know what type of device goes into what port, then this article will explain everything you need.
To understand the motherboard audio ports, it is necessary to list them along with their functions. Not every motherboard comes with the same type or amount of audio ports. Secondly, each motherboard has its own audio circuitry which is different from the others and produces different sound quality.
Line-in, Line-out, and Mic-in audio ports
Even if you have been using computers since 2000, you will see three audio ports in every motherboard. These are the Line-in, Line-out, and Mic-in ports. Each of these ports uses a 3.5mm wide socket that is commonly known as an Audio Jack.
In most motherboards, they appear to be Blue, Lime, and Pink in color but in high-end motherboards, they can be all black with notations beside them.
A common example can be the following-
Line-in port
A Line-in port is used to connect external audio devices such as CD players, music instruments and microphones. Line-in port is denoted by any of the following symbols-
Line-out port
A Line-out port is used to connect output audio devices such as speakers and headphones. It can be denoted by the following symbols-
2.1 speakers or stereo speakers are connected to a computer via this port. It is important to note that this jack uses two-ring plugs as three-ring plugs are most commonly used with mobile devices.
Because of two rings, the plug is divided into three sections- Right, Left, and Sleeve. This is because the stereo speakers and headphones use dual speakers for output audio on the left and right sides.
Mic-in port
As it sounds, a Mic-in port is used to connect microphones for recording audio.
C/Sub, Rear, and Side audio ports
Some motherboards come with 6 audio jacks. The additional three are for connecting 5.1 or 7.1 surround speakers.
- Black – Rear speakers
- Orange – C/Sub, center or Subwoofer
- Grey – Side speakers
The above 5.1 speaker connectors mention which plug goes into which jack. The Rear black port will be left unconnected if 5.1 speakers are used.
For 7.1 speakers, the following method will be used to connect the speakers to the motherboard-
Image credit- MSI.com
Some motherboards don’t have a side or rear jack. They instead have the S/PDIF connector in replacement of either one that stands for Sony/Philips Digital Interface. It provides better audio quality as it doesn’t convert digital audio signals to analog signals.
It looks totally different from the other 3.5mm audio jacks and comes in high-end motherboards.
6.3mm audio jack
Some motherboards may have a 6.3mm audio jack additionally that is made for high-quality professional audio equipment.
Стандарты периферийных интерфейсов
Во всех таблицах соответствия контактов разъемов направление передачи сигнала изображено по отношению к вычислительной машине, к которой подключается периферийное устройство: « ← » — направление к устройству (выход), « → » — направление от устройства (вход), « ↔ » — симплексная линия (вход/выход).
Последовательный порт RS-232C
Порт RS-232C используется для подключения указывающих устройств (манипуляторы мышь), внешних модемов, а иногда для соединения двух машин нуль-модемным кабелем. Спецификация RS-232 была принята в качестве стандарта 1960 ассоциацией EIA, а через несколько лет (в 1969) была принята третья версия стандарта RS-232C, которая является на данный момент наиболее широко распространенной среди персональных компьютеров. В большинстве других источников заостряется внимание на том, что RS (Recommended Standart) не патентованный стандарт, а лишь рекомендованная спецификация. Конструктивно RS-232C порт может иметь либо 9-и (DB-9), либо 25-и (DB-25) штырьковый разъем (компьютер — розетка, устройство — вилка). Но фактически используются только 9 контактов. Интерфейс позволяет связать только 2 устройства (и не более). Передача данных дуплексная по двум независимым сигнальным линиям, небалансная (недифференциальная) с одним общим проводом. Скорость передачи в данный момент ограничена 155 Кбит/сек (18,9 Kбайт/сек).
9-контактная вилка DB-9 на удлинительном кабеле (на обычных кабелях ставится розетка)
DB-9 (female)
| Контакт | Обозначение | |||
|---|---|---|---|---|
| 9-pin | 25-pin | |||
| 1 | 8 | → | Carrier Detect | несущая (вход) |
| 2 | 3 | → | Received Data | прием данных (вход) |
| 3 | 2 | ← | Transmitted Data | передача данных (выход) |
| 4 | 20 | ← | Data Terminal Ready | готовность к приему (выход) |
| 5 | 7 | Signal Ground | общий провод | |
| 6 | 6 | → | Data Set Ready | готовность к передаче (вход) |
| 7 | 4 | ← | Request To Send | запрос на передачу (выход) |
| 8 | 5 | → | Clear To Send | запрос на прием (вход) |
| 9 | 22 | → | Ring Indicator | индикатор звонка (вход) |
В принципе, существует разделение на два типа подключаемых устройств: те, кому передаются данные (терминальные — например, компьютер), и те, которые способствуют передаче (связные — например, модем). Передача данных по последовательному интерфейсу происходит асинхронно, поэтому для корректной работы битовый поток делят на группы по 5-8 бит. Чаще всего используются режимы 7 или 8 бит на группу. Между группами выставляется маркерный бит, по которому принимающая сторона может правильно определять начало и конец.
Последовательный порт RS-422/485
Стандарты RS-422 и RS-485 являются более скоростным продолжением порта RS-232. Для увеличения скорости передачи данных и допустимой длины соединительного кабеля используются разностная (балансная) передача сигнала, поэтому задействованы дополнительные контакты 25-и штырькового разъема. Это резко снижает воздействие помех и взаимное влияние сигналов в линиях, и позволяет увеличить допустимую длину кабеля с 15 до 1000 метров. К тому же, к этим портам можно с помощью повторителей подключать до 10/32 устройств соответственно. Устройства подключаются параллельным ответвлением от основного кабеля, и совместно разделяют ресурсы шины. Интерфейс RS-422 дуплексный, а RS-485 — полудуплексный.
25-контактная розетка DB-25
DB-25 (female)
В домашних персональных компьютерах порты RS-422/485 не применялись, а использовались, в основном, для подключения управляемой или измерительной аппаратуры, а также для создания небольших локальных сетей.
Параллельный порт LPT (Line Printer Terminal)
Параллельный порт LPT, используемый с 1981 года в персональных компьютерах фирмы IBM для подключения печатающих устройств до сих пор можно встретить в персональных машинах. Первое время за ним было прочно закреплено обозначение Centronics по имени фирмы Centronics Data Computer Corporation, впервые представившей на рынке матричный принтер. Порт Centronics позволяет передавать данные только в одну сторону, но задействуя 4 служебные обратные линии, принтер мог передавать данные обратно в компьютер. В дальнейшем появился режим Nibble mode (режим передачи полубайтов), позволявший произвольным устройствам, подключенным к LPT, передавать данные в компьютер, используя 4 обратные служебные «принтерные» линии.
- режим SPP (Standard Parallel Port) для совместимости с Centronics 8 бит/такт (передача в одну сторону),
- Nibble/Byte режим только для обратной передачи 4/8 бит/такт соответственно,
- и двунаправленные (полудуплексные) режимы передачи EPP и ECP.
Вилка DB-25
DB-25 (female)
Последовательный порт клавиатуры
В первых моделях линейки персональных машин компании IBM порт последовательный порт клавиатуры был однонаправленным. С фиксированной скоростью контроллер клавиатуры синхронно посылал поток битов компьютеру. С появлением машин класса AT клавиатурный порт, не изменив конструкции разъема (DIN 5), стал более походить на последовательный полудуплексный порт (прямая и обратная передача идут по одной и той же сигнальной линии). Драйвер клавиатуры AT может управлять состояниями контроллера клавиатуры, подавая ему команды (например, установить скорость повтора нажатия, включить/выключить индикаторы режима работы).
Вилка DIN 5
DIN-5 (female)
| Контакт | Обозначение | |
|---|---|---|
| 1 | Clock | синхронизация |
| 2 | Data | сигнальная линия |
| 3 | Reset | сброс, инициализация |
| 4 | GND | общий |
| 5 | +5 V | питание, +5 В |
Последовательный порт PS/2
В середине 80-х IBM предложила в своей новой серии персональных компьютеров IBM PS/2 (Personal System) для удобства использовать один и тот же разъём для клавиатуры и мыши. Для этого был разработан новый последовательный порт с более компактным разъёмом, за которым в дальнейшем закрепилось название PS/2. В отличие от интерфейса RS-232C, порт PS/2 является полудуплексным. Скорость обмена выше, чем в клавиатурном порте, но не выше, чем у RS-232C. Большая скорость реакции PS/2 мышей объясняется тем, что RS-232C мыши работают на стандартной скорости 9600 бит/сек, а не на максимальной.
Mini DIN-5 (female)
Mini DIN-5 (male)
| Контакт | Обозначение | |
|---|---|---|
| 1 | Data | линия данных |
| 2 | Reserved | зарезервирован |
| 3 | GND | общий |
| 4 | +5 V | питание, +5В |
| 5 | Clock | синхронизация |
| 6 | Reserved | зарезервирован |
Игровой порт Game Port
Изначально игровой порт был предназначен для подключения к компьютеру до двух аналоговых игровых манипуляторов с двумя кнопками или одного с четырьмя. Чтобы указать координатное перемещение, манипулятор должен был соответствующим образом изменять уровень падения напряжения на 3/6 или 11/13 контактах и замыкать 2/7 или 10/14 контакт на общий провод в случае нажатия кнопок. О скорости обмена говорить тут не имело смысла, так как все зависело не от самого «устройства», а от скорости работы контроллера порта и его АЦП. Современные манипуляторы оснащаются более универсальными интерфейсами, например USB.
DB-15 (female)
| Контакт | Обозначение | |
|---|---|---|
| Игровой порт (обычный) | Игровой порт (с MIDI) | |
| 1 | +5В | +5В |
| 2 | Джойстик А, кнопка 1 | Джойстик А, кнопка 1 |
| 3 | Джойстик А, ось X | Джойстик А, ось X |
| 4 | Общий | Общий |
| 5 | Общий | Общий |
| 6 | Джойстик А, ось Y | Джойстик А, ось Y |
| 7 | Джойстик А, кнопка 2 | Джойстик А, кнопка 2 |
| 8 | +5В | +5В |
| 9 | +5В | +5В |
| 10 | Джойстик Б, кнопка 1 | Джойстик Б, кнопка 1 |
| 11 | Джойстик Б, ось X | Джойстик Б, ось X |
| 12 | Общий | MIDI вход (RxD) |
| 13 | Джойстик Б, ось Y | Джойстик Б, ось Y |
| 14 | Джойстик Б, кнопка 2 | Джойстик Б, кнопка 2 |
| 15 | +5В | MIDI выход (TxD) |
«Музыкальная» модификация игрового порта на звуковых платах позволяла подключать к компьютеру MIDI устройства. Дуплексная передача данных осуществлялась по двум сигнальным линиям. Ну, а вопрос скорости обмена по MIDI интерфейсу остался за рамками обзора.
Аналоговый порт видео монитора VGA (Video Graphics Array)
По мере развития вычислительных машин сменялись поколения технологий производства видеоконтроллеров и внешних мониторов. В линейке персональных компьютеров, имеющей сравнительно долгую историю, заметный след оставили цифровой интерфейс CGA (Color Graphics Array), а также аналоговые EGA (Enhanced Graphics Array) и VGA. Последний из которых на базе разъема D-SUB-15 получил наиболее широкое распространение. Изначально порт VGA использовал тот же разъем D-SUB-9, что и EGA, но затем, с появлением мониторов SVGA, появилась необходимость передавать помимо видеосигнала ещё и дополнительные служебные данные по протоколам DDC1/DDC2B/DDC2AB (Display Data Channel). Поэтому вторая версия порта SVGA получила разъем «высокой плотности» High density D-SUB-15, который отличается от обычного DB-15 тем, что контакты в нем расположены не в два ряда, а в три.
Вилка D-SUB-15
D-SUB-15 (female)
D-SUB-15 (male)
| Контакт | Обозначение | ||
|---|---|---|---|
| 1 | ← | RED | канал красного (75 Ω, 0.7 В, p-p) |
| 2 | ← | GREEN | канал зеленого (75 Ω, 0.7 В, p-p) |
| 3 | ← | BLUE | канал синего (75 Ω, 0.7 В, p-p) |
| 4 | → | ID2 | 2-ой бит идентификатора монитора |
| 5 | ← | GND | общий |
| 6 | ← | RGND | земля красного канала |
| 7 | ← | GGND | земля зеленого канала |
| 8 | ← | BGND | земля синего канала |
| 9 | KEY | ключ (нет контакта) | |
| 10 | ← | SGND | земля сигналов синхронизации |
| 11 | → | ID0 | 0-ой бит идентификатора монитора |
| 12 | → | ID1/SDA | 1-ый бит идентификатора монитора |
| 13 | ← | HSYNC/CSYNC | строчная синхронизация |
| 14 | ← | VSYNC | кадровая синхронизация |
| 15 | → | ID3/SCL | 3-ий бит идентификатора монитора |
Теоретически VGA-кабели должны иметь пропускную способность в диапазоне 0–340 МГц по каждому каналу, но такими параметрами могут «похвастать» только коаксиальные экранированные кабели, в то время как практическая полоса пропускания большинства VGA-кабелей лежит в диапазоне 0–150 МГц. Поэтому для подключения ЭЛТ-мониторов с большим разрешением диагональю 19″ и более иногда применялся компонентный кабель, который с одной стороны оканчивался разъемом D-SUB-15, а потом разделялся на 5 коаксиальных проводов с BNC-разъемами. Таким образом каждый из сигналов R, G, B, H-sync, V-sync был экранирован, правда, при этом терялось соединение служебных контактов, например, обслуживающих протокол DDC.
Порт подключения видеоаппаратуры S-Video (Separate Video)
Для вывода изображения на бытовые видеоустройства (телевизоры, видеомагнитофоны и т. п.) широко применяется порт S-Video, использующий разъем Mini Din 4. В S-Video кабеле видеосигнал передаются по двум небалансным витым парам с общим экранирующим проводником. По одной из линий передается яркостная составляющая Y (с импульсами синхронизации), а по другой — цветовая компонента С, содержащая оба цветоразностных сигнала Cb (Y-B) и Cr (Y-R). Параметры кадровой развертки и способ кодирования цвета зависят от выбранного формата (NTSC, PAL или SECAM).
Mini DIN-4 (female)
Mini DIN-4 (male)
| Контакт | Обозначение | ||
|---|---|---|---|
| 1 | ← | Y-GRND, Luminance Ground | общий для канала яркости |
| 2 | ← | C-GRND, Chrominance Ground | общий для канала цветности |
| 3 | ← | Y, Luminance | канал яркости (75 Ω, 1 В) |
| 4 | ← | C, Chrominance | канал цветности (75 Ω, 1 В) |
Следует отметить, что наибольшее распространение в вычислительной технике получили комбинированные разъемы Mini Din 5, 6, 7, 8, 9. Расширенный набор контактов позволяет не только передавать сигналы Y и С, но принимать их, а также выводить звук или даже компонентный видеосигнал в формате YCbCr. Вследствие иной конструкции контактной площадки комбинированных разъемов для подключения стандартного кабеля S-Video применяется переходник, который обычно поставляется с видеоконтроллером.
Комбинированный A/V-порт на базе Mini DIN-6 и Mini DIN-7, применявшийся на некоторых видеоконтроллерах ATI:
Mini DIN-6 (female)
Mini DIN-6 (male)
Mini DIN-7 (female)
Mini DIN-7 (male)
| Контакт | Обозначение | ||
|---|---|---|---|
| 1 | ← | Y-GRND, Luminance Ground | общий для канала яркости |
| 2 | ← | C-GRND, Chrominance Ground | общий для канала цветности |
| 3 | ← | Y, Luminance | канал яркости |
| 4 | ← | C, Chrominance | канал цветности |
| 5 | ← | V, Composite Video | композитный видеосигнал |
| 6 | ← | V-GRND, Composite Video Ground | общий для композитного видеосигнала |
| 7 | — | — | |
Комбинированный A/V-порт на базе Mini DIN-9, применявшийся на некоторых видеоконтроллерах ATI и nVidia:
Mini DIN-9 (female)
Mini DIN-9 (male)
| Контакт | Обозначение | ||
|---|---|---|---|
| 1 | ← | Y-GRND, Luminance Ground (out) | общий для канала яркости (выход) |
| 2 | ← | C-GRND, Chrominance Ground (out) | общий для канала цветности и композитного видеосигнала (выход) |
| 3 | ← | Y, Luminance (out) | канал яркости (выход) |
| 4 | ← | C, Chrominance (out) | канал цветности (выход) |
| 5 | ← | V, Composite Video (out) | композитный видеосигнал (выход) |
| 6 | → | V, Composite Video (in) | композитный видеосигнал (вход) |
| 7 | → | Y/C/V-GRND, Luma + Chroma + Composite Video Ground (in) | общий для сигналов яркости, цветности и композитного видео (вход) |
| 8 | → | C, Chrominance (in) | канал яркости (вход) |
| 9 | → | Y, Luminance (in) | канал цветности (вход) |
Хочется отметить, что при подключении видеоустройств надо применять меры предостороженности. Если тюнер подключаемого устройства работает с коллективной телевизионной антенной, то подключение «на лету» может вывести из строя видеопорт (либо на устройстве, либо на видеоконтроллере), так как возникает большая разница потенциалов. Дело в том, что телевизионный сигнал антенны проходит через этажные усилители/распределители, и поэтому напряжение в антенном кабеле может достигать десятков вольт (если сомневаетесь, можете взять в одну руку контакт разъема антенного кабеля, а другой рукой прикоснуться, например, к отопительной батарее — неприятные ощущения гарантированны). Так что необходимо сначала отключить компьютер и подключаемое устройство от сети, скоммутировать их видеокабелем, а только потом включить.
Цифровой порт видеомонитора DVI (Digital Video Interface)
- DVI-A (Analogue) — аналоговое подключение,
- DVI-D (Digital) — цифровое подключение,
- DVI-I (Integrated) — гибрид (поддерживается аналоговое и цифровое подключение).
Для передачи видеоданных в цифровой форме используется протокол T.M.D.S. (Transition Minimized Differential Signal), использующий 3 балансные сигнальные линии в режиме Single Link (165 МГц) и 6 — в режиме Dual Link (330 МГц). В режиме Single Link объем передаваемых данных ограничен скоростью 1,5 Гбит/с по каждой из сигнальных медных линий, что соответствует максимальному разрешению до 1600×1200 при частоте регенерации кадра 60 Гц и глубине цвета 24 бита на пиксель. Чтобы обеспечить поддержку широкоформатного разрешения 1920х1200 в этом режиме применяется понижение частоты регенерации. Для более высоких разрешений необходимо использовать режим Dual Link. В этом случае пропускная способность удваивается до 3 Гбит/с, а планка максимального поддерживаемого разрешения поднимается до 2048×1536.
вилка DVI-D Dual Link
(иллюстрация построена на базе изображения с сайта www.goldensound.com)
DVI-I Dual Link (female)
DVI-I Dual Link (male)
| Контакт | Обозначение | |||
|---|---|---|---|---|
| DVI-A | DVI-I | DVI-D (dual link) | DVI-D (single link) | |
| 1 | не занят | — линии данных 2 (TMDS Data2-) | ||
| 2 | не занят | + линии данных 2 (TMDS Data2+) | ||
| 3 | не занят | экран линий данных 2 и 4 (TMDS Data2/4 Shield) | ||
| 4 | не занят | — линии данных 4 (TMDS Data4-) | не занят | |
| 5 | не занят | + линии данных 4 (TMDS Data4+) | не занят | |
| 6 | тактовая линия служебного канала (DDC Clock) | |||
| 7 | линия данных служебного канала (DDC Data, all) | |||
| 8 | вертикальная синхронизация (V-sync) | не занят | ||
| 9 | не занят | — линии данных 1 (TMDS Data1-) | ||
| 10 | не занят | + линии данных 1 (TMDS Data1+) | ||
| 11 | не занят | экран линий данных 1 и 3 (TMDS Data1/3 Shield) | ||
| 12 | не занят | — линии данных 3 (TMDS Data3-) | не занят | |
| 13 | не занят | + линии данных 3 (TMDS Data3+) | не занят | |
| 14 | питание +5В (+5VDC Power) | |||
| 15 | земля питания (Ground for +5VDC) | |||
| 16 | индикатор подключения «на лету» (Hot Plug Detect) | |||
| 17 | не занят | — линии данных 0 (TMDS Data0) | ||
| 18 | не занят | + линии данных 0 (TMDS Data0+) | ||
| 19 | не занят | экран линий данных 0 и 5 (TMDS Data0/5 Shield) | ||
| 20 | не занят | — линии данных 5 (TMDS Data5-) | не занят | |
| 21 | не занят | + линии данных 5 (TMDS Data5+) | не занят | |
| 22 | не занят | экран тактовой линии (TMDS Clock Shield) | ||
| 23 | не занят | + тактовой линии (TMDS Clock+) | ||
| 24 | не занят | — тактовой линии (TMDS Clock-) | ||
DVI-I Single Link (female)
DVI-I Single Link (male)
DVI-D Dual Link (female)
DVI-D Dual Link (male)
DVI-D Single Link (female)
DVI-D Single Link (male)
DVI-A (female)
Для обеспечения совместимости с аналоговыми устройствами в кабелях DVI-A и DVI-I задействованы дополнительные контакты:
| Контакт | Обозначение | |
|---|---|---|
| C1 | Red | красный |
| C2 | Green | зеленый |
| C3 | Blue | синий |
| C4 | H-sync | горизонтальная синхронизация |
| C5 | R, G, B ground | сигнальный обший |
Цифровой комбинированный аудио/видео порт HDMI (High Definition Multimedia Interface)
По мере продвижения порта DVI стало очевидным, что при уменьшении габаритов разъема его можно с успехом применять в бытовой видеоаппаратуре. Спецификация HDMI 1.0, утвержденная в 2002 году, описала реализацию цифрового комбинированного аудио/видео порта HDMI с максимальной пропускной способностью 4.9 Гбит/с, который для передачи видеоданных использовал тот же протокол TMDS, что и DVI, но при этом имел более компактную форму разъема. В HDMI 1.0 была заявлена поддержка видеосигналов высокой четкости 1080p и 8 каналов аудиопотока с параметрами дискретизации до 24 бит x 192 КГц на канал. Затем, в 2006 году была принята версия 1.3, которая благодаря более высокой пропускной способности (до 10.2 Гбит/с), обеспечивала передачу видео высокой четкости 1440p.
Стандартный набор поддерживаемых HDMI аудиопотоков включает в себя следующие частоты дискретизации: 32, 44.1, 48, 88.2, 96, 176.4 и 192 КГц. Обращает на себя внимание то, что HDMI — один из первых цифровых портов, который на уровне протокола обмена поддерживает шифрование защищенных от копирования видеоданных высокой четкости (HDCP, High Definition video Content Protection). Подразумевается, что HDCP-декодер должен поставляться только в устройствах отображения (телевизоры), а устройства записи (видеодеки) его иметь не будут.
HDMI Type A (female)
HDMI Type A (male)
| Контакт | Обозначение | |
|---|---|---|
| 1 | TMDS Data2+ | + линии данных 2 |
| 2 | TMDS Data2 Shield | экран линии данных 2 |
| 3 | TMDS Data2- | — линии данных 2 |
| 4 | TMDS Data1+ | + линии данных 1 |
| 5 | TMDS Data1 Shield | экран линии данных 2 |
| 6 | TMDS Data1- | — линии данных 1 |
| 7 | TMDS Data0+ | + линии данных 0 |
| 8 | TMDS Data0 Shield | экран линии данных 0 |
| 9 | TMDS Data0- | — линии данных 0 |
| 10 | TMDS Clock+ | + линии синхронизации |
| 11 | TMDS Clock Shield | экран линии синхронизации |
| 12 | TMDS Clock- | — линии синхронизации |
| 13 | CEC (not used) | не используется |
| 14 | N.C. on device | зарезервированно, не подключено |
| 15 | DDC Clock | линия синхронизации для канала DDC |
| 16 | DDC Data | линия данных канала DDC |
| 17 | DDC/CEC Ground | земля для служебных каналов |
| 18 | +5V Power | питание +5 В |
| 19 | Hot Plug Detect | индикатор подключения «на лету» |
Цифровой видео порт DisplayPort
- вместо HDCP реализован аналогичный протокол 128-битного шифрования DPCP (DisplayPort Content Protection),
- скорость передачи данных аналогична HDMI 1.3 и составляет до 10.8 Гбит/с.
- максимальная длина соединения увеличена до 15 м,
- напряжение электрических сигналов снижено, что позволяет в дальнейшем дополнительно увеличить пропускную способность.
Вилка и розетка DisplayPort
(иллюстрация построена на базе изображения с сайта www.compotechasia.com)
Линейные аудио входы/выходы
Для подключения внешних аудиоустройств используются стандартные 3.5 мм стерео разъемы («Mini Jack»). Согласно спецификации PC99 аудиоразъемы должны иметь цветовую маркировку, чтобы облегчить пользователю процесс подключения.
Линейные аудио входы/выходы
Вилка «Mini Jack» 3.5 мм
В «серьезных» аудиоконтроллерах вместо «Mini Jack» портов используются стандартные монофонические RCA-разъемы на каждый канал. При этом рекомендуется использовать межблочные кабели с «горячими» RCA-вилками, которые позволяют избежать фоновых наводок и резких щелчков при подключении активного оборудования «на лету». Экранирующий контакт таких вилок выполнен в виде подпружиненной телескопической цанги, которая опережает сигнальный контакт при входе вилки в разъем. Тем самым имеющаяся разница потенциалов выравнивается по экранирующему проводнику, а не по сигнальной линии.
RCA-вилки с телескопической цангой
(иллюстрация построена на базе изображения с сайта www.neutrikusa.com)
Последовательный цифровой аудио порт S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format)
Порт S/PDIF приходил в бытовую вычислительную технику постепенно. Одно из первых применений было внутренним — по этому протоколу передавались данные с оптического привода на звуковую плату во время проигрывания аудио компакт-дисков. Затем, с распространением компонентов «домашнего кинотеатра» (например, аудио-видео ресиверов) порты S/PDIF нашли широкое применение в качестве внешнего интерфейса звуковых плат.
- цифровой несжатый стерео аудиопоток в импульсно-кодовой модуляции PCM с частотами дискретизации:
- 16 бит x 32 КГц, 2.048 Мбит/с (для совместимости с цифровыми спутниковыми приемниками DSR)
- 16 бит x 44.1 КГц, 2.8224 Мбит/с (для совместимости с оптическими приводами CD-DA)
- 16 бит x 48 КГц, 3.072 Мбит/с (для совместимости с цифровыми кассетными деками DAT)
- коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ω с разъемами RCA (максимальная длина кабеля до 10-15 метров),
- либо оптоволоконный кабель с разъемами TOSLINK (максимальная длина кабеля до 2-10 метров).
Вилка TOSLINKТак как не все звуковые платы имели достаточно места на планке расширения, чтобы разместить разъем RCA, некоторые производители применяли разъемы «Mini Jack» 3.5 мм, в которых задействовался левый канал для передачи цифровых данных S/PDIF.
Протокол S/PDIF не имеет обратной связи, поэтому не гарантирует надежную доставку битов. Так как порт использует только одну сигнальную линию, синхронизирующие сигналы удвоенной частоты подмешаны в последовательность данных методом двухфазного кодирования (biphase-mark-code, BMC).
Последовательный цифровой видео порт SDI (Serial Digital Interface)
Для передачи цифрового видеосигнала в профессиональной телевещательной и видеоаппаратуре используется порт SDI. В качестве соединительных проводов SDI использует стандартные медные коаксиальные кабели с волновым сопротивлением 75Ω, обжатые разъемами типа BNC. Пропускная способность порта ограничена скоростью 270 Мб/с (2,16 Гбит/с).
BNC вилка SDI
(иллюстрация построена на базе изображения с сайта www.neutrikusa.com)Поддерживается передача компонентного сигнала YPrPb и декодированного RGB сигнала с глубиной цвета либо 8, либо 10 бит на канал, частота регенерации кадра: 59.94 или 50 полукадров в секунду (29.97 или 25 кадров/с соответственно).
Ассоциация SMPTE регламентирует следующие полосы пропускания для передачи цифровых видеоданных по SDI:
Стандарт Обозначение Пропускная способность Примеры видеоформатов SMPTE 259M SD-SDI 270 Мбит/с, 360 Мбит/с, 143 Мбит/с, 177 Мбит/с 480i, 576i SMPTE 344M 540 Мбит/с 480p, 576p SMPTE 292M HD-SDI 1.485 Гбит/с, 1.485/1.001 Гбит/с 720p, 1080i SMPTE 372M Dual Link HD-SDI 2.970 Гбит/с, 2.970/1.001 Гбит/с 1080p SMPTE 424M 3G-SDI 2.970 Гбит/с, 2.970/1.001 Гбит/с 1080p - YCbCr 4:2:2 и 4:4:4, плюс дополнительный альфа-канал прозрачности, или канал данных;
- RGB 4:4:4, плюс дополнительный альфа-канал прозрачности, или канал данных;
- YCbCr 4:2:2, 4:4:4, и RGB 4:4:4 с 12-битным кодированием за счет использования полосы второй линии.
Последовательный инфракрасный порт SIR (Serial InfraRed port)
В силу своей конструкции, в которой используется источник света и фотодатчик, инфракрасный порт — последовательный. Для передачи информации соединительные кабели не используются, поэтому взаимодействие устройств происходит на небольшом расстоянии и при условии «прямой видимости». В июне 1994 года ассоциация IrDA (Infrared Data Association) опубликовала спецификацию последовательного ИК-порта. В домашнем компьютере на большинстве материнских плат имеется разъем для подключения ИК-порта (сам порт продается отдельно), скорость передачи в данном случае почти такая же, как и у RS-232C (от 2,4 до 115 Кбит/сек). Передача данных идет асинхронно в обоих направлениях, и для обнаружения ошибок используется циклический код CRC-8 в коротких пакетах и CRC-16 — в длинных.
В октябре 1995 IrDA предложила следующую версию ИК-порта, работающего со скоростью до 4 Мбит/сек в пределах 1-2 метров видимости. В данном случае обмен данными происходит синхронно, а для обнаружения ошибок уже используется CRC-32. Некоторые производители предлагают свои оригинальные разработки ИК-портов (для сканеров и принтеров), которые способны передавать данные на скорости от 2 до 16 Мбит/сек. Инфракрасный порт стал не только стандартом в области портативных и мобильных устройств, но и некоторые офисные принтеры и сканеры также оснащаются ИК-интерфейсом.
Порт универсальной последовательной шины USB (Universal Serial Bus)
Спецификация USB была разработана в 1995 году альянсом Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom, основной задачей которого было создать высокоскоростной (до 12 Мбит/сек) универсальный последовательный порт, способный подключать несколько устройств через концентраторы с активной инициализацией подключения, не требующей перезагрузки компьютера. Это требование удачно укладывается в концепцию Plug&Play, позволяя шине производить автоматическую настройку (не надо распределять номера прерываний, отпадает лишняя «головная боль» у пользователя).
Во время подключения/отключения устройства шина USB производит пересчет активных устройств и назначение каждому логического номера. USB-порт, к тому же, способен запитывать подключаемое устройство, если оно не имеет своего блока питания. Таким образом, появляется возможность сократить размеры маломощных (до 2,5 Вт) USB-устройств. Для предотвращения перегрузки питания предложено всем концентраторам, которые самостоятельно включаются в электрическую сеть, запитывать подключаемые к ним устройства. USB-кабель содержит 4 проводника: два из них образуют витаю пару для передачи данных, два остальных — питание 5 В и общий провод. Таким образом, устройства разделяют одну сигнальную линию. Для коррекции одиночных ошибок на линии используется циклический изыбточный код CRC. Помимо общего канала шириной в 12 Мбит/сек в USB имеется так называемый «подканал» шириной в 1,5 Мбит/сек для медленных устройств, таких как клавиатура, мышь, джойстик, перо и т.д. Это позволяет снизить стоимость медленных USB портов в этих устройствах, поскольку более высокая скорость для таких устройств не нужна. Всего, благодаря концентраторам, шина USB способна объединить в одну сеть до 127 устройств одновременно.
Вилка USB Type A
USB Type A (female)
USB Type A (male)
USB Type B (female)
USB Type B (male)
USB Type Mini B (female)
USB Type Mini B (male)Контакт Обозначение 1 ← +5V питание +5 В (выход) 2 ↔ Data- — сигнальной линии (вход/выход) 3 ↔ Data+ + сигнальной линии (вход/выход) 4 Ground земля USB версии 2.0 обладает значительно большей пропускной способностью (до 240 Мбит/сек). Для совместимости с USB 1.1 новый порт способен работать в нескольких режимах. При подключении только высокоскоростных устройств шина работает в режиме USB 2.0, а если подключено устройство, не способное работать на такой скорости, шина снижает рабочую частоту до приемлемой данным устройством.
Последовательный высокоскоростной порт FireWires IEEE 1394
До появления FireWire для подключения различных внешних источников видеоряда использовались несовместимые оригинальные интерфейсные платы. Начало высокоскоростному интерфейсу было положено ещё в 1986 году фирмой Apple. И только в 1995 году его следующая версия была стандартизована как IEEE 1394. Свое название «Fire on the Wire» шина получила за свою высокую скорость 100 Мбит/сек. В дальнейшем стандарт был расширен, и рабочая скорость увеличилась до 400 Мбит/сек (для сравнения: передача видео 640×480 x 30 кадров x 3 байт/пиксел образует поток в 210 Мбит/сек).
Аналогично USB, FireWire способна запитывать подключаемое устройство (8-40 В, до 1,5 А), и подключение устройств можно производить «на лету» (hot-plug). шестиконтактная версия разъема имеет четыре контакта для двух балансных витых пар дуплексного обмена данных и два контакта — для питания. Для не требующих питания устройств можно применять более экономичные 4-жильные кабели. В качестве системных устройств шины IEEE 1394 могут служить повторители, концентраторы и мосты. Такое разнообразие, по сравнению с USB, делает шину FireWire несколько гибче. Ограничение на количество подключенных устройств на одной сигнальной линии (до 63) и максимальное количество промежуточных узлов на пути запроса от одного устройства до другого (до 16) накладывает дополнительные условия на топологию шины. Но благодаря мостам имеется возможность объединять отдельные независимые сегменты шины. Всего с помощью мостов можно объединить до 1000 (!) разных сегментов в общую сеть на основе FireWire.
IEEE 1394 6-pin (female)
IEEE 1394 6-pin (male)Контакт Обозначение 1-2 → Data (Twisted Pair) сигнальная линия (вход) 3-4 ← Data (Twisted Pair) сигнальная линия (выход) 5-6 +8 V питание и общий провод Передача данных в IEEE 1394 может происходить как в асинхронном, так и в синхронном режиме с заданной гарантированной скоростью (очень важно для передачи в реальном времени: звук, видео). Если устройство должно работать в синхронном режиме, оно резервирует для себя определенное место в кадре данных (длина кадра равна 125 мсек). Для этого рабочий квант времени передачи делится на зарезервированные участки и на остальное — для асинхронной передачи. Порт FireWire довольно плотно занял нишу стандартного цифрового интерфейса бытовых и профессиональных видеоустройств, которые к тому же можно соединять между собой без участия компьютера, а также осуществлять цифровой видеомонтаж в реальном времени. Существует и гигабитный вариант IEEE 1394.2, в котором используется оптоволоконный соединительный кабель.
SCSI интерфейс (Small Computer System Interface)
В конце 70-х годов ассоциация Shugart Associates разработала спецификацию параллельной шины SASI (Shugart Associates Standard Interface). На основе неё в 1986 году комитет X3T9 разработал интерфейс SCSI (Small Computers System Interface). Кстати, может быть, именно поэтому SCSI читается как «скази» :-). Порт SCSI используется как во внутренних устройствах, так и во внешних. Интересно отметить, что, по сути, контроллер SCSI позволяет не просто соединить устройства, а формирует своеобразную универсальную шину на системном уровне. Это позволяет устройствам производить обмен друг с другом, минуя центральный процессор. SCSI интерфейс позволяет подключать одновременно до 7 устройств к одному контроллеру, а последние модификации — до 15. Каждое подключенное устройство получает свой номер, начиная с 0, а последний резервируется за контроллером. Данные передаются параллельно по нескольким сигнальным линиям (8-16). Стандарт определяет два типа физического соединения. Для надежной передачи используется разностный сигнал, то есть каждая сигнальная линия представляет собой витую пару, изолированную от общего провода. Такой способ требует дорогого оборудования (много проводников в одном кабеле), но зато позволяет использовать длинные до 25 метров соединительные кабели. При обычном способе длина ограничивается 6 метрами. Для предотвращения ошибок при передаче применяется модификация циклического избыточного кода CRC, которая определяет одиночные, двойные, групповые (до 32) и другие типы ошибок. Кабель представляет собой плоский шлейф, имеющий 50-ти или 68-контактный разъем (одна из последних модификаций имеет 80 контактов). Большое количество версий SCSI-интерфейса является следствием его бурной эволюции.
Каждое SCSI устройство имеет два разъема: один для себя, второй для другого, и таким образом выполняет функцию повторителя. Если устройство последнее в цепочке, то во второй разъем вставляется ограничитель (терминатор), который поглощает переотражения сигнала. Высокая пропускная способность шины SCSI предопределила широкое распространение данного интерфейса в высокоскоростных профессиональных устройствах: сканерах, накопителях, матрицах накопителей и др.
Последовательный порт SATA (Serial AT Attachment)
Спецификация SATA была опубликована рабочей группой Serial ATA International Organization (SATA-IO) в 2000 году. Целью разработки нового порта было внедрение более скоростного способа подсоединения накопителей на жестких магнитных дисках. Распространенный на тот момент параллельный порт ATA (AT Attachment), изначально называвшийся IDE (Integrated Device Electronics), обладал рядом скоростных ограничений из-за используемой конструкции разъема и плоского кабеля. К тому же, довольно широкий шлейф кабеля осложнял проектирование систем вентиляции корпусов вычислительных машин, а конструкция разъема не обеспечивала безопасное подключение устройств «на лету». В связи с этим практически не существовало периферийных устройств с интерфейсом ATA (IDE), а с внедрением SATA возникла небольшая ниша устройств, подключаемых снаружи через порт SATA.
Одно из самых принципиальных отличий SATA от ATA заключается в том, что SATA — последовательный порт. Малое количество линий связи позволяет использовать достаточно тонкий соединительный кабель. К тому же, для небольшого числа контактов легче спроектировать разъем, обеспечивающий подключение устройств «на лету». Для передачи данных порт SATA использует две балансные витые пары. Первая редакция SATA была рассчитана на скорость доставки данных до 1.5 Гбит/с, а вторая — до 3 Гбит/с.
Разъем SATA спроектирован для применения с внутренними устройствами, поэтому его корпус лишен электромагнитного экрана и рассчитан на малое количество циклов подключения/отключения. Тем не менее, практически с момента начала массового внедрения появились внешние накопители, использующие экранированный порт SATA, который выводился наружу вычислительной машины через плату расширения или выносную планку. Поэтому можно встретить SATA-кабели, имеющие электромагнитный экран.
Вилка SATA
Экранированная вилка SATA
(иллюстрация построена на базе изображения с сайта toprunet.com)
SATA (female)Контакт Обозначение 1 GND общий 2 ← A+ + линии передачи данных 3 ← A- — линии передачи данных 4 GND общий 5 → B- — линии приема данных 6 → B+ + линии приема данных 7 GND общий e-SATA
Как уже было упомянуто, SATA порт рассчитан на внутреннее применение подключаемого устройства, поэтому для подключения внешних накопителей в 2004 году была предложена редакция e-SATA (External SATA). Кабель и разъемы e-SATA надежно экранированы, разъем получил подпружиненные фиксаторы, и максимальная допустимая длина соединительного кабеля возросла до 2 м
Вилка e-SATA