Самостоятельная работа по теме 1.3
Задание 1
№
| Элементы внутреннего интерфейса ПК
| Элементы внешнего интерфейса ПК
| 1
| системная шина с разъемом процессора
| порты видеокарты для подключения мониторов и телевизора
| 2
| шина памяти с разъемами модулей памяти
| порты PS/2 для клавиатуры и мыши
|
3
| шина и слот видеокарты;
| шина и порты USB
|
4
| шины и слоты плат расширения
| последовательные порты СОМ
|
5
| шины и порты накопителей
| параллельные порты LPT
|
6
| шина и разъемы электропитания
| последовательный порт FireWire
|
7
| линии и порты интерфейса управления питанием
| сетевой порт RJ45
|
8
| порты и панели индикации
| порт модема RJ11 для телефонной линии
|
9
| шины и порты управления системой
| порты аудиоинтерфейса
| Задание 2
Разъемы USB предназначены для подключения к компьютеру различных внешних периферийных устройств (мышь, клавиатура, портативный жесткий диск, цифровая камера, принтер и т.д.). Теоретически, к одному host-контроллеру USB можно подключить до 127 устройств. Максимальная скорость передачи составляет 12 Мбит/с для стандарта USB 1.1 и 480 Мбит/с для Hi-Speed USB 2.0. Разъемы стандартов USB 1.1 и Hi-Speed 2.0 одинаковы. Различия кроются в скорости передачи и наборе функций host-контроллера USB компьютера, да и самих USB-устройств. USB обеспечивает устройства питанием, поэтому они могут работать от интерфейса без дополнительного питания (если USB-интерфейс дает необходимое питание, не больше 500 мА на 5 В).
Задание 3
№
| Виды кабелей, подключаемых к разъему USB
| Характеристика
| 1
|
USB тип A
|
Установленный на хост-контроллерах компьютеров и концентраторах, разъем тип A представляет собой плоский прямоугольный интерфейс. Вместо круглых штырьков в разъеме используются плоские контакты. Обеспечивает нисходящее соединение, которое предназначено для использования исключительно на хост-контроллерах и концентраторах. Иногда кабели A-A используются для подключения USB-устройств с гнездом типа A к компьютеру или другому USB-устройству, а также для передачи данных между двумя компьютерами.
|
2
|
USB тип B
|
Предназначен, для использования с периферийными устройствами USB. Интерфейс типа B имеет квадратную форму со слегка скошенными углами. Как и разъем типа А, для фиксации он использует трение корпуса разъема. Розетка B – это восходящий разъем, который используется только для периферийных устройств. По этой причине большинству устройств USB требуется A-B кабель.
|
3
|
USB тип C
|
Является новейшим разъемом USB на рынке. Разъем USB-C имеет двустороннюю/симметричную конструкцию и может быть подключен к любому устройству USB-C. Кабель USB-C может передавать сигналы USB 3.1, USB 3.0, USB 2.0 и USB 1.1. USB-C обычно сочетается с USB-A, USB-B, USB Micro-B и другими разъемами USB при поддержке предыдущих версий спецификации. При подключении двух устройств USB 3.1 кабель USB-C будет поддерживать скорость передачи данных, вдвое превышающую скорость существующей технологии USB (до 10 Гбит/с), улучшенную мощность питания до 20 вольт, 5 ампер и 100 ватт для питания и зарядки, а также встроенную поддержку видео DisplayPort и четырехканального звука (динамик и микрофон).
|
4
|
Micro-USB B
|
Micro-USB B представляет собой физически меньший по размеру разъем в сравнении с USB Mini-b, но при этом поддерживает высокую скорость передачи данных 480 Мбит/с и функцию On-The-Go. Разъем можно легко определить по его розетке черного цвета и компактной 5-контактной конструкции.
|
5
|
USB Mini-b (5-pin)
|
Одним из недостатков разъема B является его размер ¬– почти полдюйма с каждой стороны. Из-за этого интерфейс B стал непригодным для многих компактных персональных электронных устройств, таких как КПК, цифровые камеры и мобильные телефоны. В результате многие производители устройств начали миниатюризацию разъемов USB, начиная с Mini-b. Этот 5-контактный Mini-b является самым популярным типом разъема Mini-b и единственным, признанным USB-IF. По умолчанию предполагается, что кабель Mini-b имеет 5 контактов. Этот разъем довольно маленький, размером с около 2/3 ширины разъема А. Он также предназначен для использования в более новом стандарте USB On-The-Go, который позволяет периферийным устройствам связываться в присутствии хост-контроллера.
|
6
|
USB Mini-b (4-pin)
|
Вместо обычного 5-контактного Mini-b этот неофициальный разъем используется во многих цифровых камерах, особенно в некоторых моделях Kodak®. Он напоминает форму стандартного разъема типа B со скошенными углами, однако он намного меньше по размеру.
|
7
|
USB 3.0 0 тип A
|
Обычно встречается на хост-контроллерах компьютеров и концентраторов и представляет собой плоский прямоугольный интерфейс. Этот интерфейс удерживает соединение на месте с помощью трения, благодаря чему пользователям очень легко подключаться и отключаться. Этот разъем похож по размеру и форме на разъем A-типа, используемый в устройствах USB 2.0 и USB 1.1. Однако USB 3.0 тип A имеет дополнительные контакты, которых нет в USB 2.0 и USB 1.1 тип A. Разъем USB 3.0 предназначен для устройств USB SuperSpeed, однако, он будет передавать данные и с более медленных разъемов, и обратно совместим с портами USB 2.0. Разъемы USB 3.0 A можно отличить от предыдущих версий по синему цвету.
|
8
|
USB 3.0 тип B
|
Разъем USB 3.0 B-типа встречается на устройствах USB 3.0. Этот разъем предназначен для передачи данных и питания устройств USB SuperSpeed. Кабели с этим разъемом не имеют обратной совместимости с устройствами USB 2.0 или USB 1.1; однако устройства USB 3.0 с этим типом подключения могут подключаться к кабелям предыдущих версий USB 2.0 и 1.1.
|
9
|
USB 3.0 Micro B
|
Разъем USB 3.0 Micro B встречается в устройствах USB 3.0. Этот разъем предназначен для передачи данных и питания устройств USB SuperSpeed. Кабели с этим разъемом не имеют обратной совместимости с устройствами USB 2.0 или USB 1.1.
|
10
|
Micro-USB AB
|
Этот универсальный разъем, предназначенный исключительно для устройств USB On-The-Go, может подключаться к кабелю Micro-USB A или Micro-USB B. Этот интерфейс легко определить по розетке серого цвета и компактной 5-контактной конструкции. Этот тип разъема существует только в качестве гнезда для устройств On-The-Go, но кабелей с таким разъемом не существует.
|
11
|
Micro-USB A
|
Этот разъем, признанный USB-IF, можно найти на более новых мобильных устройствах, таких как мобильные телефоны, устройства GPS, КПК и цифровые камеры. Micro-USB A представляет собой разъем физически меньший в сравнении с USB Mini-b, но при этом поддерживает высокую скорость передачи данных 480 Мбит/с и функцию On-The-Go. Соединение легко определить по розетке белого цвета и компактной 5-контактной конструкции.
|
12
|
USB Mini-b (Fuji®)
|
Это еще один неофициальный разъем, который также широко используется в цифровых камерах, особенно в некоторых моделях Fuji®. Из-за своей плоской прямоугольной формы он больше напоминает разъем А-типа.
|
Задание 4
Интерфейсы, массово применяемые в настоящее время: 1. VGA (D-Sub) - единственный аналоговый интерфейс подключения мониторов, ещё применяемый в настоящее время. Морально устарел, однако будет активно использоваться ещё длительное время. Главный недостаток связан с необходимостью применения двойного преобразования сигнала в аналоговый формат и обратно, что приводит к потере качества при подключении цифровых устройств отображения (LCD мониторов, плазменных панелей, проекторов). Совместим с видеокартами с DVI-I и аналогичным разъёмом. 2. DVI-D - базовый тип DVI интерфейса. Подразумевает только цифровое подключение, поэтому не может использоваться с видеокартами, имеющими только аналоговый выход. Очень широко распространен. 3. DVI-I - расширенный вариант интерфейса DVI-D, наиболее часто встречающийся в настоящее время. Содержит 2 типа сигналов - цифровой и аналоговый. Видеокарты можно подключать как по цифровому, так и по аналоговому соединению, видеокарту с VGA(D-Sub)-выходом можно подключить к нему через простой пассивный переходник или специальным кабелем. Если в документации к монитору указано, что в данной модификации применён вариант DVI Dual-Link, то для полноценной поддержки максимальных разрешений монитора (обычно это 1920*1200 и выше) видеокарта и применяемый DVI кабель также должны поддерживать Dual-Link, как полный вариант интерфейса DVD-D. Если используется кабель из комплекта монитора и относительно современная (на момент написания FAQ) видеокарта, то никаких дополнительных приобретений не требуется. 4. HDMI - адаптация DVI-D для бытовой аппаратуры, дополненная цифровым интерфейсом для передачи многоканального звука. Присутствует фактически во всех современных LCD-телевизорах, плазменных панелях и проекторах. Для подключения к HDMI разъёму видеокарты с интерфейсом DVI-D или DVI-I достаточно простого пассивного переходника или кабеля соответствующими разъёмами. Видеокарту только с VGA (D-Sub) разъёмом подключить к HDMI невозможно! 5. DisplayPort - интерфейс "видеокарта-монитор", который является заменой DVI-D, но не HDMI.
Устаревшие и экзотические интерфейсы: 1. DVI-A - используется как вилка в переходниках и кабелях для подключения аналоговых мониторов к разъёму DVI-I. 2. ADC или Apple Display Connector, применяется фирмой Apple в линейке Apple Cinema Displays. По сути, представляет собой DVI-D, дополненный интерфейсом USB и линиями питания для монитора. 3. DFP или MDR-20, устаревший аналог DVI-D, не совместимый с ним. В настоящее время ни мониторы, ни видеокарты с такими разъёмами не производятся. 4. P&D он же EVC или M1, аналог DVI-I, дополненный интерфейсами USB и FireWire. Обычно применяется в видеопроекторах и прочих экзотических устройствах.
Задание 5
Внутренние интерфейсы ПК
| Характеристика
| Serial ATA (SATA)
| Четыре порта SATA на материнской плате. SATA является последовательным интерфейсом для подключения накопителей и призван заменить старый параллельный интерфейс ATA. Стандарт Serial ATA первого поколения сегодня используется очень широко и обеспечивает максимальную скорость передачи данных 150 Мбит/с. Максимальная длина кабеля составляет 1 метр. SATA использует подключение "точка-точка", когда один конец кабеля SATA подсоединяется к материнской плате ПК, а второй - к жёсткому диску. Дополнительные устройства к этому кабелю не подключаются, в отличие от параллельного ATA, когда на каждый кабель можно "вешать" два привода. Так что накопители "master" и "slave" уходят в прошлое. Многие SATA-кабели поставляются с колпачками, защищающими чувствительные контакты.
|
ATA/133 (Parallel ATA, UltraDMA/133 или E-IDE)
| Параллельная шина передаёт данные с жёстких дисков и оптических накопителей (CD и DVD) и обратно. Она известна как параллельная ATA (Parallel ATA) и сегодня уступает место последовательной ATA (Serial ATA). Последняя версия использует 40-контактный провод с 80 жилами (половина на "землю"). Каждый такой кабель позволяет подключать, максимум, два накопителя, когда один работает в режиме "master", а второй - в "slave". Обычно режим переключается с помощью небольшой перемычки на накопителе. Интерфейс ATA/133 для классического 3,5" жёсткого диска (внизу) или 2,5" версии (вверху).
| PCI Express: последовательная шина
| Два слота PCI Express для установки двух графических карт nVidia SLi. Между ними можно заметить маленький слот PCI Express x1. PCI Express является последовательным интерфейсом, и его не следует путать с шинами PCI-X или PCI, которые используют параллельную передачу сигналов. PCI Express (PCIe) является самым современным интерфейсом для графических карт. В то же время, он подходит и для установки других карт расширения, хотя на рынке пока их очень мало. PCIe x16 обеспечивает в два раза большую пропускную способность, чем AGP 8x. Но на практике это преимущество так себя и не проявило.
| PCI и PCI-X: параллельные шины
| PCI является стандартной шиной для подключения периферийных устройств. Среди них можно отметить сетевые карты, модемы, звуковые карты и платы захвата видео. PCI стандарта 2.1, работающая на частоте 33 МГц и имеющая ширину 32 бита. Она обладает пропускной способностью до 133 Мбит/с. Производители так широко и не приняли шины PCI 2.3 с частотой до 66 МГц. Ещё одна разработка в мире параллельной шины PCI известна как PCI-X. Данные слоты чаще всего встречаются на материнских платах для серверов и рабочих станций, поскольку PCI-X обеспечивает более высокую пропускную способность для RAID-контроллеров или сетевых карт. К примеру, шина PCI-X 1.0 предлагает пропускную способность до 1 Гбит/с с частотой шины 133 МГц и разрядностью 64 бита.
| |