IT знания (Компьютеры, Смартфоны, Технологии)

Порты компьютера Порты компьютера – набор компьютерных разъёмов, которые обычно вынесены на заднюю панель ПК, и служат для соединения системного блока с различными периферийными устройствами. Разнообразных портов существует много, однако, есть минимальный набор разъёмов, которые нужны для полноценной работы любого компьютера. Этот набор можно до определённого предела увеличить, подключая к материнской плате необходимые карты расширений. Кроме того, есть ряд универсальных портов, которые можно использовать для подключения как периферии, так и дополнительных плат. Если Вы не знаете, для чего нужен тот или иной разъём на задней панели компьютера, прочтите статью ниже и многое для Вас станет проще и понятнее. Для чего нужны те или иные разъёмы компьютера на его задней стенке? Как подключить монитор? Куда воткнуть микрофон или многоканальную акустику? Обо всём этом читайте в статье, посвящённой компьютерным портам. Если спросить у людей старшего поколения или не слишком продвинутых пользователей, что такое компьютер, то они, в большинстве своём, покажут нам на монитор. Но, мы-то знаем, что компьютер – это то, что находится внутри системного блока (который некоторые называют процессором. Однако, даже самая совремненная рабочая станция или геймерский ПК не являются самодостаточными и не могут функционировать без подключения к ним различных устройств. Как минимум нам нужен монитор, мышь и клавиатура... Однако, это далеко не всё, что можно подключить к компьютеру. На его задней стенке находится куча разъёмов, позволяющих подсоединить буквально что угодно! О предназначении самых распространённых портов Вы, скорее всего, знаете, однако у каждого есть пара-тройка "дырок", назначение которых вызывает сомнения. Если хотите узнать всё о компьютерных разъёмах, тогда статья ниже именно для Вас. Минимальный набор разъёмов Набор портов на задней стенке компьютера у всех может быть разным. Это зависит от того, насколько старый ПК, кто является производителем материнской платы или какие карты расширения у Вас установлены. Однако, есть некоторые разъёмы, которые присутствуют у всех: Порты PS2 для мыши и клавиатуры (в современных ПК могут отсутствовать или быть представлены одним совмещённым портом).Разъём подключения стандартного монитора (VGA или DVI).Сетевой порт стандарта RJ-45 для подключения к Интернету или локальной сети.Несколько универсальных USB-портов.Разъёмы аудиокарты (если установлена). Основные порты компьютера В этот список можно также добавить разъём подключения в электросеть на блоке питания (обычно находится в самом верху системного блока). Однако, по-сути, он не служит для подсоединения к компьютеру какой-либо периферии и должен быть априори, чтобы обеспечить работу ПК. Все вышеперечисленные порты обычно имеются на материнской плате. Однако, существуют платы, на которых, например, нет отдельных разъёмов под мышь и клавиатуру или отсутствуют разъёмы видео-/аудиокарт. В таком случае недостающие порты можно компенсировать только подключением соответствующих плат расширения с ними. Правда, есть один нюанс. Вместо подключения новых плат можно воспользоваться внешними девайсами, заменяющими их по функционалу. Подключить такие девайсы (например, USB-мышь и клавиатуру или внешнюю видеокарту) к компьютеру можно при помощи универсальных портов. Универсальные разъёмы. Последовательный порт. Ещё когда о персональных компьютерах не было и речи, разработчики уже задумались над созданием универсального интерфейса для подключения различных периферийных устройств. Так в конце 1969 года появился стандарт RS-232 (сокр. англ. "Recommended Standard"), который являл собой 9-контактный (реже 25-контактный) разъём, получивший в обиходе название COM-порт или последовательный порт: Внешний вид последовательного порта и штекера к нему Изначально COM-порт (от англ. "communications port") использовался для подключения к компьютеру консоли, заменявшей монитор. С появлением традиционных дисплеев к нему стали подключать мышь или модем. А с распространением ПК последовательный порт начали широко использовать для подключения различной техники, вроде сканеров штрих-кодов, кассовых аппаратов, консолей видеонаблюдения и т.п. В наше время этот разъём практически не используется, поскольку был вытеснен более передовым USB-портом. На различных же предприятиях, где RS-232 ещё в ходу, часто используют внешний COM-порт в виде USB-переходника. Параллельный порт. Ещё одним анахронизмом, который можно встретить на некоторых материнских платах, является так называемый, параллельный порт или LPT (сокр. англ. "Line Print Terminal" – "порт терминала печати"): Внешний вид параллельного порта и штекера к нему Как видно из названия, данный разъём изначально (в 1981-году) был разработан как стандартизированный порт подключения принтеров, сканеров и подобных им устройств. Своё простонародное название "параллельный" этот порт заслужил тем, что, в отличие от COM-порта, мог передавать параллельно несколько потоков данных. Стандартный LPT-разъём, который обычно можно встретить на не слишком старых ПК, имеет 25 контактов. Из-за этого его часто путают с 25-пиновым COM-портом. Однако, между ними есть существенная разница: COM-порт – всегда имеет тип "папа" (со штырьками), а LPT – "мама" (с дырочками): Сравнение LPT-порта с 25-пиновым COM Как и последовательный, параллельный порт со временем стал использоваться не только для подключения принтеров. С его помощью, например, можно было организовать прямую передачу данных с компьютера на компьютер, подсоединять запоминающие устройства, а также различные контрольно-измерительные и сигнальные приборы. USB. В современных компьютерах параллельный порт, как и последовательный, практически повсеместно вытеснили более скоростные и современные разъёмы. Основным из них, без сомнения, можно назвать USB (сокр. англ. "Universal Serial Bus" – "универсальная последовательная шина"), который появился в 1995 году и актуален по сей день: Модификации USB-портов и штекеров к ним Как видно из названия, USB передаёт данные последовательно, однако, с более высокой частотой, нежели устаревший COM-порт. За счёт этого в современных соединениях на базе USB 3.0 становится реальным достижение скоростей передачи данных вплоть до 10 Гбит/с (режим Super-speed). Правда, наиболее распространённый USB 2.0 работает значительно медленнее и обеспечивает один из трёх режимов: Low-speed – от 10 до 1500 килобит в секунду (принтеры, сканеры, мышки и другие устройства ввода).Full-speed – от 0.5 до 12 мегабит в секунду (устройства видеозахвата, внешние аудиокарты, современные принтеры и сканеры).High-speed – от 25 до 480 мегабит в секунду (внешние видеокарты, внешние жёсткие диски).Модификаций у USB-портов существует довольно много, что свидетельствует об их востребованности и популярности, однако в компьютерах обычно можно встретить только разъёмы типа А. На материнских платах, которые выпускались до 2011 года можно встретить только порты USB 2.0, однако, современные ПК могут быть оснащены и портами USB 3.0, которые имеют синюю или красную маркировку. USB поистине универсален. Имея всего 4 проводника (в версии 3.0 добавили ещё 5), этот разъём позволяет одновременно передавать и получать данные, а также осуществлять питание подключаемых устройств током в 5 вольт (500 миллиампер для версии 1.0–2.0 и до 1 ампера для 3.0). Это позволило применять USB практически в любых устройствах, которые только можно подключить к ПК. FireWire. Однако, не один лишь USB актуален сегодня. В том же 1995 году на свет появилась спецификация IEEE 1394, которая получила известность под маркой FireWire от всем известной компании Apple: Модификации FireWire-портов и штекеров к ним Изначально FireWire задумывался как скоростной внешний интерфейс для передачи и обработки мультимедиа-данных на лету. Этому способствовала пропускная способность от 100 до 400 мегабит в секунду. Впоследствии скорость была повышена сначала до 800 Мбит/с, а позже до 3.2 Гбит/с. Это позволило использовать порт для создания гигабитных локальных сетей и подключения внешних жёстких дисков. Несмотря на хороший потенциал и явный выигрыш в скорости передачи данных, FireWire всё же распространён гораздо меньше, нежели USB. А с приходом высокоскоростного USB 3.0 можно предположить, что данный разъём так и останется нишевым, и будет использоваться только в профессиональной аппаратуре. eSATA. Ещё одним "игроком" в борьбе за универсальность среди портов компьютера является разъём eSATA (от англ. "external SATA" – "внешний SATA"), появившийся на рынке в 2004-2005 годах, почти на 10 лет позже USB и FireWire: Внешний вид портов eSATA и штекеров к ним Этот порт предназначен в первую очередь для подключения внешних жёстких дисков и обеспечивает скорость передачи данных до 3 Гбит/с. В начале разработки порт (как и обычный внутренний SATA) не имел собственного питания, однако, практически все современные материнские платы с данным разъёмом используют спецификацию eSATAp ("p" – "power"). Характерной особенностью eSATAp является совместимость со стандартными штекерами USB типа А. Внутренняя шина разъёма имеет аналогичную 4-контактную распайку и обеспечивает питание +5 Вольт. На внешние же клеммы в боковых выемках порта подаётся напряжение +12 Вольт. Правда, в ноутбуках их нет из-за нерациональности: максимальное выходное напряжение стандартных лептопов обычно не превышает 5 Вольт. eSATA вряд ли составит сильную конкуренцию USB и FireWire в плане многофункциональности, но в деле подключения жёстких дисков у него есть огромное преимущество. Дело в том, что при подключении внешних запоминающих устройств по тому же USB сигнал должен перекодироваться в команды SATA или PATA. На что уходит дополнительное время. eSATA же передаёт данные сразу в SATA-формате, поэтому никаких задержек не происходит. Разъёмы видеокарты. Итак, с основными распространёнными универсальными разъёмами на задней стенке компьютера, надеюсь, мы разобрались. А теперь настал черёд разобраться с портами более специализированного назначения. И в первом ряду здесь идут интерфейсы подключения монитора, которые имеются на видеокарте ПК. Первым делом следует сказать, что видеокарты могут быть встроенными (интегрированными), дискретными (обычно на шине PCI-Express) или внешними (подключаются по USB или FireWire). Самым производительным решением являются отдельные видеокарты, которые поставляются в виде платы расширения под внутренний порт PCI-Express: Типы видеокарт: встроенная, дискретная и внешняя Преимущество интегрированных видеокарт в готовности компьютера к подключению монитора уже "из коробки", а также в том, что они, как правило, потребляют значительно меньше энергии, нежели дискретные. Отдельные же видеокарты являются лучшими по производительности, поскольку либо не расходуют ресурсы ПК вовсе, либо используют незначительное количество оперативной памяти для кеша. Внешние видеокарты обычно используются владельцами ноутбуков со слабой встроенной графикой для игр или работы с видео и 3D. Они в теории могут быть не хуже дискретных, однако тут свои ограничения может накладывать тип подключения. Например, внешняя видеокарта той же модели, что и дискретная, подключённая через порт USB 2.0 будет работать значительно медленнее. Естественно, что в зависимости от типа Вашей видеокарты на ней могут присутствовать или отсутствовать некоторые разъёмы. Рассмотрим вкратце их все. VGA (D-Sub). Одним из самых старых (разработан в 1987 году) портов видеокарт является 15-пиновый аналоговый видеовыход VGA (сокр. англ. "Video Graphics Adapter" – "адаптер видео графики") или D-Sub (от англ. "D-subminiature" – "D-образный субминиатюрный"): VGA-порт и штекер Этот порт обычно присутствует в качестве единственного видеовыхода во встроенных видеокартах (хотя современные интегрированные карты могут быть оснащены и другими разъёмами). Он позволяет подключать к компьютеру ЭЛТ-мониторы, а также большинство ЖК-дисплеев и проекторов. Максимальное разрешение видео с порта – 1280×1024 пикселя. S-Video (S-VHS). Ещё одним стареньким аналоговым портом, который часто встречается на видеокартах, является разъём S-Video (сокр. англ. "Separate Video" – "раздельное видео"): Варианты портов S-Video и штекеров к ним Данный порт был разработан в конце 80-х компанией JVC для подключения к ПК их видеомагнитофонов и видеокамер. Своё название разъём получил за то, что позволял передавать раздельно такие компоненты видеосигнала как яркость и цветность. За счёт этого получаемую картинку можно было довольно гибко настраивать, регулируя отдельно её цвета и насыщенность. По сути, данный разъём был одной из первых попыток создать нечто, вроде, карты видеозахвата для оцифровки аналогового видеосигнала. На то время пропускной способности S-Video было достаточно для передачи обычного телевизионного сигнала (для современного HDTV разъём, увы, непригоден). Порт изначально существовал в 4-пиновом исполнении, а в 90-х появилась его расширенная версия на 7 контактов. Эта версия позволила реализовать прямую совместимость S-Video с композитными разъёмами бытовой техники (телевизоры, видеомагнитофоны и камеры) типа RCA ("тюльпан"). DVI (сокр. англ. "Digital Visual Interface" – "цифровой видеоинтерфейс"). В 1999 году, когда стало окончательно ясно, что будущее не за аналоговыми технологиями, а за цифровыми, производители мониторов решили, что VGA (1987-го года выпуска) устарел и выдали новый стандарт, который получил название DVI: DVI-порты и штекера DVI-порты существуют двух типов: DVI-I (с поддержкой аналогового сигнала стандарта VGA) и DVI-D (поддерживают только цифровой сигнал). Они отличаются наличием (или отсутствием) четырёх дополнительных контактных гнёзд в левой части. Зато штекеров к DVI-разъёмам имеется аж 5 видов: DVI-I Dual Link – штекер с самым полным набором контактов. Поддерживает передачу по одному аналоговому и двум цифровым каналам.DVI-I Single Link – отсутствует 9 центральных контактов. Поддерживает передачу по одному аналоговому и одному цифровому каналу.DVI-A – штекер для передачи данных только по одному аналоговому каналу. Используется в переходниках DVI-VGA.DVI-D Dual Link – удалены четыре контакта в левой части. Поддерживает передачу только по двум цифровым каналам.DVI-D Single Link – удалены четыре контакта в левой части и 9 в центральной. Поддерживает передачу только по одному цифровому каналу.Современные видеокарты обычно комплектуются разъёмом DVI-I, к которому можно подключить любые DVI-штекеры. Однако, иногда на совместимости с аналоговыми устройствами экономят и ставят DVI-D. В этом случае Вы сможете подключить к компьютеру только полностью цифровой монитор. Максимальное разрешение видео с порта – 2560×1600 пикселей. HDMI (сокр. англ. "High Definition Multimedia Interface" – "мультимедийный интерфейс высокого разрешения"). Внедрение DVI решило проблему прямой передачи цифрового видеосигнала на монитор. Однако, на практике разъём получился довольно громоздким и не совсем удобным. Поэтому уже в 2002 году ассоциацией, в которую входили такие крупные компании как Hitachi, Panasonic, Philips, Sony и другие был разработан и внедрён новый стандарт HDMI: HDMI-порт и штекер Порт HDMI избавился от поддержки аналоговых устройств, почти вдвое уменьшился в размерах и обрёл способность передавать не только видеосигнал, но и многоканальный звук. По сути, HDMI стал цифровым аналогом таких стандартов как SCART и RCA (в простонародье "тюльпан"). По техническим характеристикам HDMI представляет собой тот же DVI-D, но с дополнительными звуковыми проводниками. Максимальное разрешение видео с порта – 2560×1600 пикселей. DisplayPort (с англ. "разъём дисплея"). На сегодняшний день самым новым и перспективным является, разработанный в 2006 году, разъём DisplayPort: DisplayPort и его штекер Как и HDMI, DisplayPort может передавать одновременно и звук, и видеосигнал. Однако, максимальное разрешение видео у него выше и составляет 3840×2400 пикселей. Также, за счёт повышенной пропускной способности, DisplayPort может передавать 3D-видеосигнал на телевизор или монитор. Существовала также версия разъёма miniDP, однако, на сегодняшний день она практически не используется. Встретить такие порты можно, разве, в ноутбуках MacBook от компании Apple. Обычный же DisplayPort с 2010 года является практически обязательным разъёмом, поэтому его можно встретить как на современных видеокартах, так и на любой видеоаппаратуре. Разъёмы аудиокарт. Если разъёмы видеокарт различаются по своему внешнему виду и можно сразу определить, что за порт перед нами, то на звуковых картах почти все гнёзда представляют собой обычные "мини-джеки". Осложняется всё ещё и тем, что каждый порт имеет одностороннюю передачу данных только на вход или на выход. Виды звуковых карт Обычно разобраться в разъёмах позволяет цветовая маркировка портов. Однако, есть аудиокарты, где все разъёмы, например, чёрного цвета и понять, где и что можно только по надписям или инструкции. Попробуем всё же разобраться, объединив знания о цветовой и текстовой маркировках. MIDI-порт (от англ. "Musical Instrument Digital Interface" – "цифровой интерфейс музыкальных инструментов"). Начнём, пожалуй, c одного из самых старых и заметно отличающихся внешне разъёмов – игрового порта: Игровой порт, MIDI-кабель и устройства, которые можно подключить Порт имеет маркировку DA-15 (15 пин) и изначально разрабатывался в 80-х годах для подключения различных игровых манипуляторов, типа джойстик. С распространением технологии MIDI данный порт также приспособили для подключения музыкальных инструментов (в основном синтезаторов). Для этого использовался специальный MIDI-кабель с переходником на штекеры DIN-5. В наше время джойстики и большинство музыкальных инструментов перешло на USB-шину, поэтому сегодня MIDI-порт встречается нечасто. S/PDIF или S/P-DIF (сокр. англ. "Sony/Philips Digital Interface Format" – "формат цифрового интерфейса Sony/Philips"). В 90-х годах персональные компьютеры и полупрофессиональная бытовая электроника начали широко распространяться во всём мире. Возникла необходимость их коммутации, поэтому примерно в это время топовые звуковые карты стали оснащаться помимо прочих разъёмов ещё и портом S/P-DIF: Порт S/PDIF и кабеля Данный порт предназначен для подключения аудиоаппаратуры (или аудиовыходов видеокамер и видеомагнитофонов) посредством одного из двух типов кабелей: оптического (спецификации TOSLINK) или электрического коаксильного (спецификации RCA ("тюльпан")). В наше время S/PDIF применяется в основном для вывода звука ПК на звуковоспроизводящую аппаратуру полупрофессионального и профессионального уровней. Поддерживает передачу объёмного звука в форматах Dolby Digital и Digital Theatre System (DTS). Mini-Jack. Вот мы и подошли к тем разъёмам, которые есть на любой звуковой карте (если это не узкоспециализированная профессиональная плата для S/PDIF, конечно). Я имею в виду те разноцветные мини-джеки, которых обычно имеется от 1 до 6 (бывает также 8 и даже 12, но это частные случаи, которые не так распространены): Стандартный набор мини-джеков на аудиокарте Самыми распространёнными наборами мини-джеков являются 1, 3 и 6. В случае наличия только одного порта, он обычно предназначен для подключения колонок или наушников и называется линейным выходом. В некоторых ноутбуках линейный выход объединяется с входом для микрофона за счёт дополнительного контакта. Конфигурация из 3-х мини-джеков – самая распространённая на недорогих и встроенных аудиокартах. Обычно они реализуют линейный выход (светло-зелёного цвета), а также линейный (голубой) и микрофонный (розовый) входы. Разница между линейным и микрофонным входами в том, что звук, получаемый микрофонным, проходит дополнительную обработку (шумоподавление), а в линейном никаких обработок нет. Наконец, существуют аудиокарты с 6-ю мини-джековыми разъёмами. Здесь, добавляется три дополнительных выхода, которые позволяют подключить к ПК акустическую систему стандарта 5.1 или 7.1. Цветовая маркировка дополнительных портов у разных фирм производителей может быть разной, но чаще всего имеем чёрный, оранжевый и серый. В них подключаются боковые колонки акустики, сабвуфер и задние колонки соответственно. Если все разъёмы на звуковой карте одного цвета, то они обязательно будут снабжены надписями с условными обозначениями портов: Микрофонный вход: Mic In или Mic.Линейный вход: Line In или Line.Линейный выход: Line Out, Out, Speaker или Front (подразумеваются фронтальные колонки многоканальной акустики).Выход на боковые колонки: Side Out или Side.Выход на сабвуфер: Sub Out, Sub или Sbw.Выход на задние колонки: Rear Out или Rear.Ориентируясь на вышеупомянутые надписи, Вы сможете без особых проблем подключить к компьютеру любые звуковые устройства.