interfejsy komputera osobistego

Download Interfejsy komputera osobistego

Post on 16-Apr-2017

181 views

Category:

Education

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Modu 1

    Interfejsy komputera osobistego

    1. Wstp 2. Transmisja danych szeregowa i rwnolega 2.1. Porty wejcia/wyjcia 2.2. Mechanizm Plug and Play 2.3 . Porty dostpne w konfiguracji komputerw 2.4. Standard eSATA 3. Interfejs USB (Universal Serial Bus) 4. Interfejs FireWire 1394 5. Interfejsy do pocze bezprzewodowych 6. IrDA (Infrared Data Association)

  • 2

    1. Wstp

    Obecnie kady z dostpnych komputerw PC posiada moliwo przyczania rnego rodzaju urzdze peryferyjnych, takich jak: monitor, mysz, drukarka, mikrofon, skaner, kamera internetowa, kamera cyfrowa, aparat fotograficzny itp. Warto wiedzie, e urzdzeniem peryferyjnym nie jest procesor i pami operacyjna komputera RAM.

    Komunikacja urzdze odbywa si za pomoc portw wejcia/wyjcia. Obecnie stosuje si rwnie magistrale szeregowe. Mona wyrni porty, takie jak RS-232 czy LPT uywany np. przy starszych drukarkach. Tutaj wan rol odgrywa przede wszyst-kim port USB, ktry osiga coraz wysze szybkoci transferowe. Innym wanym portem jest tzw. FireWire 1394. 2. Transmisja danych szeregowa i rwnolega

    Transmisja rwnolega polega na przesyaniu wszystkich danych jednoczenie. Ze wzgldu na fakt, e sprzt komputerowy w naturalny sposb wspiera taki sposb wprowadzania/wyprowadzania danych, transmisja rwnolega jest bardzo popularna. Ponadto jej zalet jest znaczny przyrost prdkoci przesyu. Udogodnienia te wi si z koniecznoci stosowania cza dziewicioprzewodowego, nieodzownego przy tego rodzaju transmisji1. Rys. 1.1. Transmisja rwnolega.

    rdo: http://www.isep.pw.edu.pl/~slawekn/info1/lekcja8/segment2.htm

    Transmisja szeregowa polega na sekwencyjnym przesyaniu danych bit po bicie. Nale-y zaznaczy, e informacja wprowadzana jest do rejestru przesuwnego styku szerego-wego, ktry bit po bicie wysya j na wyjcie ukadu.

    1 http://www.isep.pw.edu.pl/~slawekn/info1/lekcja8/segment2.htm

  • 3

    Rys. 1.2. Transmisja szeregowa.

    rdo: http://www.isep.pw.edu.pl/~slawekn/info1/lekcja8/segment2.htm

    Zalet tego rodzaju transmisji jest moliwo przesyu danych na duo wiksz odlego ni w przypadku transmisji rwnolegej, a przy tym konieczne s jedynie dwa przewody do transmisji (jednostronnej) sygnau. Wad tej techniki jest fakt, e transmi-sja odbywa si znacznie wolniej oraz to, e styki szeregowe wymagaj wikszej zoono-ci obwodw wewntrznych2. Uwaga! Ciekawostka

    W czasach staroytnych stosowano transmisj za pomoc sygnaw optycznych wietlnych lub dymnych. Bardziej zaawansowan form cznoci by telegraf optyczny. Transmisj szeregow z wykorzystaniem sygnau elektrycznego po raz pierwszy za-stosowano w roku 1836 w telegrafie wynalezionym przez Samuela Morse'a. Na pocztku XX w. telegrafy zastpiono przez dalekopisy, ktre wykorzystyway przewodow sie telefoniczn, ktra powsta pod koniec XIX w. W latach 60. XX w. w celu ujednolicenia parametrw sygnaw i konstrukcji urzdze zdolnych do wymiany danych cyfrowych za pomoc sieci telefonicznej opracowano standard RS-232 (ang. Recommended Stan-dard). W pocztkowej fazie rozwoju ery komputerw standard ten wykorzystano do komunikacji komputera z modemem. Aktualnie najbardziej popularnym standardem transmisji na bliskie odlegoci (klawiatura, myszka, drukarka, skaner itp.) jest uniwer-salna magistrala szeregowa USB3.

    Transmisja danych moe by prowadzona w jednym lub w dwch kierunkach. Rozrniamy nastpujce metody: Simplex w tej metodzie dane przesyane s tylko w jednym kierunku nadajnik je wy-sya, a odbiornik odbiera. Half duplex dziaa na zasadzie krtkofalwki. Transmisja danych odbywa si w obu kierunkach, ale nie w tym samym czasie. Dane s przesyane najpierw w jedn stron, a nastpnie w drug. Full duplex taki tryb transmisji pozwala na jednoczesne wysyanie i odbieranie da-nych w obu kierunkach. W ramach tego samego medium transmisyjnego moe powsta kilka niezalenych kanaw transmisji.

    2 http://www.isep.pw.edu.pl/~slawekn/info1/lekcja8/segment2.htm 3 http://pl.wikipedia.org/wiki/Transmisja_szeregowa

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Telegraf_optycznyhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Telegrafhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Samuel_Finley_Breese_Morsehttp://pl.wikipedia.org/wiki/Dalekopishttp://pl.wikipedia.org/wiki/RS-232http://pl.wikipedia.org/wiki/Klawiatura_komputerowahttp://pl.wikipedia.org/wiki/Mysz_komputerowahttp://pl.wikipedia.org/wiki/Drukarkahttp://pl.wikipedia.org/wiki/Skanerhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus

  • 4

    Rys. 1.3. Transmisja danych.

    rdo: http://skretka.net/obsluga-transmisji-szeregowej.html

    Transmisja rwnolega jest coraz powszechniej stosowana do transmisji danych,

    jednak dua cz nowych urzdze uywa transmisji szeregowej. Przyczyn jest gw-nie ilo wytwarzanego pola magnetycznego i zwizane z tym zakcenia. 2.1. Porty wejcia/wyjcia

    Porty s powszechnie stosowane i uatwiaj codzienne uytkowanie wielu urz-dze. Moemy je podzieli na grupy: wejcia, wyjcia, wejcia/wyjcia.

    Do grupy urzdze wejcia zaliczamy np.: klawiatur, skaner, myszk komputerow, kamer internetow, mikrofon.

    Do grupy urzdze wyjcia zaliczamy np.: suchawki, drukark, ploter, monitor.

    Do grupy urzdze wejcia i wyjcia zaliczamy np.: modem, kart sieciow, zcze USB, modu IrDA (Infrared Data Association).

    Poniej przedstawiono porty wejcia i wyjcia dostpne na pycie gwnej komputera klasy PC.

  • 5

    Rys. 1.4. Porty wyjcia i wejcia.

    rdo: scholaris.pl

    2.2. Mechanizm Plug and Play

    Plug and Play jest poczeniem systemowego BIOS-a (Basic Input/Output System podstawowy system wejcia/wyjcia), urzdze fizycznych, zasobw systemu, ste-rownikw urzdze oraz oprogramowania systemu operacyjnego. Kombinacja ta umo-liwia dynamiczn instalacj i konfiguracj nowych skadnikw sprztowych przy nie-wielkiej interwencji uytkownika lub nawet jej braku.

    Urzdzenia Plug and Play s instalowane w systemie natychmiast po ich pod-czeniu. W przypadku innych urzdze, takich jak karty ISA (Industry Standard Architec-ture) zgodne z Plug and Play, konieczne jest wyczenie, a nastpnie ponowne urucho-mienie komputera w celu ich inicjalizacji.

    Plug and Play umoliwia uytkownikom: Podczanie i odczanie urzdze zgodnych z Plug and Play, takich jak karty

    standardu PC Card, bez potrzeby dokonywania konfiguracji. Podczanie lub odczanie komputera od stacji dokujcej lub sieci, bez potrzeby

    ponownego jego uruchamiania lub zmiany parametrw konfiguracyjnych. Dodawanie nowego monitora lub klawiatury USB przez podczenie do kompute-

    ra. Skadniki obsugujce Plug and Play wykonuj nastpujce czynnoci:

    Identyfikuj urzdzenia. Okrelaj wymagane przez nie zasoby. Tworz konfiguracj systemu woln od konfliktw. Programuj urzdzenia. aduj do pamici sterowniki urzdze.

  • 6

    Powiadamiaj system o zmianach w konfiguracji4.

    Mechanizm Plug and Play (PnP), aby mg funkcjonowa, musi by wdroony na pycie gwnej, w systemie operacyjnym oraz bezporednio na urzdzeniach fizycz-nych. Taka konfiguracja jest pomocna uytkownikowi, dlatego e nie musi szuka wielu sterownikw do swoich urzdze, mechanizm zrobi to za nas. Mog si pojawi urz-dzenia bardzo specyficzne, jak choby czytniki do kart patniczych, ktre s montowane w przystosowanych do tego klawiaturach . Mimo e urzdzenie zostanie rozpoznane, to moe wystpi problem z automatyczn instalacj oprogramowania sterujcego. Tutaj uytkownik sam musi zaingerowa. 2.3. Porty dostpne w konfiguracji komputerw

    Zcze elektroniczne (ang. connector) to zesp poczeniowy, ktry skada si z wtyku i gniazda. Umoliwia szybkie i bezproblemowe czenie oraz rozczanie dwch lub wicej obwodw elektronicznych poprzez wetknicie wtyku do gniazda. Z-cze moe suy do przeduenia linii przez poczenie ze sob dwch przewodw. Moe by take jedno- lub wielostykowe. Potocznie terminem zcze czsto okrelane jest samo gniazdo (np. zcze procesora, zcze drukarki).

    Konstrukcja zcz elektronicznych bywa bardzo rna. Jednak w wikszoci przypadkw ich budowa wyglda tak, e po poczeniu wtyk lub jego styki mieszcz si w gniedzie. Dla uatwienia okrelania strony zcza stosuje si odniesienia do budowy anatomicznej narzdw pciowych gniazda i wtyki okrela si jako mskie (ang. male) i eskie (ang. female). Zarwno gniazdo, jak i wtyk mog by mskie lub eskie, czyli piny mog si znajdowa we wtyku lub w gniedzie. Analogicznie otwory bd znajdo-wa si w gniedzie lub we wtyku5. Port szeregowy, jest to port, ktry przekazuje dane w formie jednego cigu bitw. Wygld takiego portu zaprezentowano poniej: Rys. 1.5. Gniazdo mskie 9 pionowe.

    rdo: http://www.i-slownik.pl/1152,port-szeregowy/ Komputer klasy PC s wyposaone w gniazda DB-9

    Port szeregowy (ang. Serial Port) port komputerowy, przez ktry dane s przekazy-wane w formie jednego cigu bitw. Port ten jest zwykle zaopatrzony w specjalny ukad o nazwie UART, ktry tumaczy cigi bitw na bajty i na odwrt. Komputery klasy PC maj zwykle kilka portw szeregowych jeden lub dwa porty RS-232, dwa zcza PS/2 i kilka portw USB. Komputery przenone s take czsto wyposa-one w port podczerwieni. Porty szeregowe w komputerze wykorzystuje si zwykle do podczania strumieniowych urzdze zewntrznych, takich jak myszy, modemy, 4 http://www.zs1.ostrowmaz.com/mechanizm_plug_and_play.pdf 5 http://pl.wikipedia.org/wiki/Z%C5%82%C4%85cze_%28elektronika%29

  • 7

    urzdzenia pomiarowe. Ze wzgldu na prostsz synchronizacj, ni w przypadku portu rwnolegego, porty szeregowe w praktyce osigaj wiksz przepustowo. Teoretycz-na przepustowo portw rwnolegych jest wiksza, poniewa nie istnieje ograniczenie iloci rwnolegle wykorzystywanych linii sygnaowych. Port szeregowy jest czsto bdnie utosamiany z magistral RS-232, poniewa kompu-tery PC pocztkow

Recommended

View more >