Inițial, când au apărut computerele personale, cu ele au venit dintr-o dată mai multe nu Dumnezeu știe ce înțelept, dar destul de succes de lucru împreună cu restul de umplutură, porturi sau interfețe de circuit. Cuvântul port denota o modalitate de transfer a datelor. E ca o celulă de memorie. Numai că informația este scrisă în RAM și zace acolo atât timp cât este necesară unui program oarecare, până când programul o prelucrează (sau programul însuși este necesar cuiva de pe calculator).
Tabla de conținut:
Cuprins
Port și memorie
Adică, programul va citi datele din memorie în procesor, va face ceva cu ele, poate va obține niște date noi din aceste informații, pe care le va scrie în alt loc. Sau datele însele vor fi pur și simplu scrise în alt loc. În orice caz, în memorie, informația care a fost odată scrisă poate fi citită sau ștearsă. Celula se dovedește a fi ca un cufăr lipit de perete. Și toată memoria este formată dintr-o celulă, fiecare celulă având propria sa adresă. La fel ca cuferele așezate în șir lângă perete în subsolul cavalerului zgârcit.
Vă puteți gândi la un port ca la o celulă. Doar o astfel de celulă are o fereastră în spate, care duce undeva în spatele zidului. Puteți scrie informații în ea, iar informațiile vor zbura pe fereastră, deși vor rămâne în celulă pentru o anumită perioadă de timp, la fel ca într-o celulă RAM obișnuită.
Sau viceversa, informația poate „zbura” în portul celular de la fereastră. Procesorul o va vedea și va citi această nouă informație. Și o va pune la lucru — o va rescrie undeva, o va recalcula împreună cu alte date. Poate chiar să o scrie într-o altă celulă. Sau către un alt port celular, apoi această informație primită pe primul port poate „zbura” către fereastra celui de-al doilea port — ei bine, depinde de modul în care procesorul va dispune de ea. Sau, mai degrabă, programul, care în acest moment comandă procesorul și procesează datele înregistrate în memorie și provenind de la porturi.
Simplu și frumos. Aceste porturi au fost numite imediat ca atare — porturi I/O. Datele sunt trimise undeva prin unele dintre ele și primite de undeva prin altele.
Și apoi începem să ne mișcăm în cerc. Există un dispozitiv, și există altul. Și există un lanț de caractere, fiecare dintre acestea constând din biți binari separați, iar acest lanț trebuie transmis. Cum îl transmiteți? Este posibil să se transmită un întreg simbol pe o linie de 8 fire deodată — un fir = un bit, apoi codul altuia, apoi codul celui de-al treilea și așa mai departe, până se transmite întregul lanț.
Și era posibilă desfășurarea fiecărui bit nu în spațiu (pe fire), ci în timp: mai întâi se transmite un bit al simbolului, apoi al doilea, și așa de opt ori. Este clar că în cel de-al doilea caz avem nevoie de mijloace suplimentare pentru a desfășura simbolurile în timp în acest mod.
Maeștrii de toate mâinile vor fi interesați de articolul despre particularitățile de funcționare și schema de circuit MS34063.
Paralelă și serială
Și viteza de transmisie va fi diferită:
- În primul rând, dacă transmisia pe fire în ambele cazuri este aceeași, al doilea caz va fi de 8 ori mai lent din cauza acestei transmisii foarte alternante a biților unui octet.
- În al doilea rând, fie este nevoie de timp pentru a efectua procedura software de desfășurare a octetului în biți, fie de scheme tehnice suplimentare ale acestei desfășurări.
Se pare că fiecare variantă are avantajele sale, dar și dezavantajele sale.
- Este mai rapid să transmiteți opt biți odată (adică octet cu octet), dar sunt necesare de opt ori mai multe fire
- Pentru a transmite un bit pe rând — este nevoie de un singur fir informațional, dar va fi de 8 ori mai lent.
De aceea, în primul caz, transmisia se numește paralelă, iar în al doilea caz — serială.
Interfața portului
Și întregul sistem de astfel de transmisie — într-un caz în acest fel, în altul — în acest fel, se numește interfață. O interfață este paralelă, cealaltă este serială. Aproape același lucru, porturi, unul paralel, unul serial.
Cum diferă conceptul de port de cel de interfață? În tehnologia modernă, cuvintele nu numai că apar, ele cresc și se „educă”. Și ca și oamenii, pot deveni specialiști sau pot deveni „diletanți”. Acesta este un cuvânt atât de tipic diletanților — „interfață”. Pentru că este un „dop pentru fiecare gaură”. Există interfețe:
- hardware
- software
- transfer de date
- interfețe utilizator
- și așa mai departe
Iar sensul cuvântului este ceva între ceva. Inter — între, față — față. Este frumos, de aceea este folosit peste tot. De exemplu, interfața de utilizator a sistemului Windows este fața de ecran a sistemului, concepută pentru a comunica cu o persoană.
Și constă dintr-o imagine desenată pe ecran + regulile de funcționare ale fiecărui element al imaginii (de exemplu, faceți clic cu mouse-ul pe butonul de pe ecran — acesta va face clic) + regulile de răspuns ale fiecărui element și ale întregului sistem + tot hardware-ul implicat în dialog (mouse, tastatură, ecran) + toate programele care asigură dialogul atât din partea întregului sistem, cât și din partea dispozitivelor individuale (drivere).
Nu am menționat doar omul, dar cum și el face parte din interacțiune, el trebuie să aibă cunoștințe și abilități pentru a lucra în sistem, iar pentru asta există programe de instruire, sisteme de ajutor… Și iată că din toate acestea și există un cuvânt frumos și succint: interfață.
În subiectul nostru, interfață înseamnă lucruri un pic mai simple.
Este vorba de transmisie hardware + software + reguli de transmisie. Hardware — de înțeles. Dar mijloacele software sunt întotdeauna și peste tot prezente pe calculatoare și în mijloacele moderne de comunicare. Se întâmplă chiar așa: mai întâi se creează ceva funcțional pe o anumită bază hardware, care nu este executat imediat, ci cu ajutorul unor programe special scrise. Iar programele sunt toate personalizate.
Și treptat, pe măsură ce noua funcție (sau noul bloc funcțional) funcționează, programele care o „fac” — și care se deosebesc de hardware prin faptul că pot fi ușor reglate — sunt aduse la o anumită stare de reglare optimă. Nu mai este nevoie să se ajusteze. Și apoi programul din noua versiune a blocului funcțional poate fi înlocuit cu un substitut hardware al părții software. De exemplu, pentru a „coase” în memoria permanentă un program bine reglat care funcționează optim. Sau inventarea unui circuit logic special care să facă exact același lucru pe care l-a făcut programul optim reglat — fără să se clatine sau să-și uite toate setările utile.
Acesta este motivul pentru care o astfel de interfață este adesea numită interfață hardware-software.
Sunt necesare reguli de transmitere astfel încât aceleași lucruri să fie înțelese (și prelucrate) în același mod la ambele capete ale interacțiunii. Vorbim despre transmiterea de impulsuri? Deci avem nevoie ca impulsurile să fie strict aceleași.
De exemplu, astfel încât 1 bit să vină sub formă de +12 sau +15 volți de diferență de tensiune de la zero. Și să fie sub forma unui dreptunghi, sau o explozie ascuțită — al cărei vârf nu a fost neapărat mai mic de, ei bine, + 5 volți, iar limita superioară să introducă, să spunem, nu foarte neapărat. Acest lucru se datorează faptului că semnalele electrice tind să slăbească și să „păteze” atunci când impulsurile sunt transmise pe anumite distanțe.
Dacă de la un capăt trimite strict 12 volți, atunci celălalt capăt poate ajunge la 3 volți, iar acest sistem de recepție poate fi considerat pur și simplu ca zgomot în linie, iar informațiile transmise vor fi pierdute.
În același mod trebuie înțeleasă și semnificația impulsurilor. Iar impulsurile pot fi informaționale, de serviciu, de sincronizare. Și în general, de exemplu, nu impulsuri, ci doar o tensiune constantă. Care poate fi utilizată la celălalt capăt ca sursă de alimentare pentru un dispozitiv mic.
Firele care au fost menționate la început trebuie, de asemenea, înțelese în același mod. Trebuie spus imediat că nu există niciodată un singur fir. Chiar și un telefon are două fire în cablu, dar în mod normal ar trebui să existe patru fire în cablu. Iar interfețele de transmisie a datelor au întotdeauna mai multe conductoare. Unele dintre ele sunt informații, altele sunt servicii. Și aceasta este ceea ce trebuie să fie recunoscut în mod egal la ambele capete ale interfeței. Cum sunt recunoscute firele? După culoare, dacă sunt în cablu și după locație, dacă sunt în pini de conexiune.
Port este un cuvânt simplu și nici el nu este chiar lipsit de ambiguitate. Dar sensul este similar: ceva care încarcă ceva pe ceva și trimite undeva. Sau viceversa, ceva care primește ceva și descarcă ceva de pe el. Înțelesul este aproape același cu cel al unei interfețe hardware-software, dar cumva mai laconic. Și mai strict, ca în marină („Ei vă vor spune — nu vă certați… și noi nu ne certăm…”). Numai că semnalele noastre nu plutesc pe mare, ci pe cablu.
Pinotul conectorului portului COM
Pinout nu are nicio legătură cu pinout, deși modul în care firele care circulă liber într-o teacă de cablu sunt demontate și lipite la pinii lor este similar cu pinout. Pin, în engleză „pin”, pin, prin urmare pinout, cuvântul este deja un jargonism „pro-englez” al comunicațiilor informatice. Aceasta înseamnă — lipirea pin-la-pin a firelor pe conector.
Forma conectorului, ordinea firelor (pinilor) din acesta, scopul fiecărui pin, precum și tensiunea nominală și semnificația semnalului fiecăruia fac parte din interfață. De obicei, toate aceste informații sunt compilate într-un document separat numit specificație de port. O astfel de foaie de calcul simplă și directă de o pagină. În alte tipuri de interfețe, ceva de genul acesta s-ar putea numi „protocol”. Iar aici se mai numește simplu și „pinout” .
Porturi seriale COM
Porturile COM ale unui computer, aceasta este comunicarea de „rază lungă” a unui sistem informatic. Spre deosebire de porturile paralele și cablurile care duc la dispozitive „grele” — imprimante, scanere, Com-ports atașate la unitățile „ușoare” ale computerului — mouse, modem. Primele interfețe între calculatoare (prin „null-modem”). Mai târziu, când rețelele locale s-au răspândit și șoarecii au fost conectați la același conector ca și tastatura — port ps/2 (ps/2) — portul com a fost cumva uitat.
Renașterea a venit odată cu apariția interfeței seriale USB. Și așa s-a dovedit a fi mișcarea în cerc. Acum puteți găsi mouse-uri USB și tastaturi USB în plus față de unitățile flash USB. Imprimante, scanere, modemuri — toate perifericele sunt acum pe USB, am uitat deja de gros și solid paralel LTP — cabluri, care trebuiau să fie înșurubate pe fiecare parte cu 2 șuruburi. Și aceste cabluri USB au două fire de semnal (de fapt, canalul este unul, unul este un semnal direct, celălalt este la fel — invers) și două — alimentare și carcasă.
În trecut au existat mai multe porturi COM seriale. Cel mai mic — și cel mai popular port cu 9 pini (D9), la care erau conectate majoritatea dispozitivelor: șoareci, modemuri, cabluri null-modem. Contactele erau aranjate în două rânduri, 5 și 4 într-un rând, rezultând un trapez. De aici și numele D9. Pe „mum” numerotarea era de la stânga la dreapta și de sus în jos:
1 2 3 4 5
Pe „tătic”, de la dreapta la stânga:
Urmează în placă parametrii oficiali pentru funcționarea portului COM. Se spune că lungimea maximă a cablului este de 15 metri, deși ei au reușit să o întindă la 100 de metri.
Standard
EIA RS-232-C, CCITT V.24
Pinotul portului COM, port RS232, 9 pini.
| № | Denumire | Tip | Descriere |
|---|---|---|---|
| 1 | DCD | Intrare | Nivel înalt de la modem atunci când primește purtătoarea modemului partener |
| 2 | RxD | Intrare | Impulsuri de date de intrare |
| 3 | TxD | Ieșire | Ieșirea impulsurilor de date |
| 4 | DTR | Ieșire | Un nivel ridicat (+12V) indică faptul că computerul este pregătit să primească date. Mouse-ul conectat a folosit acest pin ca sursă de alimentare |
| 5 | GND | Comun | Pământ |
| 6 | DSR | Intrare | Gata pentru transmiterea datelor de către dispozitiv |
| 7 | RTS | Ieșire | Pregătirea de răspuns a dispozitivului partener |
| 8 | CTS | Intrare | Gata să primească date de la dispozitivul partener |
| 9 | RI | Intrare | Semnal care informează computerul cu privire la un apel de intrare către modem de pe linia de comunicare. |
