Внешние интерфейсы компьютера для подключения устройств. Интерфейс – что это такое простыми словами

Каким образом человек взаимодействует с компьютером, смартфоном и другой процессорной техникой? В этом обычным пользователям помогает интерфейс.

Нередко можно услышать или прочесть выражения: «понятный интерфейс», «сложный интерфейс» и т.д. Давайте разберемся в значении этого слова и поймем, в каких случаях оно используется.

Слово «интерфейс» заимствовано из английского языка, где буквально означает «между лицами» , т.е. используется в значениях: «взаимодействие, разделение, внешний вид». В современной IT-сфере интерфейсом называют унифицированные системы связи, обеспечивающие обмен информацией между различными объектами.

Это понятие наиболее часто используется в компьютерной технике, но нередко употребляется и в других технических областях, а также в инженерной психологии, где означает различные способы коммуникации между человеком и машиной.

Интерфейс представляет собой систему связи между различными узлами и блоками сложного оборудования, а также между техникой и пользователем. Он выражается в логической (системы представления информации) и физической (характеристики информационных сигналов) форме.

Так, логически компьютерные интерфейсы представляют собой сложные математические системы, основанные на понятиях Булевой алгебры, а физически – это совокупность чипов и других электронных деталей, медных проводов и импульсов электрического тока.


В целом компьютерный интерфейс обеспечивает функционирование компьютера – связь процессора с оперативной памятью, устройствами печати и т.д., а также обмен информации с другими компьютерами (в сети Интернет) и с человеком.

Грубо говоря, без интерфейса работа вычислительных устройств попросту невозможна. Сегодня в компьютерной технике используются различные виды интерфейсов, необходимые для профессиональной работы программиста и для пользования обычных людей компьютерами.

Графическим интерфейсом называют один из видов пользовательского компьютерного интерфейса, который вместо букв и цифр использует графические изображения – иконки, кнопки и т.д. Так, например, рабочий стол ОС Виндоуз представляет собой элементы графического интерфейса, который позволяет запускать программы простым кликом мышки.

По сравнению с вводом команд через командную строку графический интерфейс значительно более прост и понятен, причем нередко для пользования им не нужны специальные знания. Нередко его называют дружелюбным и интуитивно понятным.

Существенным недостатком графического интерфейса является большой объем памяти, который требуется для представления компьютерных команд в графическом виде. Во временных компьютерных системах этот недостаток успешно преодолевается, так как их объемы памяти каждые несколько лет увеличиваются на порядок.


Однако с каждым годом усложняется и графический интерфейс: он становится трехмерным, приобретает новые формы и способы выражения, становится все более удобным и эффектным внешне.

Совокупность управляющих элементов программы, с помощью которых пользователь выполняет различные действия, называется интерфейсом программы. Говоря простыми словами, интерфейс программы – это те кнопки и окошки, которые вы используете для того, чтобы программа совершала нужные вам действия.

Так, когда вы хотите посмотреть фильм, вы вызываете программу-медиаплеер, с помощью специальной строки указываете нужный файл и запускаете просмотр нажатием кнопки на экране. Если необходимо изменить громкость, приостановить показ или включить титры, вы пользуетесь для этого возможностями интерфейса медиаплеера – кнопками, движками и окнами, специально предназначенными для управления.

Игровой интерфейс – это возможности управления персонажем, взаимодействия персонажей друг с другом, общения игроков между собой и т.д. Практически все игры обладают сложным интерфейсом, позволяющим управлять персонажами с помощью различных способов – мышкой, виртуальными кнопками на экране и т.д.


Основные действия игровых персонажей реализуются стандартными способами, одинаковыми для всех игр. Нередко игрок может изменить настройки интерфейса так, чтобы ему было удобнее и привычнее. В то же время с использованием сенсорных экранов появились и новые способы управления с помощью движений пальцев.

Давайте с Вами поближе познакомимся еще с одним термином, который очень часто встречается в различных источниках, посвященных компьютерной тематике.

И этот термин — Интерфейс .

Вариации могут быть различными — это интерфейс пользователя , программный интерфейс , графический интерфейс , дружественный интерфейс . Но смысловое значение у всех понятий примерно одинаковое.

Если посмотреть толкование этого термина в Википедии (Всемирной энциклопедии), то сразу трудно сообразить, о чем вообще идет речь:

Интерфейс (англ interface - поверхность раздела, перегородка) - граница раздела двух систем, устройств или программ, определённая их характеристиками, характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. Совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системе или сопряжение между системами. Понятие интерфейса распространяется и на системы, не являющиеся вычислительными или информационными.

Определение хоть и нудное, набивающее оскомину, но ключевые слова, по которым можно понять, что означает этот термин, здесь все-таки присутствуют — совокупность , взаимодействие , системы .

Начну с того, что слово «интерфейс» (interface) очень близко по звучанию со словом «интернет», которое у меня ассоциируется с чем-то внешним. Причем часть слова «Inter» на техническом английском переводится как «между». Ну а часть слова «face» однозначно ассоциируется с лицом, тем более что слово «face» с английского переводится именно как «лицо».

Отсюда и вытекает такое понятие как «внешнее лицо» или «внешний вид» . Или если использовать «между», то дословно получается «между лицами» .

Ну а вторая составляющая для понятия «интерфейс» — это взаимодействие . Т.е. как мы взаимодействуем с этим «внешним видом».

Что мы видим после того, как только загрузится наш компьютер? Мы видим различные графические компоненты. Это «Рабочий стол», полоса «Панели задач», различные ярлыки на рабочем столе. Причем эти компоненты на всех без исключения компьютерах находятся в, строго определенных местах, если, конечно не «издеваться » над рабочим столом и панелью задач.

Эти все компоненты и являются элементами графического интерфейса операционной системы Windows.

С этими элементами на персональных компьютерах мы в основном взаимодействуем с помощью манипулятора мышь, на ноутбуках с помощью сенсорной панели «тачпад», ну а на планшетных компьютерах уже напрямую пальцами.

Так вот совокупность этих графических компонентов и то, как мы с этими компонентами взаимодействуем (щелкаем кнопками мыши, перетаскиваем, выделяем и т.п.) и называется графическим интерфейсом .

По сути, интерфейс Windows является именно графическим интерфейсом. Но не только.

Разработчики операционной системы Windows постарались сделать так, чтобы даже неискушенный пользователь, впервые сев за компьютер, очень быстро смог разобраться «что куда нажимать», чтобы для начала сыграть в игрушку, выйти в интернет или пообщаться с друзьями, допустим, через Скайп.

И действительно, совершенно ничего не зная о принципах работы программ и не понимая терминологии, начинающий пользователь очень быстро осваивает то, что ему необходимо на первых порах знакомства с компьютером.

Вот эта простота быстрого и относительного легкого приобретения необходимых навыков, называется дружественный интерфейс .

Все вышеперечисленное относится и к любой программе, которую вы запускаете на своем компьютере.

Если вы, например, запускаете браузер Google Chrome, то Вы получаете интерфейс программы Google Chrome . Если запускаете браузер Opera, то получаете интерфейс программы Opera . Если вы запускаете программы Word, Excel, Paint, калькулятор и т.д., то Вы получаете интерфейсы этих программ .

На заре компьютерной эры, когда персональных компьютеров не было, а сам «компьютер» состоял из множества огромных шкафов и занимал несколько комнат, с компьютером «общались» через специализированную печатающую машинку (ее еще называли пишмашкой) или терминалы (монитор с клавиатурой).

На печатающей машинке, на заправленной длинной бумажной ленте печаталась команда, а компьютер в ответ печатал результат выполнения команды. Аналогично было и с терминалом, только ввод команд и результаты их выполнения отображались на экране монитора.

Так вот такое взаимодействие с компьютером через ввод — вывод информации назывался консольным вводом — выводом и носил название консольный интерфейс .

Консольный интерфейс до сих пор сохраняет свою актуальность. Правда называться он может немножко по-другому.

В операционной системе Windows он называется «Интерфейс командной строки» .

Для примера я набрал команду просмотра папок и файлов — dir и нажал клавишу «Enter».

Правда обычные пользователи им не пользуются, а вот для профессионалов типа системных администраторов, администраторов баз данных, да и суперпрофессионалов типа хакеров — это основной интерфейс для работы.

По сути, мы вводим команды и получаем какой-то результат в текстовом виде. Поэтому данный интерфейс называют еще текстовым интерфейсом .

Еще один интересный момент. В то время, когда никакой графики еще не было, для «рисования» табличек, линий, двойных линий придумали специальные символы. Выводя на экран монитора или на печать в определенных местах, создавалось впечатление, что текст окружен рамками с одинарными или двойными линиями, что было довольно красиво и эстетично. Или другими словами можно сказать, что интерфейс становился более дружественным .

Так вот эти символы, с помощью которых можно было «рисовать» рамки и таблицы назвали символы псевдографики .

В приведенной ниже табличке коды этих символов начинаются с кода 176 и заканчиваются кодом 255 .

Вы можете своими глазами увидеть и «пощупать» символы псевдографики, используя интерфейс командной сроки, тем более что некоторым моим читателям это в жизни уже пригодилось (Можно ввести любой символ и любую букву независимо от языка ввода, установленного по умолчанию. Если необходим урок на эту тему, напишите в комментариях).

Для примера выведем на экран верхний левый уголок одинарной рамки. Это код 218 .

Делается это следующим образом. Нажимаем клавишу
. Удерживая клавишу нажатой, набираем на клавиатуре число 218, последовательно нажимая кнопки , , . Отпускаем клавишу
. Все, код введен — элемент рамки «нарисован».

Графический и текстовый интерфейсы являются типами пользовательского интерфейса . Или как иногда еще называют интерфейсом пользователя .

Хочу еще привести несколько примеров использования понятия интерфейса не связанного или мало связанного с компьютерами.

Кабель, которым подключен Ваш компьютер или ноутбук к модему или маршрутизатору, называют сетевым интерфейсом. Хотя он имеет свое название — пачкорд.

Если Вы подключены к своим «железкам» по беспроводному соединению типа WiFi (вай фай), то это подключение можно назвать беспроводным интерфейсом .

Даже шнур питания компьютера от электросети можно назвать интерфейс питания компьютера.

Во всех перечисленных примерах объекты или системы взаимодействуют друг с другом, используя определенную среду.

Человек с компьютером общается с помощью клавиатуры и мышки, сообщает компьютеру различную информацию и получает ответы на экране монитора.

Взаимодействие человека с вычислительной машиной - важнейшее звено процессов при решении прикладных задач различного характера. Итак, что такое интерфейс?

Интерфейс представляет собой комплекс физических и логических форм взаимодействия отдельных компонентов входящих в состав операционной системы. Другими словами, это совокупность определенных алгоритмов и соглашений по обмену информацией между компонентами (логический тип интерфейса), а также объединение механических, физических и функциональных характеристик, с помощью которых взаимодействие реализуется (физический тип интерфейса).

Также таким термином часто называют программные и технические средства, образующие связь устройств с узлами ВС. Распространение интерфейса приходится на все физические и логические средства, с помощью которых вычислительная система взаимодействует с внешней средой, к примеру, с операционной системой, пользователем и т.д.

Рассмотрев, что такое интерфейс, следует выделить его виды с присущими им особенностями. Так, интерфейсы различаются по структуре связей, способу подключения и методу передачи данных, принципам управления и синхронизации.

Виды интерфейсов

Внутримашинный интерфейс представляет собой систему связи и средств соединения блоков и узлов ЭВМ друг с другом. На деле он объединяет в себе электрические линии связи (провода), схему сопряжения с составляющими компьютера, а также протоколы (алгоритмы) передачи сигналов. Машинный интерфейс, в свою очередь, подразделяется на односвязный и многосвязный. В первом случае, связь всех блоков ПК друг с другом осуществляется с помощью локальных проводов, а во втором - с помощью общей или

Внешний интерфейс - это система связи компьютера с или с остальными ЭВМ. Они также подразделяются на несколько типов: интерфейс периферийных устройств и сетевой интерфейс. Первый подключается при помощи шин ввода-вывода, а второй - в рамках одноранговой сети или сети типа клиент-сервер.

Интерфейс «человек-машина». По-другому его называют пользовательским. Что такое интерфейс «человек-компьютер»? Это способ, с помощью которого выполняется какая-либо задача, то есть действия, которые вы совершаете, и то, что получается в результате. Такой интерфейс ориентирован, прежде всего, на человека, то есть он отвечает его потребностям и учитывает слабости.

Поскольку пользовательский интерфейс более всего интересен человеку, то его также классифицируют на несколько подвидов: командный, SILK и WIMP.

При командном интерфейсе взаимодействие человека с ПК осуществляется путем подачи определенных команд, которые она выполняет, для того чтобы дать пользователю необходимый результат. Его основой может быть пакетная технология или технология командной строки.

Последовательный интерфейс обеспечивает передачу информации (последовательности битов) по одной линии.

Что такое интерфейс SILK? Это вид который больше всего близок к обычному человеческому общению, то есть к обычному разговору. Так, компьютер анализирует речь человека и находит в ней нужные ключевые фразы, на основе которых выполняет определенные команды, выдавая человеку результат также в понятной для него форме. Такой вид интерфейса сопряжен со значительными финансовыми затратами, поэтому используется на данном этапе только в военных целях.

Характерной чертой интерфейса WIMP является то, что ведение диалога пользователя с компьютером осуществляется при помощи окон, курсора, графических образов и прочих элементов. К нему относят стандартный интерфейс ОС семейства Windows.

Не все устройства, которые нам нужны уже подключены к компьютеру в его корпусе. Существует ряд устройств, которые нужно подключать во время работы или добавлять для расширения функциональности, без многих из них работа с компьютером невозможна. К таким устройствам относятся USB флешки, принтеры, мышки, клавиатуры, внешние жесткие диски, колонки и многое другое. Все это подключается через интерфейсы подключения устройств компьютеру.

Внешние порты - представляют собой интерфейс или точку взаимодействия между компьютером и другим периферийным устройством. Основное предназначение таких портов - обеспечение места подключения кабеля устройства для передачи и получения данных от центрального процессора. В этой статье мы рассмотрим какими бывают внешние порты компьютера, а также рассмотрим основные порты и их предназначение.

Внешние разъемы компьютера еще называют коммуникационными портами, так как они отвечают за связь между компьютером и периферийными устройствами. Как правило, основа порта размещается на материнской плате.

Все внешние интерфейсы компьютера делятся на два вида, в зависимости от их вида и протокола, используемого для связи с центральным процессором. Это последовательные и параллельные порты.

Последовательный (serial) порт - это интерфейс, через который устройства могут быть подключены с использованием последовательного протокола. Этот протокол позволяет передавать один бит данных за один раз по одной линии. Наиболее распространенный тип последовательного порта - D-sub, который позволяет передавать сигналы RS-232.

Параллельный порт работает немного по-другому, обмен данными между периферийным устройством осуществляется параллельно с помощью нескольких линий связи. Большинство портов для современных устройств - параллельны. Дальше мы рассмотрим более подробно каждый тип внешних интерфейсов компьютера, а также их предназначение.

Ввод и общие порты

В современных компьютерах последовательные порты практически уже не используются они были вытеснены более современными параллельными портами, которые имеют лучшую производительность работы. Но на многих материнских платах все еще есть разъемы для этих интерфейсов. Это сделано для совместимости со старыми устройствами, такими как мыши и клавиатуры.

PS/2

Разъем PS/2 был разработан корпорацией IBM для подключения мыши и клавиатуры. Он начал использоваться начиная с устройства персонального компьютера IBM/2. От имени этого компьютера и было образовано имя порта. Интерфейс имеет специальную маркировку - фиолетовый для клавиатуры и зеленый для мыши.

Как вы можете видеть, это разъем на шесть контактов, вот его схема:

Даже несмотря на то что цоколи и раскладка контактов для мыши и клавиатуры одинаковы, компьютер не обнаружит устройство, если вы подключите его не в тот разъем. Как я уже говорил, на данный момент PS/2 уже вытеснен другой технологией. Теперь подключение к компьютеру периферийных устройств чаще всего выполняется по USB.

Последовательный порт (Serial Port)

Несмотря на то, что последовательными портами называется целая группа портов, включая PS/2, есть еще одно значение у этого термина. Он используется для обозначения интерфейса совместимого со стандартом RS-232. К таким интерфейсам относятся DB-25 и DE-9.

DB-25 - это вариант разъема D-Sub изначально разработанный в качестве основного порта для соединения по протоколу RS-232. Но большинство устройств используют не все контакты.

Затем был разработан DE-9 , который работал по тому же протоколу, а DB-25 стал использоваться чаще для подключения принтера вместо параллельного порта. Сейчас DE-9 - это основной последовательный порт, работающий по протоколу RS-232. Его также называют COM портом. Этот разъем все еще иногда применяется для подключения мыши, клавиатуры, модемов, ИБЛ и других устройств, работающих по этому протоколу.

Сейчас интерфейсы подключения устройств компьютеру DB-25 и DE-9 применяются все реже, потому что их вытесняет USB и другие порты.

Параллельный порт Centronics или 36-pin порт

Порт Centronics или 36-pin был разработан для связи компьютера и принтера по параллельному протоколу. Он имеет 36 контактов и перед началом широкого применения USB был достаточно популярен.

Аудиопорты

Аудио порты используются для подключения акустических систем и других устройств вывода звука к компьютеру. Звуковые сигналы могут передаваться в аналоговой или в цифровой форме, в зависимости от используемого разъема.

Разъем 3,5 мм

Этот порт наиболее часто используется для подключения наушников или устройств с поддержкой объемного звучания. Разъем состоит из шести гнезд и есть на любом компьютере для вывода аудио, а также подключения микрофона.

Гнезда имеют такую цветовую маркировку:

S/PDIF / TOSLINK

Цифровой интерфейс передачи аудио от Sony / Phillips используется в различных устройствах воспроизведения. Его можно использовать для коаксиального RCA аудиокабеля и оптоволоконного TOSLINK.

Большинство домашних компьютеров содержат этот интерфейс подключения через TOSLINK (Toshiba Link). Такой порт может поддерживать 7.1-канальный объемный звук с помощью только одного кабеля.

Видео интерфейсы

Порт VGA

Этот порт есть в большинстве компьютеров. Он размещен на видеокарте и предназначен для подключения экранов, проекторов и телевизоров высокой четкости. Это порт типа D-Sub разъем, состоящий из 15 контактов, размещенных в три ряда. Разъем называется DE-15.

Порт VGA - это основной интерфейс для связи между компьютерами и более старыми ЭЛТ-мониторами. Современные ЖЖ-дисплеи и светодиодные мониторы поддерживают VGA, но качество изображения снижается до разрешения 648x480.

В связи с увеличением использования цифрового видео, порты VGA заменяются на HDMI и Display. В некоторых ноутбуках тоже есть порты VGA, для подключения внешних мониторов. Вот его схема:

Digital Video Interface (DVI)

DVI - это высокоскоростной цифровой интерфейс для обеспечения связи между видеокартой и экраном компьютера. Он был разработан для минимизации потерь при передачи видео сигнала и замены технологии VGA.

Есть несколько типов DVI разъемов, это DVI-I, DVI-D и DVI-A. DVI-I - это порт с возможностью передаче как цифровых, так и аналоговых сигналов. DVI-D поддерживает только цифровые сигналы, DVI-A - только аналоговые. Цифровые сигналы могут передавать видео с разрешением 2560х1600.

Кроме того, было разработано несколько модификаций. Apple разработала Mini-DVI, который выглядит очень похоже на VGA и намного меньше, чем обычный DVI:

Затем был еще Micro-DVI, он еще меньше чем Mini-DMI и по размеру похож на разъем USB и способен передавать только цифровые сигналы:

Display Port

Display Port это цифровой интерфейс, который был разработан для замены VGA и DVI и может передавать не только видео, но и аудио сигналы. Последняя версия может передавать видео с разрешением до 7680х4320.

Display Port имеет 20-контактный разъем, который намного меньше чем DVI и позволяет передавать более высокое разрешение видео. Вот схема размещения контактов:

Разъем RCA

Порт RCA может передавать аудио и видео сигнал с помощью трех кабелей. Видео сигнал передается по желтому кабелю и поддерживается максимальное разрешение до 576i. Красный и белый порт используются для передачи аудио сигнала.

Component Video

Интерфейс Component Video разделяет видеосигнал на несколько каналов и позволяет получить более высокое качество, чем при использовании RCA. Могут передаваться как аналоговые, так и цифровые сигналы.

S-Video

S-Video используется только для передачи видеосигнала. Качество изображения лучше, чем в двух предыдущих вариантах, но разрешение меньше чем в Component. Этот порт, как правило, черного цвета и есть во всех телевизорах и большинстве компьютеров. Он очень похож на PS/2, но имеет только 4 контакта:

HDMI

HDMI расшифровывается как High Definition Media Interface. Это интерфейс для передачи и приема цифрового видео и аудио сигнала высокой четкости на такие устройства как мониторы компьютера, телевизоры высокой четкости, Blue-Ray плееры, игровые консоли, камеры. Сейчас HDMI считается стандартным портом для передачи видео данных.

Порт HDMI типа A выглядит вот так:

В разъеме используется 19 контактов, а последняя версия 2.0 может передавать видеосигнал с разрешением 4096х2160 и 32 аудиоканала. Схема подключения контактов:

USB

Интерфейс Universal Serial Bus (USB) заменил последовательные и параллельные порты, PS/2 игровые порты и зарядные устройства. Этот порт может применяться для передачи данных, выступать в качестве интерфейса для подключения периферийных устройств и даже использоваться в качестве источника питания. Сейчас существует четыре вида USB: Type-A, Type-B, Type-C, micro-USB и mini-USB. С помощью любого из них может быть выполнено подключение внешних устройств к компьютеру.

USB Type-A

Порт USB Type-A имеет 4-контактный разъем. Существует три различных, совместимых версии - USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Последний является общим стандартом и поддерживает скорость передачи данных до 400 Мбит/сек.

Позже был выпущен стандарт USB 3.1, который поддерживает скорость до 10 Гбит/сек. Черный цвет обозначает USB 2.0, а USB 3.0 - помечена синим. Вы можете видеть это на изображении:

Схема подключения контактов:

USB Type-C

Type-C - это последняя спецификация USB и в этот разъем можно вставлять коннектор любой стороной. Планируется, что со временем она заменит Type-A и Type-B.

Порт Type-C состоит из 24 контактов и может пропускать ток до 3А. Эта особенность используется для современной технологии быстрой зарядки.

Сетевые порты

Порт RJ-45

Интерфейс RJ-45 используется для подключения компьютера к интернету по технологии Ethernet. Интерфейс Registered Jack (RJ) используется для организации компьютерные. RJ-45 представляет собой 8-контактный модульный разъем.

Последняя версия Ethernet называется Gigabit Ethernet и поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/секунду. RJ-45 обычно называется LAN Ethernet порт с типом подключения 8P – 8C. Часто порты оснащены двумя светодиодами для индикации передачи и приема пакетов.

Как я уже говорил, RJ-45 имеет 8 контактов, они изображены на этой схеме:

RJ-11

RJ-11 - это другой тип Registered Jack, который используется в качестве интерфейса для телефона, модема, или ADSL соединения. Компьютеры почти никогда не оснащаются, но это основной интерфейс для всех телекоммуникационных сетей.

RJ-45 и RJ-11 похожи друг на друга, но RJ-11 немного меньше и использует 6 гнезд и 4 контакта (6p-4c) но достаточно было бы схемы 6P-2C. Вот изображение этого разъема:

Также можете сравнить насколько похожи RJ-45 и RJ11:

Жесткий диск

E-SATA

E-SATA - это внешний последовательный порт Serial AT Attachment, который используется для подключения внешних запоминающих устройств большой емкости. Современный разъем E-SATA называется e-SATAp и совместима с E-SATA.

Это гибридные порты, к которым можно подключать E-SATA и USB. Но ни SATA, ни USB официально не поддерживают SATAp, так что пользователь будет их использовать на свой страх и риск.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели внешние интерфейсы компьютера для подключения периферийных устройств. Все они были разработаны в разные время и каждая новая версия, как правило, намного лучше другой. Вы знаете или используете другие внешние порты компьютера? Напишите в комментариях!

"Папа" должен подходить к "маме"

Каждый компьютер, будь то настольная система или ноутбук, использует огромное число разъёмов, как внутри, так и снаружи. Можете ли вы назвать каждый из них и объяснить назначение? В книжках часто бывают слишком плохие описания, либо они недостаточно иллюстрированы. В результате читатели часто путаются и теряются. В нашем полном руководстве мы постараемся решить эту проблему, разложив по полочкам все существующие интерфейсы. Мы оснастили статью большим количеством иллюстраций, которые наглядно расскажут о слотах, портах и интерфейсах вашего ПК, а также о всём спектре устройств, которые можно к ним подключить. Особенно наше руководство будет полезно новичкам, которые часто не знают предназначение того или иного интерфейса. А периферию подключать требуется уже сейчас. Но есть одно утешение: почти каждый разъём очень трудно (или вообще невозможно) подключить неправильно. За редкими исключениями, вы не сможете подключить устройство "не туда". Если такая возможность всё же есть, мы обязательно предупредим. К счастью, повреждения, связанные с неправильным подключением, сегодня встречаются уже не так часто, как раньше. Мы разбили руководство на следующие части.

• Внешние интерфейсы для подключения периферии.
• Внутренние интерфейсы, расположенные в корпусе ПК.

Внешние интерфейсы для подключения периферии USB

Разъёмы U niversal S erial B us (USB) предназначены для подключения к компьютеру таких внешних периферийных устройств, как мышь, клавиатура, портативный жёсткий диск, цифровая камера, VoIP-телефон (Skype) или принтер . 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. Разъёмы 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 даёт необходимое питание, не больше 500 мА на 5 В). Всего существует три типа USB-разъёмов.

• Разъём "тип A": обычно присутствует у ПК.
• Разъём "тип B": обычно находится на самом USB-устройстве (если кабель съёмный).
• Разъём мини-USB: обычно используется цифровыми видеокамерами, внешними жёсткими дисками и т.д.

USB "тип A" (слева) и USB "тип B" (справа).

Кабель расширения USB (должен быть не длиннее 5 м).

Разъёмы мини-USB обычно встречаются на цифровых камерах и внешних жёстких дисках.

Логотип USB всегда присутствует на разъёмах.

Кабель-двойник. Каждый USB-порт даёт 5 В/500 мА. Если нужно больше питания (скажем, для мобильного жёсткого диска), то данный кабель позволяет питаться и от второго USB-порта (500 + 500 = 1000 мА).

Оригинально: в данном случае USB всего лишь обеспечивает питание для зарядного устройства.

Адаптер USB/PS2.

Кабель FireWire с 6-контактной вилкой на одном конце и 4-контактной на другом.

Под официальным названием IEEE-1394 скрывается последовательный интерфейс, повсеместно использующийся для цифровых видеокамер, внешних жёстких дисков и различных сетевых устройств. Его также называют FireWire (от Apple) и i.Link (от Sony). На данный момент 400-Мбит/с стандарт IEEE-1394 сменяется 800-Мбит/с IEEE-1394b (также известным как FireWire-800). Обычно устройства FireWire подключаются через 6-контактную вилку, которая обеспечивает питание. У 4-контактной вилки питание не подводится. Устройства FireWire-800, с другой стороны, используют 9-контактные кабели и разъёмы.

Эта карта FireWire обеспечивает два больших 6-контактных порта и один маленький 4-контактный.

6-контактный разъём с питанием.

4-контактный разъём без питания. Такой обычно используется на цифровых видеокамерах и ноутбуках.

"Тюльпан" (Cinch/RCA): композитный видео, аудио, HDTV

Цветовую кодировку можно только приветствовать: жёлтый для видео (FBAS), белый и красный "тюльпаны" для аналогового звука, а также три "тюльпана" (красный, синий, зелёный) для компонентного выхода HDTV

Разъёмы "тюльпан" используются в паре с коаксиальными кабелями для многих электронных сигналов. Обычно вилки "тюльпан" используют цветовое кодирование, которое приведено в следующей таблице.

Цвет	Использование	Тип сигнала
Белый или чёрный	Звук, левый канал	Аналоговый
	Звук, правый канал (также см. HDTV)	Аналоговый
	Видео, композитный	Аналоговый
	Компонентный HDTV (яркость Y)	Аналоговый
	Компонентный HDTV Cb/Pb Chroma	Аналоговый
	Компонентный HDTV Cr/Pr Chroma	Аналоговый
Оранжевый/жёлтый		Цифровой

Предупреждение. Можно перепутать цифровую вилку SPDIF с аналоговым композитным разъёмом видео, так что всегда читайте инструкцию, прежде чем подключать оборудование. Кроме того, и цветовая кодировка у SPDIF бывает совершенно разная. Наконец, можно перепутать красный "тюльпан" HDTV с правым звуковым каналом. Помните, что вилки HDTV всегда бывают в группах по три, то же самое можно сказать и про гнёзда.

Вилки "тюльпан" имеют разное цветовое кодирование в зависимости от типа сигнала.

Два типа SPDIF (цифровой звук): "тюльпан" слева и TOSLINK (оптоволокно) справа.

Оптический интерфейс TOSKLINK тоже используется для цифровых сигналов SPDIF.

Переходник с разъёма SCART на "тюльпаны" (композитный видео, 2x аудио и S-Video)

Словарик

• RCA = Radio Corporation of America
• SPDIF = Sony/Philips Digital Interfaces

Два порта PS/2: один окрашенный, другой - нет.

Названные в честь "старушки" IBM PS/2 эти разъёмы сегодня широко используются в качестве стандартных интерфейсов для клавиатуры и мыши, но они постепенно уступают место USB. Сегодня распространена следующая схема цветового кодирования.

• Фиолетовый: клавиатура.
• Зелёный: мышь. Кроме того, сегодня весьма часто можно встретить гнёзда PS/2 нейтрального цвета, как для мыши, так и для клавиатуры. Перепутать разъёмы для клавиатуры и мыши на материнской плате вполне возможно, но никакого вреда это не принесёт. Если вы так сделаете, то быстро обнаружите ошибку: не будет работать ни клавиатура, ни мышь. Многие ПК даже не загрузятся, если мышь и клавиатура подключены неправильно. Исправить ошибку очень просто: поменяйте местами вилки, и всё заработает!

Переходник USB/PS/2.

Интерфейс VGA для монитора

Порт VGA на графической карте.

ПК достаточно давно использует 15-контактный интерфейс Mini-D-Sub для подключения монитора (HD15). С помощью правильного переходника можно подключить такой монитор и к выходу DVI-I (DVI-integrated) графической карты. Интерфейс VGA передаёт сигналы красного, зелёного и синего цветов, а также информацию о горизонтальной (H-Sync) и вертикальной (V-Sync) синхронизациях.

Интерфейс VGA на кабеле монитора.

Новые графические карты обычно оснащаются двумя выходами DVI. Но с помощью переходника DVI-VGA можно легко изменить интерфейс (справа на иллюстрации).

Этот адаптер предоставляет информацию для интерфейса VGA.

Словарик

• VGA = Video Graphics Array

Интерфейс DVI для монитора

DVI является интерфейсом монитора, разработанным, главным образом, для цифровых сигналов. Чтобы не требовалось переводить цифровые сигналы графической карты в аналоговые, а затем выполнять обратное преобразование в дисплее.

Графическая карта с двумя портами DVI может работать одновременно с двумя (цифровыми) мониторами.

Поскольку переход с аналоговой на цифровую графику протекает медленно, разработчики графического оборудования позволяют использовать параллельно обе технологии. Кроме того, современные графические карты легко справятся с двумя мониторами.

Широко распространённый интерфейс DVI-I позволяет одновременно использовать как цифровое, так и аналоговое подключение.

Интерфейс DVI-D встречается весьма редко. Он позволяет только цифровое подключение (без возможности подсоединить аналоговый монитор).

В комплект со многими графическими картами входит переходник с интерфейса DVI-I на VGA, который позволяет подключать старые мониторы с 15-контактной вилкой D-Sub-VGA.

Полный список типов DVI (чаще всего используется интерфейс с аналоговым и цифровым подключениями DVI-I).

Словарик

• DVI = Digital Visual Interface

RJ45 для LAN и ISDN

Сетевые кабели RJ45 можно найти с различной длиной и расцветкой.

В сетях чаще всего используются разъёмы для витой пары. На данный момент 100-Мбит/с Ethernet уступает место гигабитному Ethernet (он работает на скоростях до 1 Гбит/с). Но все они используют вилки RJ45. Кабели Ethernet можно разделить на два вида.

1. Классический патч-кабель, который используется для подключения компьютера к концентратору или коммутатору.
2. Кабель с перекрёстной обжимкой, который используется для соединения между собой двух компьютеров.

Сетевой порт на PCI-карте.

Современные карты используют светодиоды для отображения активности.

В Европе и Северной Америке устройства ISDN и сетевое оборудование используют тот же самый RJ45. Следует отметить, что вилки RJ45 разрешают "горячее подключение", причем, если вы ошибётесь, ничего страшного не случится.

RJ11 для модемов

Кабель RJ11.

Интерфейсы RJ45 и RJ11 очень похожи друг на друга, но у RJ11 всего четыре контакта, а у RJ45 их восемь. В компьютерных системах RJ11 используется, главным образом, для подключения к модемам телефонной линии. Кроме того, существует множество переходников на RJ11, так как телефонные розетки в каждой стране могут быть собственного стандарта.

Порт RJ11 на ноутбуке.

Модемный интерфейс RJ11.

Переходники RJ11 позволяют подключать разные типы телефонных розеток. На иллюстрации розетка из Германии.

S-Video (Hosiden, Y/C)

Интерфейс S-Video.

4-контактная вилка Hosiden использует разные линии для яркости (Y, яркость и синхронизация данных) и цвета (C, цвет). Разделение сигналов яркости и цвета позволяет достичь лучшего качества картинки по сравнению с композитным интерфейсом видео (FBAS). Но в мире аналоговых подключений на первом месте по качеству находится всё же компонентный интерфейс HDTV, за которым следует S-Video. Только цифровые сигналы вроде DVI (TDMS) или HDMI (TDMS) обеспечивают более высокое качество картинки.

Порт S-Video на графической карте.

SCART является комбинированным интерфейсом, широко распространённым в Европе и Азии. Этот интерфейс сочетает сигналы S-Video, RGB и аналогового стерео. Компонентные режимы YpbPr и YcrCb не поддерживаются.

Порты SCART для телевизора и видеомагнитофона.

Этот переходник преобразует SCART в S-Video и аналоговое аудио ("тюльпаны").

Перед нами цифровой мультимедийный интерфейс для несжатых HDTV-сигналов с разрешением до 1920x1080 (или 1080i), со встроенным механизмом защиты авторских прав Digital Rights Management (DRM). Текущая технология использует вилки типа A с 19 контактами.

Пока мы не встречали потребительского оборудования, использующего 29-контактные вилки типа B, поддерживающие разрешение больше 1080i. Интерфейс HDMI использует ту же технологию сигналов TDMS, что и DVI-D. Это объясняет появление переходников HDMI-DVI. Кроме того, HDMI может обеспечить до 8 каналов звука с разрядностью 24 бита и частотой 192 кГц. Обратите внимание, что кабели HDMI не могут быть длиннее 15 метров.

Переходник HDMI/DVI.

Словарик

• HDMI = High Definition Multimedia Interface

Внутренние интерфейсы, расположенные в корпусе ПК

Serial ATA (SATA)

Четыре порта SATA на материнской плате.

SATA является последовательным интерфейсом для подключения накопителей (сегодня это, в основном, жёсткие диски) 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.

Питание SATA в разных форматах.

Так питаются жёсткие диски SATA.

Кабели поставляются в различных цветах.

Хотя SATA был разработан для использования внутри корпуса ПК, ряд продуктов предоставляют и внешние интерфейсы SATA.

Питание накопителям SATA может обеспечиваться двумя способами: через классическую вилку Molex...

Или с помощью специального кабеля питания.

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.

Ленточный шлейф IDE.

Подключение DVD-привода: красная полоска на шлейфе должна всегда находиться рядом с разъёмом питания.

Интерфейс ATA/133 для классического 3,5" жёсткого диска (внизу) или 2,5" версии (вверху).

Если вы желаете подключить 2,5" накопитель для ноутбуков к обычному настольному ПК, то можно использовать такой же переходник.

Предупреждение: в большинстве случаев подключить интерфейс неправильно невозможно из-за выступа с одной стороны, но у старых кабелей он может отсутствовать. Поэтому следуйте следующему правилу: конец шлейфа, маркированный цветной полоской (чаще всего красной), всегда должен совпадать с контактом номер 1 на материнской плате, а также должен быть ближе к разъёму питания привода CD/DVD. Чтобы предотвратить неправильное подключение, у многих кабелей и разъёмов отсутствует одна контактная ножка или контактное отверстие в середине.

Один шлейф поддерживает подключение двух устройств: скажем, двух жёстких дисков или жёсткого диска в паре с DVD-приводом. Если к шлейфу подключены два устройства, то одно следует настроить как "master", а второе - как "slave". Для этого придётся воспользоваться перемычкой. Обычно она выставляется на ту или иную настройку. Если есть сомнения - обратитесь к документации (или сайту производителя накопителя).

Словарик

• ATA = Advanced Technology Attachment
• E-IDE = Enhanced Integrated Drive Electronics

AGP-слот с защёлкой для графической карты.

Большинство графических карт в пользовательских ПК используют интерфейс Accelerated Graphics Port (AGB). У самых старых систем для той же цели применяется интерфейс PCI. Впрочем, на замену обоим интерфейсам призван PCI Express (PCIe). Несмотря на название, PCI Express является последовательной шиной, а PCI (без суффикса Express) - параллельной. В общем, шины PCI и PCI Express не имеют ничего общего, помимо названия.

Графическая карта AGP (сверху) и графическая карта PCI Express (снизу).

Материнские платы для рабочих станций используют слот AGP Pro, который обеспечивает дополнительное питание для прожорливых карт OpenGL. Впрочем, в него можно устанавливать и обычные графические карты. Однако AGP Pro так и не получил широкое признание. Обычно прожорливые графические карты комплектуются дополнительным гнездом питания - для той же вилки Molex, к примеру.

Дополнительное питание для графической карты: 4- или 6-контактное гнездо.

Дополнительное питание для графической карты: гнедо Molex. Стандарт AGP пережил несколько обновлений.

Стандарт	Пропускная способность
	256 Мбайт/с
	533 Мбайт/с
	1066 Мбайт/с
	2133 Мбайт/с

Если вы любите копаться в "железе", то следует помнить о двух уровнях напряжения интерфейса. Стандарты AGP 1X и 2X работают на 3,3 В, в то время как AGP 4X и 8X требуют всего 1,5 В. Кроме того, существуют карты типа Universal AGP, которые подходят для разъёма любого типа. Чтобы предотвратить ошибочную установку карт, слоты AGP используют специальные выступы. А карты - прорези.

У верхней карты есть прорезь для AGP 3,3 В. В середине: универсальная карта с двумя вырезами (один для AGP 3,3 В, второй - для AGP 1,5 В). Снизу показана карта с вырезом справа для AGP 1,5 В.

PCI Express: последовательная шина

Слоты расширения материнской платы: PCI Express x16 линий (сверху) и 2 PCI Express x1 линия (снизу).

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.

Графическая карта AGP (сверху) в сравнении с графической картой PCI Express (снизу).

Сверху вниз: PCI Express x16 (последовательный), два интерфейса параллельной PCI и PCI Express x1 (последовательный).

Число линий PCI Express	Пропускная способность в одном направлении	Суммарная пропускная способность
	256 Мбайт/с	512 Мбайт/с
	512 Мбайт/с

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.

Среди материнских плат для широкого рынка больше всего распространена шина 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. Именно поэтому карт данного стандарта очень мало. Но некоторые материнские платы этот стандарт поддерживают.

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.

Спецификация PCI 2.1 сегодня предусматривает напряжение питания 3,3 В. Левый вырез/выступ предотвращает установку старых 5-В карт, которые показаны на иллюстрации.

Карта с вырезом, а также PCI-слот с ключом.

RAID-контроллер для 64-битного слота PCI-X.

Классический 32-битный слот PCI сверху, а три 64-битных слота PCI-X снизу. Зелёный слот поддерживает ZCR (Zero Channel RAID).

Словарик

• PCI = Peripheral Component Interconnect

Разъёмы питания и стандарты ATX

В следующей таблице и на иллюстрациях приведены различные типы разъёмов питания.

Стандартный разъём питания.

Socket 462
Стандарт питания	ATX12V 1.3 или выше
	20-контактная
Вилка AUX (6-контактная)	Не используется
Разъём P4 (4-контактный 12 В)	Редко используется
Socket 754
Стандарт питания	ATX12V 1.3 или выше
Вилка AUX (6-контактная)	Не используется
Разъём P4 (4-контактный 12 В)	Иногда присутствует
Socket 939
Стандарт питания	ATX12V 1.3 или выше
	20-контактная, иногда 24-контактная
Вилка AUX (6-контактная)	Не используется
Разъём P4 (4-контактный 12 В)	Иногда нужен
Socket 370
Стандарт питания	ATX12V 1.3 или выше
	20-контактная
Вилка AUX (6-контактная)	Редко используется
Разъём P4 (4-контактный 12 В)	Редко используется
Socket 423
Стандарт питания	ATX12V 1.3 или выше
	20-контактная
Вилка AUX (6-контактная)	Редко используется
Разъём P4 (4-контактный 12 В)
Socket 478
Стандарт питания	ATX12V 1.3 или выше
	20-контактная
Вилка AUX (6-контактная)	Не используется
Разъём P4 (4-контактный 12 В)
Socket 775
Стандарт питания	ATX12V 2.01 или выше
	24-контактная, иногда 20-контактная
Вилка AUX (6-контактная)
Разъём P4 (4-контактный 12 В)
Разъём P4 (8-контактный 12 В)	Чипсету 945X с поддержкой двуядерных CPU или выше нужен данный разъём

Вилка ATX с 24 контактами (Extented ATX).

20-контактный кабель ATX.

6-контактный разъём EPS.

Пришёл и ушёл: разъём питания дисковода.

20/24-контактный разъём (ATX и EATX)

Не делайте этого. 4-контактный расширитель с 20 до 24 контактов вилки ATX нельзя использовать для 12-В дополнительного разъёма AUX (впрочем, он находится слишком далеко). 4-контакный расширитель предназначен для порта Extended ATX и не используется на 20-контактных материнских платах ATX.

Вот как нужно: отдельная 4-контактная вилка вставляется в 12-В порт AUX. Её легко распознать: два золотистых и два чёрных кабеля.

Многие материнские платы требуют подключения дополнительного питания.