Порт ввода вывода это. Основные порты ввода-вывода в современных компьютерах: функции и характеристики

Какие основные порты ввода-вывода используются в современных компьютерах. Для чего предназначен каждый тип порта. Какие устройства можно подключить через разные порты. Каковы преимущества и особенности USB, HDMI и других современных интерфейсов.

Что такое порты ввода-вывода и для чего они нужны

Порты ввода-вывода (I/O ports) — это специальные разъемы на корпусе компьютера, предназначенные для подключения различных периферийных устройств. Через эти порты происходит обмен данными между компьютером и внешними устройствами:

• Устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер и др.) передают информацию в компьютер
• Устройства вывода (монитор, принтер, колонки) получают данные из компьютера
• Некоторые устройства (например, внешние накопители) используются как для ввода, так и для вывода данных

Каждый тип порта имеет свои характеристики и предназначен для подключения определенных устройств. Рассмотрим основные виды портов ввода-вывода, используемых в современных компьютерах.

USB — универсальный последовательный порт

USB (Universal Serial Bus) — самый распространенный и универсальный порт ввода-вывода в современных компьютерах. Его основные преимущества:

• Высокая скорость передачи данных (до 20 Гбит/с для USB 3.2)
• Возможность подключения большинства периферийных устройств
• Поддержка «горячего подключения» без перезагрузки компьютера
• Возможность подавать питание на подключенные устройства

Через USB-порты можно подключить практически любые устройства: мыши, клавиатуры, внешние накопители, принтеры, сканеры, веб-камеры и многое другое.

HDMI — интерфейс для передачи цифрового видео и звука

HDMI (High-Definition Multimedia Interface) используется для подключения мониторов, телевизоров и других устройств отображения. Его ключевые особенности:

• Передача цифрового видео высокого разрешения (до 8K)
• Передача многоканального цифрового звука
• Поддержка защиты контента HDCP
• Совместимость с большинством современных телевизоров и мониторов

HDMI позволяет передавать качественный аудио- и видеосигнал без потерь по одному кабелю, что делает его очень удобным для подключения различных мультимедийных устройств.

DisplayPort — современный интерфейс для мониторов

DisplayPort — еще один цифровой интерфейс для подключения мониторов, который имеет ряд преимуществ:

• Высокая пропускная способность (до 80 Гбит/с)
• Поддержка разрешения до 16K
• Возможность подключения нескольких мониторов через один порт
• Поддержка адаптивной синхронизации для плавного отображения

DisplayPort часто используется в профессиональных мониторах и графических картах высокого класса, где требуется максимальное качество изображения.

Thunderbolt — универсальный высокоскоростной интерфейс

Thunderbolt — это современный универсальный интерфейс, разработанный Intel совместно с Apple. Его основные характеристики:

• Очень высокая скорость передачи данных (до 40 Гбит/с)
• Возможность передачи видео, данных и питания по одному кабелю
• Поддержка подключения нескольких устройств через один порт
• Совместимость с USB и DisplayPort

Thunderbolt используется для подключения высокоскоростных накопителей, внешних графических карт, док-станций и других устройств, требующих высокой пропускной способности.

Ethernet — порт для подключения к локальной сети

Ethernet-порт (также известный как сетевой порт или RJ-45) используется для подключения компьютера к локальной сети или интернету. Его особенности:

• Стандартная скорость 1 Гбит/с (в современных устройствах)
• Поддержка технологии Power over Ethernet (PoE) для питания устройств
• Надежное проводное подключение с низкой задержкой
• Широкая совместимость с сетевым оборудованием

Несмотря на распространение Wi-Fi, Ethernet остается предпочтительным вариантом для стационарных компьютеров, где требуется стабильное и быстрое сетевое подключение.

Звуковые порты для подключения аудиоустройств

Современные компьютеры обычно оснащены несколькими звуковыми портами для подключения различных аудиоустройств:

• Линейный выход (зеленый) — для подключения колонок или наушников
• Линейный вход (синий) — для подключения внешних источников звука
• Микрофонный вход (розовый) — для подключения микрофона

В некоторых компьютерах также есть дополнительные порты для многоканальных систем объемного звучания. Однако все чаще эти аналоговые порты заменяются цифровыми интерфейсами, такими как USB или Thunderbolt, для подключения аудиоустройств.

Устаревшие порты, которые редко встречаются в современных компьютерах

Некоторые порты, которые были популярны в прошлом, сейчас практически не используются в новых компьютерах:

• VGA — аналоговый видеопорт для подключения старых мониторов
• DVI — цифровой видеопорт, предшественник HDMI
• PS/2 — порты для подключения клавиатуры и мыши
• Параллельный порт — использовался для подключения принтеров
• Последовательный порт (COM) — для подключения модемов и других устройств

Эти порты были вытеснены более современными и универсальными интерфейсами, такими как USB и HDMI. Однако некоторые из них все еще можно встретить в специализированном оборудовании или старых компьютерах.

Как выбрать компьютер с нужными портами ввода-вывода

При выборе компьютера важно учитывать наличие необходимых портов ввода-вывода. Вот несколько рекомендаций:

• Убедитесь в наличии достаточного количества USB-портов, включая USB 3.0 или выше для высокоскоростных устройств
• Проверьте наличие HDMI или DisplayPort для подключения современных мониторов
• Если планируете использовать проводное интернет-соединение, убедитесь в наличии Ethernet-порта
• Для профессиональной работы с графикой или видео, рассмотрите наличие Thunderbolt-порта
• Если у вас есть специфические устройства, убедитесь, что компьютер имеет совместимые порты

Помните, что всегда можно расширить возможности подключения с помощью USB-хабов или док-станций, если встроенных портов недостаточно.

Заключение: будущее портов ввода-вывода

Технологии не стоят на месте, и порты ввода-вывода продолжают развиваться. Вот некоторые тенденции, которые мы можем наблюдать:

• Универсализация портов: стремление к единому стандарту, который сможет заменить множество специализированных портов
• Увеличение скорости передачи данных: каждое новое поколение интерфейсов предлагает все более высокие скорости
• Беспроводные технологии: некоторые проводные интерфейсы могут быть заменены беспроводными аналогами
• Миниатюризация: уменьшение размера портов для использования в более компактных устройствах

Несмотря на эти тенденции, важно помнить, что изменения в сфере портов ввода-вывода происходят постепенно, чтобы обеспечить обратную совместимость с существующими устройствами. Поэтому многие современные порты, вероятно, останутся актуальными еще долгое время.

Адреса портов ввода-вывода

Загрузить актуальную версию приложения мелбет на ПК можно с сайта app-betting.ru.

Подробности

Родительская категория: Системные платы

Категория: Системные ресурсы

Порты ввода-вывода позволяют установить связь между устройствами и программным обеспечением в компьютере. Если вы хотите отправить какую-либо информацию в последовательный порт, то должны знать, какой порт ввода-вывода (радиоканал) он прослушивает. Аналогично, если нужно получить данные из последовательного порта, следует прослушивать тот адрес, на который они передаются.

В отличие от прерываний IRQ и каналов прямого доступа к памяти, в персональных компьютерах существует великое множество портов ввода-вывода. Существует 65535 портов, пронумерованных от 0000h до FFFFh, и это, пожалуй, самый удивительный артефакт в процессоре Intel. Хотя многие устройства используют до восьми портов, все равно их доступного количества более чем достаточно. Самая большая проблема состоит в том, чтобы двум устройствам случайно не назначить один и тот же порт.

Современные системы, поддерживающие спецификацию Plug and Play, автоматически разрешают любые конфликты из-за портов, выбирая альтернативные порты для одного из конфликтующих устройств.

Хотя порты ввода-вывода обозначаются шестнадцатеричными адресами, подобными адресам памяти, они не являются памятью, они — порты. Различие состоит в том, что данные, отправленные по адресу памяти 1000h, будут сохранены в модуле памяти SIMM или DIMM. Если вы отсылаете данные по адресу 1000h порта ввода-вывода, то они попадают на этот “канал” шины, и любое устройство, прослушивающее канал, может их принять. Если никакое устройство не прослушивает этот адрес порта, то данные достигнут конца шины и будут поглощены ее нагрузочными резисторами.

Специальные программы — драйверы — взаимодействуют с устройствами, используя различные адреса портов. Драйвер должен знать, какие порты использует устройство, чтобы работать с ним. Обычно это не составляет проблемы, поскольку и драйвер, и устройство, как правило, поставляются одним и тем же производителем.

Системная плата и набор микросхем системной логики обычно используют адреса порто ввода-вывода от 0h до FFh, а все другие устройства — от 100h до FFFFh.

Чтобы выяснить, какие адреса порта используются в конкретной системной плате, загляните в прилагаемую к ней документацию или же воспользуйтесь диспетчером устройств Windows.

Устройства на шине, как правило, используют адреса, начиная с 100h.

Чтобы точно знать, какие адреса используют ваши устройства, настоятельно рекомендую обратиться к документации или просмотреть информацию об устройстве в диспетчере устройств Windows.

Практически все устройства на системных шинах используют адреса портов вводавывода. Большинство из них стандартизировано, поэтому, как правило, каких-либо конфликтов или проблем с адресами портов для этих устройств не возникает.

• < Назад

4.

Порты ввода/вывода

Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в 8-разрядные параллельные порты ввода/вывода РТx («х» — имя порта, используемое в техническом описании). В карте памяти МК каждый порт ввода/вывода представлен регистром данных порта DPTx. В режиме ввода логические уровни сигналов на линиях порта РТх отображаются нулями и единицами в соответствующих разрядах регистра DPTx. В режиме вывода данные, записанные под управлением программы в регистр DPTx, передаются на выводы МК, которые отмечены в качестве линий порта РТх. Обращение к регистру данных DPTx осуществляется теми же командами, что и обращение к ячейкам оперативной памяти. Кроме того, во многих МК отдельные разряды портов могут быть опрошены командами битового процессора.

В зависимости от функций, которые реализуют те или иные порты ввода/вывода, различают следующие типы параллельных портов:

1. Однонаправленные порты, предназначенные в соответствии со спецификацией МК только для ввода или только для вывода информации.

2. Двунаправленные порты, направление передачи которых (ввод или вывод) определяется в процессе инициализации системы.

3. Порты с альтернативной функцией. Отдельные линии этих портов связаны со встроенными в МК периферийными устройствами, такими, как таймер, АЦП, контроллеры последовательных приемопередатчиков. Если соответствующий периферийный модуль МК не используется, то его выводы можно задействовать как обычные линии ввода/вывода. Напротив, если модуль активизирован, то принадлежащие ему линии ввода/вывода автоматически конфигурируются в соответствии с функциональным назначением в модуле и не могут быть использованы в качестве линий ввода/вывода.

4. Порты с изменяемой программно управляемой схемотехникой входного буфера.

По сути, порты служат в качестве устройства согласования масштабов времени, в которых функционируют объект управления и ядро МК, производящее обработку информации. Объект управления и МП-система на основе МК асинхронны друг по отношению к другу. Для качественного управления информация с датчиков состояния объекта должна быть получена в моменты времени, определяемые поведением объекта. Однако не всегда именно в эти моменты времени информация может быть воспринята МП-системой. В этом случае порты ввода/вывода выполняют функцию накопителя, который запоминает состояние объекта в один момент времени и передает его в процессор в другой момент времени. Различают три типа алгоритмов обмена между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:

1. Режим простого программного ввода/вывода.

2. Режим ввода/вывода со стробированием.

3 . Режим ввода/вывода с полным набором сигналов квитирования.

В ременные диаграммы простого программного ввода представлены на Рис. 1.2. Внешнее устройство изменяет данные на линиях порта РТх в произвольный момент времени. Событие обновления кода и момент его наступления не отмечаются дополнительными сигналами. Информация об изменении кода на линиях порта ввода в МК не передается. МК производит считывание данных с порта РТх в моменты времени, которые определяются только ходом вычислительного процесса и не связаны с моментами изменения данных на линиях порта РТх. Поэтому одно и то же состояние линий порта РТх может быть считано несколько раз подряд, но может быть и пропущено, если данные на линиях порта изменяются слишком часто. При обращении к регистру данных порта DPTx МК формирует сигнал чтения и состояние линий РТх7…РТхО по внутренней магистрали данных передается в один из регистров центрального процессора. Если состояние линий порта РТх7…РТхО в этот момент изменяется, то счи­танные данные могут оказаться ошибочными. В случае изменения состояния только одной линии в регистре CPU будет зафиксировано предшествующее, или последующее значение, но оба эти значения будут достоверными, В случае изменения состояния сразу нескольких линий может возникнуть классическая ситуация гонок в цифровой системе, и прочитанное слово окажется недостоверным.

В режиме простого программного вывода (Рис. 1.3) состояние линий порта РТх7…РТхО изменяется после каждой операции записи в регистр данных DPTx. Это состояние сохраняется неизменным до тех пор, пока МК не запишет новые данные в регистр DPTx.Возможность передачи недостоверной информации устраняет режим стробируемого ввода/вывода. При выводе данных в этом режиме (Рис. 1.4) каждое изменение данных на линиях порта сопровождается коротким стробом подтверждения вывода STBB (обычно 1…2 периода fbus МК). Этот строб может быть использован для записи данных в регистр периферийной ИС. Например, на Рис. 1.5 показан вариант использования режима стробируемого вывода для передачи информации в четырехканальный ЦАП AD8408 фирмы Analog Devises. Микросхема AD8408 имеет 8-разрядную магистраль данных и два входа встроенного дешифратора адресации канала ЦАП, в регистр которого производится запись. Магистраль данных ЦАП соединена с линиями порта РТа, который работает в режиме стробируемого вывода. Две линии порта РТb используются для задания номера канала ЦАП. Порт РТb работает в режиме п ростого программного вывода.

Режим ввода данных со стробированием (Рис. 1.6) позволяет избежать считывания недостоверной информации в случае, если момент чтения совпадает с моментом изменения многоразрядного кода на входе. В этом режиме для обслуживания порта ввода/вывода используется дополнительный регистр-защелка DPTLx, в котором запоминаются данные, присутствующие на входе порта во время строба. При работе в режиме стробируемого ввода линии порта могут быть использованы как для контроля за текущим состоянием (тогда данные следует читать из регистра DPTx), так и для ввода стробируемой информации (тогда данные следует читать из регистра-защелки DPTLx).

Режим обмена с полным набором сигналов квитирования наиболее часто используется для обмена в параллельном коде между двумя МК. На Рис. 1.7 и 1.8 представлены временные диаграммы работы и функциональная модель порта ввода данных в рассматриваемом режиме. Каждое изменение данных на линиях порта РТх внешнее устройство сопровождает импульсом записи на линии STBA. Данные с входов порта РТх передаются в триггеры регистра DPTLx при низком активном уровне STBA. По положительному фронту сигнала STBA эти данные запоминаются в регистре-защелке порта DPTLx. Одновременно аппаратными средствами формируется нарастающий фронт сигнала подтверждения приема STBB. Высокий логический уровень STBB и нформирует внешнее передающее устройство о том, что данные в регистр-защелку помещены, но еще не считаны в память МК. Поэтому передавать новые данные не следует. Высокий активный уровень сигнала STBB устанавливается именно по срезу сигнала STBA: передаваемые данные еще не запомнены в DPTLx, но передача начата и, следовательно, приемное устройство уже занято. По положительному фронту сигнала STBA передаваемые данные запоминаются. Следовательно, изменения данных уже не будет и аппаратные средства устанавливают в 1 триггер готовности данных Тх. Этот триггер может быть считан под управлением программы, он отображается в одном из регистров специальных функций МК. Путем инициализации можно также назначить прерывания по триггеру готовности данных. По состоянию триггера готовности данных МК обнаруживает, что в регистре-защелке порта DPTLx находятся данные, и производит считывание. В процессе чтения формируется сигнал выборки регистра-защелки RD • DCSPTLx, отрицательный фронт которого сбрасывает триггер готовности Тх. Позднее по нулевому состоянию триггера готовности Тх МК сможет определить, что предыдущие данные уже считаны из порта, а новые еще не поступили. Положительный фронт сигнала в ыборки устанавливает в 0 линию подтверждения приема STBB, информируя передающее устройство, что данные прочитаны микроконтроллером из порта в память, и можно передавать новые.

Временные диаграммы вывода с полным набором сигналов квитирования представлены на Рис. 1.9, Рис. 1.10 отражает функциональную модель порта. МК записывает данные в регистр данных порта РТх под управлением программы. При этом формируется внутренний сигнал записи WR • DCSPTx, отрицательный фронт которого устанавливает в 0 сигнал подтверждения вывода STBB для принимающего устройства. По положительному фронту WR • DCSPTx сбрасывается триггер Тх. В этом режиме его можно интерпретировать как триггер готовности порта к обмену. Нулевое состояние триггера Тх информирует МК о том, что данные, ранее записанные в порт, еще не считаны внешним устройством. Принимающее устройство считывает данные с линий порта РТх, копируя их в одном из собственных регистров, и формирует строб подтверждения приема STBA. В ответ передающее устройство устанавливает в 1 сигнал подтверждения вывода STBB. Наличие высокого логического уровня на этой линии свидетельствует об отсутствии новых данных на линиях порта вывода. По положительному фронту сигнала STBA устанавливается в 1 триггер готовности порта к обмену, информируя МК о том, что предыдущие данные приняты внешним устройством и можно записать в порт новые. Аналогично предыдущему случаю, состояние триггера готовности порта к обмену Тх может быть считано программно или генерируется запрос на прерывание.

Рассмотрим использование режимов обмена с полным набором сигналов квитирования на примере передачи массива данных в параллельном коде между двумя МК. Структурная схема связи МК приведена на Рис. 1.11. Передача массива происходит из МК1 в МК2. Передачу инициирует МК1. Формат передаваемого массива следующий: <число элементов массива n>, Олемент 1>, Олемент 2>, … <элемент n>, <контрольная сумма>. Адрес размещения массива в памяти МК2 определен заранее.

1. МК1 анализирует состояние линии STBB. Если 0, то порт РТс МК2 свободен для приема данных от МК1.

2 . МК1 производит запись числа элементов передаваемого массива (первый байт посылки) в порт РТа. Одновременно аппаратными средствами формируется строб записи STBA.

3. MK2 запоминает данные в регистре-защелке DPTLc и одновременно выставляет в 1 триггер готовности данных Тc. Сигнал с выхода триггера Те поступает в подсистему прерывания МК2. МК2 переходит на выполнение подпрограммы прерывания, в которой инициализирует начальный адрес области записи принимаемого массива, запрещает прерывания по триггеру готовности данных Тc, считывает содержимое порта РТс в память, устанавливая таким образом начальное значение счетчика циклов обмена. В процессе чтения РТс триггер Тс сбрасывается и линия подтверждения приема данных STBB устанавливается в 0.

4. МК1 после выдачи первого байта переходит к опросу линии STBB. При установке линии в 0 происходит запись очередного байта в регистр порта РТа. Автоматически формируется очередной строб записи STBA.

5. МК2 принимает все байты, кроме первого, путем программного опроса триггера готовности Тс. После завершения приема байта с номером n MK2 вычисляет контрольную сумму принятого массива и принимает последний байт от МК1. MK2 производит сравнение рассчитанной и принятой контрольной суммы. В случае их равенства устанавливает в 1 бит PTd0. MK2 завершает обмен, разрешая прерывания по триггеру Тс.

6. МК1 после передачи байта контрольной суммы формирует задержку времени, необходимую MK2 для сравнения контрольных сумм. Далее считывает РТЫ и выходит из подпрограммы обмена. Если равенство контрольных сумм не установлено, то подпрограмма обмена может быть повторена.

Приведенный алгоритм не учитывает возможности «зависания» одного из МК, которое может произойти, например, из-за обслуживания прерывания более высокого уровня. Для того чтобы другой МК не находился в состоянии долгого ожидания сигнала подтверждения приема (МК1) или готовности данных (MK2), следует при анализе каждого из этих битов запускать таймер, а при выполнении условия обработки следующего байта этот таймер сбрасывать. Тогда, если условие приема или передачи следующего байта не наступило в течение отведенного времени, то таймер переполняется и прерывает программу обмена.

В ряде МК реализуется модификация режима вывода с полным набором сигналов квитирования, при которой буферы порта вывода становятся активными только во время формирования строба подтверждения приема информации. Это удобно с точки зрения уменьшения энергии потребления, т.к. буферы порта большую часть времени во время обмена находятся в высокоумном состоянии и практически не потребляют ток. Обычно активные уровни сигналов квитирования обмена STBA и STBB настраиваются программно посредством установки битов регистра управления режимами порта РТСх (Табл.1.2).

Если в составе МК нет порта, который поддерживает стробируемый обмен или обмен с сигналами квитирования, то эти алгоритмы могут быть воспроизведены программным способом.

Перейдем к рассмотрению схемотехнических особенностей буферов линий ввода/вывода МК. Во-первых, следует отметить, что во всех современных МК двунаправленные порты ввода/вывода выполнены с возможностью независимого задания направления передачи каждой линии. Т.е. объединение групп линий в порты позволяет организовать обращение к ним как к ячейкам памяти, что удобно при организации обмена в параллельном формате. Но в случае необходимости каждая линия может быть сконфигурирована индивидуально и обслужена командами битового процессора, независимо от других линий того же порта ввода/вывода. Учитывая это обстоятельство, схемотехника портов ввода/вывода рассматривается на уровне одной линии.

Различают три типа драйверов ввода/вывода:

* Двунаправленные линии, которые настраиваются на ввод или на вывод программированием бита в регистре направления передачи DDPTx.

* Квазидвунаправленные линии, которые не требуют предварительной инициализации, но имеют некоторые особенности при считывании.

* Двунаправленные линии с возможностью программного подключения «подтягивающих» резисторов.

Примером драйверов первого типа могут служить драйверы линий ввода/вывода МК НС05 и НС08 фирмы Motorola (Рис. 1.12). Каждой линии порта поставлен в соответствие одноименный разряд регистра направления передачи DDPTx. Нулевое значение разряда конфигурирует линию на ввод, единичное — на вывод. После сброса МК все линии настроены на ввод. Из Рис. 1.12 видно, что в режиме ввода непосредственно в момент считывания логический уровень сигнала линии PTxi передается на внутреннюю магистраль данных, минуя регистр данных порта DPTx. В процессе чтения состояние линии не запоминается в регистре DPTx, и, следовательно, каждое новое обращение к порту ввода может возвращать новое значение. В режиме ввода транзисторы VT1 и VT2 закрыты, буфер находится в высокоомном состоянии (Z-состояние). Возможна ситуация, при которой операция чтения неподключенного входа будет возвращать нулевое значение. Поэтому, если в качестве источника сигнала используется открытый коллекторный выход или релейный контакт (Рис. 1.12), то уровень сигнала при разомкнутом контакте в общем случае не определен. Для задания единичного логического уровня сигнала при разомкнутом контакте следует подключить внешний резистор, который обычно обозначают Rpullup. В режиме вывода транзисторы VT1 и VT2 управляются сигналом с выхода триггера регистра данных DPTx.

П римером квазидвунаправленных драйверов портов могут служить порты МК Intel MCS-51 (Рис.1.13). Особенность этих драйверов заключается в том, что при считывании возвращаемое значение равно логическому произведению сигнала на линии и содержимого одноименного триггера регистра данных порта DPTx. По этой причине те разряды порта, которые будут считываться, должны быть предварительно установлены в 1 командой записи в порт и лишь затем прочитаны.

Квазидвунаправленные порты не имеют регистра направления передачи и, следовательно, не должны инициализироваться. Кроме того, драйвер линии портов этого типа содержит «подтягивающий» резистор Rpullup поэтому операция чтения разомкнутого контакта будет возвращать 1.

Д райверы линий с изменяемой схемотехникой могут быть выполнены двумя способами (Рис. 1.14 и 1.15). Однако преследуемая цель одна — сократить число навесных элементов платы МП контроллера. В первом случае (Рис. 1.14) драйвер каждой линии содержит «подтягивающий к 1» резистор (Rpullup), который обеспечивает уровень логической единицы на входе при разомкнутом контакте. Во втором случае (Рис. 1.15) драйвер дополнен «подтягивающим к 0» резистором (Rpulldown). который способен служить нагрузочным резистором датчика, выходной каскад которого выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Логика управления встроенными «подтягивающими» резисторами одинакова для обоих типов драйверов:

* Подключение «подтягивающих» резисторов допускается аппаратными средствами драйвера только при конфигурировании линии порта на ввод.

* Специальный бит регистра конфигурации МК разрешает программное подключение «подтягивающих» резисторов на всех линиях ввода одновременно, но не выполняет это подключение.

* Коммутацией «подтягивающего» резистора каждой линии управляет одноименный бит регистра входного сопротивления PTUEx. Значение этого бита может многократно изменяться в ходе выполнения прикладной программы, тем самым осуществляется динамическое управления входным сопротивлением линии порта ввода и током потребления этой линии. Обычно в методических указаниях не рекомендуется оставлять линии не подсоединенными к источнику сигнала. В этом случае снижается помехозащищенность. Поэтому, если датчик представляет собой релейный нормально разомкнутый контакт, то не следует отключать резистор Rpullup на время, когда состояние датчика не опрашивается. Напротив, если используется релейный датчик с нормально замкнутым контактом, то с целью снижения потребляемого тока «подтягивающий» резистор Rpullup следует коммутировать только на время опроса.

Табл. 1.2 Регистры управления портами ввода/вывода

Функция порта ввода/вывода	Регистр данных DРТx	Регистр направления передачи DDPTx	Регистр-защелка DPTLx	Регистр выходного сопротивления PTUEx	Регистр управления режимом порта РТСх	Регистр конфигурации МК	Регистр управления модулем альтернативной функции
Однонаправленный порт	V
Двунаправлен-ный порт	V	V
Порт с режимом обмена со стробированием	V	V	V		V
Порт с изменяемым входным ссссссиротивлениемсопртивленикмсопротивлением	V	V		V		V
Порт с альтернативной функцией	V	V					V

Рассматривая особенности драйверов линий ввода/вывода, нельзя не остановиться на понятии нагрузочной способности линии. Различают линии с нормальной и повышенной нагрузочной способностью. Если речь идет о нормальной нагрузочной способности, то следует ориентироваться на следующие цифры: I 0вых = 1.6…2.0 мА, I 1вых = 0.4…2.0 мА. Типовые значения повышенной нагрузочной способности: I 0вых = I 1вых = 25 мА, Предельное значение повышенной нагрузочной способности на сегодняшний день составляет I 1вых = 60 мА для Microchip PIC17. Следует заметить, что число выводов с повышенной нагрузочной способностью обычно ограничено. Кроме того, в справочных данных указан максимальный суммарный ток всех линий ввода/вывода, который ограничен теплоотводом корпуса МК.

Основные порты ввода и вывода (I/O) в компьютере

Scritto il

Каковы основные порты ввода и вывода (I/O)?

Блоки ввода/вывода, то есть устройства, позволяющие вводить данные и отображать результаты (клавиатура, мышь, монитор, принтеры и т. д.), являются внешними по отношению к материнской плате и подключаются через соответствующие разъемы, называются портами соединения или ввода/вывода (I/O).

Как правило, каждый порт имеет характеристики, подходящие для подключаемого устройства. На самом деле производители стараются стандартизировать устройства, чтобы не было множества разных дверей.

Основные коммуникационные порты ввода и вывода:

1. последовательный порт: это один из «исторических» портов компьютера. Характерной чертой является то, что он позволяет получить доступ к одному сигналу за раз. Таким образом, это порт ввода-вывода для отправки информации со скоростью один бит за раз и использовался для подключения мыши или клавиатуры (на рисунке мы видим зеленый и фиолетовый PS1 и PS2). Теперь его заменил параллельный порт;
Параллельный порт
2. : намного быстрее, так как данные передаются параллельно, то есть все вместе, как машины на разных полосах. Parallel используется для принтеров, сканеров и другого более сложного оборудования. Но эти порты также были заменены портом USB;
   USB-порт: значение аббревиатуры Universal Serial Bus разъясняет ее особенности. Это очень
3. быстрый порт, который позволяет подключать практически все периферийные устройства: это универсальный порт. Несколько устройств могут быть подключены каскадно без выключения ПК;
4. Порт VGA: используется для аналоговых мониторов;
Сетевой порт
5. : это порт Ethernet для подключения компьютера к сети. Его форма похожа на ту, к которой подключен маленький штекер телефона, прозрачный, только немного больше, с двумя светодиодами, одним желтым и одним зеленым. Сетевой порт (Ethernet) претерпел эволюцию в плане скорости, хотя долгое время оставался физически одинаковым: изначально скорость была 10 мбит/с, потом перешла на 100 мбит/с и в настоящее время большая часть Ethernet-порты имеют скорость 1000 Мбит/с.
6. Порт Firewire: создан Apple, очень похож на USB, это порт нового поколения, который позволяет очень быстро передавать большие объемы данных. Подходит для подключения цифровых камер и видеокамер;
7. Порты DVI и HDMI: позволяют подключить цифровой монитор или цифровой телевизор.

Однако некоторые из этих портов, PS/2, последовательный, параллельный, VGA, находятся на грани исчезновения или вообще исчезли в последних моделях компьютеров, продаваемых сегодня. В частности, самыми старыми и ныне малоиспользуемыми дверями являются:

• Порты ps/2 (для мыши и клавиатуры)
• последовательный порт (в основном используется для аналоговых модемов)
• параллельный порт (в основном используется для принтеров)
• Порт VGA (аналоговые мониторы)

Эти порты, называемые устаревшими (устаревшими), постепенно исчезают из самых последних компьютеров, но они по-прежнему используются в основном компаниями, которым они нужны для продолжения использования устаревших устройств, но дорогих в замене.

Пуббликато да Вито Лавеккья

Лавеккья Вито Ingegnere Informatico (Политехнический университет Бари) Электронная почта: lavecchia.vi [электронная почта защищена] Веб-сайт Sito: https://vitolavecchia.altervista. org Мостра альтри артиколи

Apri un site e guadagna con Altervista — Отказ от ответственности — Segnala abuso — Notifiche Push — Политика конфиденциальности — Personalizza tracciamento pubblicitario

Input Output IO Port Addresss

Последнее обновление 10 мая 2023 г., среда | Операционные системы

Адреса портов ввода/вывода (I/O) используются для связи между устройствами и программным обеспечением. Адрес порта ввода-вывода используется для отправки и получения данных для компонента. Как и в случае с прерываниями, каждому компоненту назначается уникальный порт ввода/вывода. Компьютер имеет 65 535 портов ввода-вывода, и они обозначаются шестнадцатеричным адресом в диапазоне от 0000h до FFFFh. Таблица 1-11 представляет собой таблицу общих портов ввода/вывода.

Таблица 1-11 Адреса ввода/вывода

Адреса портов ввода-вывода (в шестнадцатеричном формате)	Типовое устройство или порт Назначение	Адреса портов ввода-вывода (в шестнадцатеричном формате)	Типовое устройство или порт Назначение	Адреса портов ввода-вывода (в шестнадцатеричном формате)	Типовое устройство или порт Назначение
000-00ф, 081-09Ф	Контроллер прямого доступа к памяти	1F0-1F7	Основной контроллер жесткого диска	3E8-3EF	Последовательный порт COM 3
010-01F, 0A0-0A1	Программируемый 200-207 контроллер прерываний		Джойстик игрового порта	3F0-3F7	Контроллер гибких дисков
040-043	Системный таймер	220-22F	Звуковая карта	3F6-3F6	Первичный IDE-контроллер PCI
060-060, 064-064	Клавиатура	294-297	Шина PCI (передача данных)	3F8-3FF	последовательный порт COM1
061-061	Динамик ПК	278-27F	LPT 2 или LPT 3	Э000-Э01Ф	Хост-контроллер USB

продолжение продолжение

Табл.