Домашний_компьютер - Домашний компьютер № 7 (121) 2006 стр 52.

Через LPT можно передавать данные между компьютерами, причем гораздо быстрее, чем через COM — до 16 Мбайт/c. Единственное ограничение — небольшое расстояние: не более 2-3 м для стандартных по качеству изготовления кабелей.

Одно время, кроме принтеров, к LPT модно было подключать сканеры, внешние диски и даже цифровые камеры (собственно, протокол ECP и создавался для подобных целей), однако появление USB свело на нет подобное использование.

Казалось бы преимущество параллельной передачи данных перед последовательной понятно — в то время как по одному проводу за такт передается всего один бит, по восьми проводам — целый байт, что очень наглядно при сравнении COM и LPT. Однако это справедливо только при относительно небольших скоростях обмена. Когда скорость превышает единицы Мбайт/с (десятки Мбит/с), преимущества параллельной передачи не столь однозначны. Например, скорость обмена для LPT может достигать 16 Мбайт/с — но только при качественном и не слишком длинном кабеле. Ведь в параллельной линии отдельные проводники всегда немного разные, отчего при увеличении длины кабеля и скорости передачи биты, передаваемые по разным проводам, начинают «разъезжаться» по времени — одни приходят чуть раньше, другие позднее, происходит фазовый сдвиг. Да и взаимовлияние проводников сказывается все сильнее.

Гораздо проще повышать частоту последовательного канала, где за один такт передается всего один бит, и сам такт мы теоретически можем сделать сколь угодно коротким — все зависит только от быстродействия оборудования. Поэтому выгоднее заложить максимум функциональности в микросхемы, нежели иметь дело с толстенными «шлангами» с сотней проводов внутри. И хотя в этом деле есть свои «тараканы», все современные скоростные каналы передачи данных являются последовательными (USB, FireWire, Serial ATA, Ethernet и т. п.). В развитие этой идеи Intel в 2002 году выступила с инициативой создания универсальной скоростной последовательной шины — PCI Express, которая должна заменить собой все слоты AGP-PCI, а заодно и внутреннюю шину данных на материнской плате. Итак, будущее — за последовательными интерфейсами.

Этот интерфейс имеет сугубо специфическое назначение — для подключения мыши и клавиатуры37— и использует одинаковые 6-контактные разъемы типа MiniDIN, маркированные (после принятия стандарта PC99) разными цветами — для мыши бирюзовым, для клавиатуры — сиреневым. Разъемы не взаимозаменяемы, то есть мышь, подключенная к клавиатурному разъему, не заработает, однако есть и совмещенные разъемы (обычно на ноутбуках), к ним можно подключать как мышь, так и клавиатуру. С физической точки зрения PS/2 — последовательный порт с отдельной линией синхронизации, отличающийся наличием вывода +5 В для питания подключенного устройства.

Разъемы PS/2 — почти единственное, что осталось от некогда нашумевшей архитектуры IBM PS/2. Первоначально в ПК не была предусмотрена поддержка мыши — зачем она в текстовом интерфейсе? Потом появились мыши, подключаемые к последовательному COM-порту. Затем компания Intel, разрабатывая в 1997 году стандарт АТХ, ввела в качестве интерфейса для подключения клавиатуры и мыши разъемы из давно забытой к тому времени IBM’овской линейки PS/2, благодаря чему мышь стала поддерживаться на уровне BIOS.

Начиная со стандарта РС98, рекомендовалось подключать мышь к порту USB, а в РС99 COM-порты посоветовали убрать вообще. В РС2002 была дана однозначная команда — для периферии только USB. Но эта инициатива Intel в значительной мере провалилась — СОМ-порты нужны не только для мыши (видимо в Intel об этом забыли). Что же касается PS/2, то мышь и клавиатура никогда из ПК не вынимаются, поэтому не совсем ясно, зачем занимать универсальный порт USB, для которого можно придумать и более полезное применение. С точки же зрения пользователя разъемы PS/2 имеют только один недостаток — их очень легко выдернуть случайно.

Назначение игрового контроллера и его интерфейса понятно без пояснений. Он (в стандартной конфигурации) практически не изменился со времен IBM PC AT, разве что стал встраиваться в материнские платы, а не располагаться на отдельной карте (обычно совместно со «звуковухой» или с контроллером хард-дисков) и использует такой же, как LPT, тип разъема DB («мама»), только с 15 контактами. Стандартный GAME-порт поддерживает два джойстика с двумя кнопками каждый. Встречаются и сдвоенные порты.

GAME-порт имеет вывод питания +5 В (как и PS/2, и USB), причем их может быть несколько, то есть к нему можно подключить устройства, собственного питания не имеющие. Но еще интереснее, что его выводы для подключения координатных преобразователей джойстика (4 штуки) — это самые настоящие аналого-цифровые преобразователи, но довольно примитивные. Правда, устройства, использующие это свойство игрового порта (кроме, конечно, самих игровых аксессуаров), мне не попадались.

Интерфейс «огненные провода» или стандарт IEEE 1394 — замечательная придумка Apple, которую сама же компания, находившаяся тогда (в 1995 году) в глубоком кризисе, чуть не погубила. Прежде всего абсолютно неправильным рыночным позиционированием — расчет был на пользователей, подключающих к своим «аристократическим» Mac’ам всяческую передовую видеотехнику или суперскоростные (по тем временам) жесткие диски. В следствие этого компания запросила ни много, ни мало, как по доллару лицензионных отчислений за каждый такой порт, установленный в устройствах сторонних производителей. Индустрия пожала плечами и отвернулась — а через год появился еще очень несовершенный, но зато бесплатный USB 1.0.

Но в «Макинтошах» этот интерфейс прижился. Потом он появился и в РС как IEEE 1394 (FireWire — это зарегистрированная марка Apple), а компания Sony разработала совместимый интерфейс iLink, который отличается возможностью соединения бытовых устройств не только с компьютером, но и напрямую между собой. До недавнего времени IEEE 1394 был вне конкуренции для перекачки в ПК цифрового видео — ничто другое из стандартных интерфейсов просто не справлялось (требовались дорогущие специальные платы видеозахвата), и до сих пор его традиционно используют именно для этого. Встраивается интерфейс и в цифровые фотокамеры (в основном для Mac-пользователей). Существуют и подключаемые через него внешние диски или оптические приводы. Очень часто FireWire используют для присоединения спецтехники вроде барабанных сканеров. Но если вы такую технику не используете и у вас в ПК нет встроенного порта FireWire, то, как выражается Козловский, «позарезность» в приобретении специальной FireWire-платы — только для счастливых обладателей цифровых видеокамер. Для остальных — он прекрасно заменяется USB 2.0.

И все же жаль, что так вышло — с технической точки зрения последовательный интерфейс FireWire стремится к почти недостижимой степени совершенства. Хотя теоретически максимально возможная скорость передачи для современной модификации стандарта (1394а, 2000 год) — 400 Мбит/с38— стандартом USB 2.0 даже перекрыта, но у FireWire есть поистине бесценные свойства: во-первых, достаточно мощный вывод питания (1,5 А, от 8 до 40 В), чтобы избавить очень многие внешние устройства вроде сканера от необходимости иметь собственное питание; во-вторых, гораздо стабильнее в «горячем» режиме подключения-отключения. А также — поддержка громадного количества подключенных к шлейфу устройств, работа устройств на разных скоростях, защита от неправильных соединений устройств и так далее.

Для FireWire существует две разновидности соединительных кабелей — с 4 и 6 жилами, и соответственно два типа розеток. Поскольку на плате контроллера могут быть розетки как на шесть проводов, так и на четыре, то и типов переходных шнуров существует 3 вида (6-6/6-4/4-4).

FireWire в принципе может использоваться для подсоединения тех же мышей и клавиатур, но это ему как-то… не к лицу. USB куда демократичней, и мы его сейчас и рассмотрим.

Первая версия последовательного интерфейса USB появилась 15 января 1996 года. Инициатором проекта был альянс семи крупных компаний: Intel, Compaq, DEC, IBM, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Основная цель проекта — создать универсальный интерфейс для подключения внешних устройств, который «от рождения» поддерживал бы режим Plug amp;Play и «горячее» соединение/отключение. Разработчики первоначально и не очень старались конкурировать с FireWire, а создавали USB как замену COM вместе с LPT (а потом в этот флакон добавились и PS/2, и даже GAME-порт, хотя, как мы видим, полностью вытеснить все эти интерфейсы не удалось).

В отличие от ISA’шного LPT, USB базируется на гораздо более скоростной шине PCI, отсюда и все его отличия от «старичков». Основная идея USB — «горячее» подключение с автоматическим распознаванием — была вполне прилично реализована еще в Windows 98 (в XP все обычно работает безупречно, конечно, если установлен Service Pack 2 и корректные драйверы). Теоретически одного USB достаточно на все про все, ведь к одной линии можно подключать до 127 устройств (при условии, что хватит питания, которое здесь ограничено 5 вольтами при 0,5 А). «Размножаются» USB-устройства с помощью разветвителей-хабов (их часто называют концентраторами), которые могут иметь свое питание.