Интерфейсы COM, АТ, PS/2

Последовательный интерфейс

Разъемы COM-интерфейса, как и параллельного, появились на задней стенке РС чуть ли не с самого момента создания того самого РС. На рисунке слева изображен наиболее часто используемый 9-контактный разъем Sub-D (папа). На старых материнских платах он тоже есть, но другой (всего их, как правило, два) выполнен в виде 25-контактной вилки. Дополнительные контакты в последней не используются, поэтому можно использовать переходник с 9-контактного разъема на 25-контактный и наоборот. В таблице вы можете посмотреть назначение девяти линий COM-интерфейса.

Контакт разъема DB9	Контакт разъема DB25	Обозначение сигнала	Вход/выход	Назначение
1	8	DCD (Data Carrier Detect)	Вход	Обнаружение несущей
2	3	RXD (Recieve Data)	Вход	Принимаемые данных
3	2	TXD (Transmit Data)	Выход	Передаваемые данных
4	20	DTR (Data Terminal Ready)	Выход	Готовность оконечного устройства
5	7	GND (Ground)	Корпус	Сигнальная земля
6	6	DSR (Data Set Ready)	Вход	Готовность модема
7	4	RTS (Request To Send)	Выход	Запрос передачи
8	5	CTS (Clear To Send)	Вход	Сброс для передачи
9	22	RI (Ring Indicator	Вход	Индикатор звонка

COM-интерфейс очень часто называют последовательным. Это означает, что за один момент времени передается только один бит, а не несколько, как в случае параллельной передачи. В результате число линий, передающих данные, равно двум (одна на передачу, другая на прием), из-за чего последовательный кабель заметно тоньше, чем параллельный. Уровень напряжения при передачи именяется от -12 до +12 V, благодаря чему обеспечивается относительно большая помехоустойчивость, и длина кабеля может достигать 50 метров и более. Как и в случае с параллельным портом, название "последовавтельный" не совсем верно - существуют и другие интерфейсы, в которых используется последовательная передача (USB, IEEE1394 и др.).

Стандартное обозначение последовательного порта RS-232. Так называется протокол передачи данных, на основе которого действует COM-интерфейс. RS означает Recommended Standard. Существует и другие типы RS (RS-485, RS-422), но наибольшее распространение получил RS-232. Все оборудование, соединяемое по RS-232 протоколу, разделяют на DCE (Data Communication Equipment) и DTE (Data Terminal Equipment); нельзя соединить два DTE или два DCE. С помошью кабеля NULL-modem можно превратить DTE в DCE и наоборот. Такой способ используется при соединении, например, двух компьютеров через COM-порты.

Главный элемент последовательного интерфейса - микросхема UART (Universal Asynchron Recceiver Transmitter). Раньше использовались микросхемы UART 8250, которые могли передавать/принимать данные со скоростью 9600 bps, сейчас применяются микросхемы UART 16450, которые обеспечивают скорость до 115200 bps (недавно также появились и более скоростные микросхемы).

Данные при последовательной передаче разделяются служебными посылками, которые называются стартовый бит (Start bit) и стоп-бит (Stop bit). Они указывают соответственно на начало и конец передачи последовательности данных (Data bit). Данный метод позволяет осуществить синхронизацию между приемной и передающей сторонами, а также выровнять скорость обмена данными. Иногда для идентификации ошибок используют еще бит контроля четности. Существует два варианта бита контроля четности: бит контродя четный (Even Parity) и, соответственно, нечетный (Odd Parity). Значение определяется двоичной суммой всех передаваемых битов данных. В большинстве случаев проверка четности не осуществляется. В панели управления Windows все эти значения можно изменять, но обычно это никому не нужно, так как в большинстве случаев коммуникационные (отсюда, кстати, и COM) порты сами настраиваются оптимальным образом. Каждый порт требует по прерыванию.

Существует довольно большое количество устройств, подключаемых к последовательному порту. Это и старые мыши, и дигитайзеры, многие модемы, некоторые джойстики (скажем, рули с обратной связью) требуют при установке наличие свободного COM-порта. Поэтому возникает проблема с заменой порта на что-нибудь более современное. В последних спецификациях РС говориться, что вся перефирия должна подключаться к USB, подключение же к другим портам хотя и возможно, но нежелательно. Вполне возможно, что уже очень скоро будут производиться системные платы без устаревших разъемов COM, PS/2 и LPT. Но процесс изгнания традиций каменного века тормозиться, во-первых тем, что у людей есть устройства, работающие через COM, и они еще вовсю выпускаются, а, во-вторых, тем, что в большинстве случаев переход c COM на USB не дает практически никаких преимуществ. Ведь возможностей порта для того же модема вполне хватает, и, как мне кажется, мало кто захочет выбрасывать свой любимый модем, который вот уже несколько лет исправно служил верой и правдой, только из-за того, что он "COM", и покупать новый, который "USB". А если делать это насильно, то есть исключать подержку портов на материнской плате, то все равно найдется производитель, который будет их ставить, и его изделия будут пользоваться большим спросом среди тех, у кого уже есть соответствующая периферия. Поэтому, вероятно, в обозримом будущем не произойдет ничего кардинального, но время окончательно переходить на USB уже пришло, и чем скорее, тем, мне кажется, лучше.

Интерфейс AT

5-контактный DIN-разъем интерфейса AT предназначен исключительно для подключения клавиатуры. Вероятно, он уже известен вам из техники Hi-Fi.

Сигналы 5-контактного разъема клавиатуры:

Номер контакта	Сигнал	Назначение
1	Тактовая чатота	Выход
2	Линия данных	Прием/передача данных
3	Сброс	-
4	Корпус	Вход
5	+5 V	Вход

Передача и прием происходят по одному каналу. Тактовый канал предназначен для синхронизации этих функций. Канал Reset (сброс) служит для передачи сигнала на перезагрузку РС, но обычно он не используется.

Интерфейс уже устарел, и системные платы с DIN-разъемом уже не производятся. Хотя AT-клавиатуры продаются довольно часто.

Интерфейс PS/2

В настоящее время наиболее распространенным способом подключения клавиатуры и мыши является их подключение к маленькому 6-контактному порту PS/2. На материнсих платах имеется два разъема, один из которых предназначен для мыши, другой - для клавиатуры. Сделать наоборот не получится. Из-за малых размеров разъем еще часто называют Mini-DIN. Его сигналы совместимы с сигналами DIN-разъема, поэтому, имея переходник, можно подключить к нему и старую AT-клавиатуру. Соответствие контактов можно посмотреть в таблице.

6-контакный	5-контакный	Сигнал
1	2	Данные
2	3	Резерв
3	4	Корпус
4	5	+5 V
5	1	Синхросигнал
6	-	Резерв

Контроллер, обрабатывающий сигналы, поступающие с клавиатуры или мыши, очень чувствителен к перепадам напряжения. Поэтому не вставляйте в порт PS/2 ничего до выключения компьютера - иначе контроллер может выйти из строя, и придется тогда менять материнскую плату.

Для того, чтобы не перепутать разъемы, предназначенные для мыши и клавиатуры, стандартом предусмотрена различная цветовая раскраска штекеров: фиолетовый для клавиатуры и зеленый для мыши. Хотя не всегда, надо заметить, производители придерживаются этого правила.