Существует пять разновидностей разъёмов USB, выполненных таким образом, чтобы исключить возможность неправильного соединения. Все разъёмы делятся на две группы: тип А, предназначенный для подключения к компьютеру или портативному гаджету, и тип B, применяемый в периферийных устройствах. Есть два варианта разъёмов типа A, «обычный» и Mini-A, и три варианта типа B — «обычный», Mini-B и Micro-B.
Отдельно стоит сказать о разъёмах типа Micro-AB: они устанавливаются в фото- и видеокамерах, цифровых альбомах и прочих портативных устройствах и служат для прямого подключения к периферии (например, принтерам) или накопителям, минуя компьютер. Требования к таким устройствам описываются в спецификации USB On-The-Go, расширении протокола USB 2.0.
Разработанный преимущественно инженерами Apple последовательный интерфейс, принятый в 1995 году в качестве промышленного стандарта под индексом IEEE 1394. Топология — равноправие устройств, допускающее прямое соединение до 64 устройств без участия компьютера. В классической реализации используются кабели с 6, или 4 проводниками, где два из них отвечают за приём данных, два — за передачу, а в первом случае добавлены ещё два проводника для питания. Скорость передачи информации в версии IEEE 1394 (FireWire 400) — 100, 200 или 400 Мбит/с, в версии IEEE 1394b (FireWire 800) — до 800 Мбит/с. Максимальная длина кабеля между устройствами — 4,5 м, однако за счёт того, что FireWire-хабы одновременно служат усиливающими сигнал репитерами, можно увеличить общую длину кабеля до 72 метров.
Разъёмы FireWire (слева направо): 4-контактный и 6-контактный
Действующие стандарты предусматривают три типа разъёмов: миниатюрный 4-контактный, который обычно устанавливается в видеокамерах и ноутбуках, полноразмерный 6-контактный — его можно найти на внешних накопителях и платах расширения, а также 9-контактный для работы по протоколу IEEE 1394b. Разъёмы FireWire 800 несовместимы с кабелями стандарта FireWire 400, однако «медленные» устройства можно подключать к этой шине через переходники.
ДЛЯ НАКОПИТЕЛЕЙ
eSATA
Один из самых «молодых» интерфейсов, разработанный в 2004 году и совсем недавно появившийся в ноутбуках и внешних накопителях. External SATA (eSATA), как понятно из названия, представляет собой внешнюю реализацию последовательной шины Serial ATA (SATA), пришедшей на смену параллельной IDE. Интерфейс разработан специально для подключения накопителей и обеспечивает обмен данными на скорости до 3 Гбит/с. Помимо пропускной способности, у eSATA есть важное преимущество перед USB и FireWire: она позволяет воспользоваться такими низкоуровневыми технологиями доступа к диску, как S.M.A.R.T. и NCQ, недоступными для универсальных интерфейсов.
Разъёмы eSATA
Разъёмы eSATA внешне напоминают коннекторы SATA, но несовместимы с ними из-за ряда изменений, призванных повысить надёжность соединения. К сожалению, как и в случае в SATA, питание через эту шину не передаётся, поэтому у внешнего накопителя должен быть свой БП.
Порт eSATA на ноутбуке (снизу)
СВЯЗЬ
Ethernet
Интерфейс, без которого трудно представить современный компьютер, ведь без сетевого подключения сегодня обойтись практически невозможно. В большинстве случаев это именно проводное соединение — будь то локальная корпоративная сеть или интернет.
Сетевой кабель (Ethernet)
Устанавливаемые в современные ПК сетевые карты обычно соответствуют двум стандартам: Fast Ethernet со скоростью передачи данных до 100 Мбит/с и Gigabit Ethernet с пропускной способностью до 1 Гбит/с. Для подключения используются витая пара (точнее, 4 пары кабелей) и стандартные восьмиконтактные разъёмы RJ-45.
Modem
Распространение широкополосного интернета постепенно делает бесполезным так называемый модемный порт RJ-11, предназначенный для подключения модема к аналоговой телефонной линии. Диалап всё менее актуален, и, например, в ноутбуках Apple последнего поколения модем просто отсутствует.
Телефонный разъём и розетка (RJ11)
IrDA
Единственный беспроводной интерфейс, у которого есть порт — IrDA, использующий для передачи данных инфракрасный луч, из-за чего сопрягаемое устройство должно находиться в прямой видимости. Сегодня практически вытеснен из мобильных устройств контроллерами Bluetooth, работающими на радиоволнах. В некоторых ноутбуках, а также в телевизорах и другой бытовой технике, широко применяется для подключения пульта дистанционного управления.
Внешний адаптер ИК-порта с интерфейсом USB
Bluetooth
Беспроводной интерфейс ближней связи (10–100 м), предназначенный для обмена информацией между компьютерами и портативными устройствами и всевозможной периферийной техникой — от телефонных гарнитур до принтеров. Возможности конкретного контроллера зависят от реализованных в нём профилей. К примеру, профиль A2DP позволяет передавать двухканальный стереозвук, а профиль VDP — потоковое видео.
Внешний адаптер Bluetooth с интерфейсом USB
Самая распространённая версия Bluetooth 2.0 + EDR обеспечивает скорость передачи данных до 2,1 Мбит/с. Более современный протокол 2.1 отличается улучшенными средствами шифрования и технологией энергосбережения. Официально представленная в апреле 2009 года версия Bluetooth 3.0 предполагает существенное увеличение скорости передачи данных — до 24 Мбит/с, но пока устройств с поддержкой этого стандарта на рынке нет.
Wi-Fi (IEEE 802.11)
Беспроводная альтернатива Ethernet, позволяющая создавать локальные сети без прокладки кабелей. Для подключения к сети клиентов используются точки доступа (хотспоты), предусмотрена также возможность прямого соединения клиентов в режиме точка-точка, минуя хотспот. Подавляющее большинство выпускаемых ноутбуков штатно комплектуется адаптерами Wi-Fi.
Беспроводная точка доступа Wi-Fi
В настоящее время в России используются три стандарта IEEE 802.11b, g и n, работающие в частотном радиодиапазоне 2,4 ГГц. Максимальная скорость передачи данных — 11, 54 и 480 (по стандарту до — 600) Мбит/с, соответственно. Дальность связи при использовании обычной точки доступа IEEE 802.11b/g — до 32 метров в помещении и до 95 метров на открытом пространстве.
ИЗОБРАЖЕНИЕ И ЗВУК
D-Sub
Один из самых старых разъёмов. Тем не менее он всё ещё используется производителями ноутбуков и настольных ПК и служит для аналогового подключения внешнего монитора или видеопроектора.
Розетка D-Sub
DVI
Цифровой интерфейс для подключения монитора, видеопроектора и другого совместимого устройства вывода изображения. На большинстве современных видеокарт для настольных ПК вы найдёте именно разъёмы DVI. Чаще всего это DVI-I, через переходник обеспечивающий и аналоговое подключение дисплея. Разъём версии DVI-D передаёт исключительно цифровой сигнал и там физически отсутствуют дополнительные гнёзда для установки переходника.
Типы розеток DVI
DVI c одной цифровой линией (Single Link DVI) состоит из четырёх витых пар (красный, зелёный, синий и clock) и обеспечивает передачу изображения с разрешением до 1920х1080 пикселей. Если же вы подключаете, к примеру, 30-дюймовый ЖК-монитор «по цифре», то вам требуется DVI c двумя линиями (Dual Link), гарантирующий разрешение до 2560х1600 точек. Разъёмы легко отличить: у Single Link отсутствует шесть средних контактов. В некоторых ноутбуках Apple также использовались порты Mini-DVI и Micro-DVI собственной разработки этой компании.
Максимальная длина кабеля зависит от разрешения: чем оно меньше, тем длиннее может быть провод. Например, для передачи изображения 1280х1024 точек можно воспользоваться «шнурком» длиной до 15 метров. Для отправки сигнала на большие расстояния используют специальные усилители.
S-Video
Аналоговый видеоинтерфейс, используемый для подключения к компьютеру телевизора или видеопроектора. В отличие от композитного, где для передачи сигнала используется один коаксиальный кабель, в S-Video (Separate video) сигналы яркости и цветности передаются по двум независимым линиям, что обеспечивает повышенную чёткость и улучшенную цветопередачу изображения.
Стандартный разъём S-Video — четырехштырьковый mini-DIN. Именно он устанавливается в телевизорах, проекторах и прочей бытовой электронике. Семиштырьковый S-Video используется на компьютерных видеокартах и в ноутбуках, дополнительные контакты служат для передачи композитного видео CVBS и компонентного сигнала RGB — соответствующие переходники обычно входят в комплект карты.
Cемиконтактная розетка S-Video
Существуют также девятиштырьковые разъёмы — они применяются на графических ускорителях, оснащённых видеовходом (VIVO) и позволяющих оцифровывать сигнал с внешних аналоговых источников, например с кассетного видеомагнитофона.
HDMI
Универсальный мультимедийный интерфейс, способный передавать цифровой видеосигнал высокой чёткости и многоканальный цифровой звук. Поддерживает технологию защиты от копирования HDCP. Начал широко применяться в бытовой и компьютерной техники после выхода спецификации 1.2 в 2005 году. Версия HDMI 1.3 предусматривает максимальную скорость передачи данных до 10,2 Гбит/с по одному кабелю (разрешение до 2560х1600 пикселей), поддержку 48-битной глубины цвета и новых аудиоформатов Dolby HD и DTS-HD. В 2009 году была одобрена спецификация HDMI 1.4, отличающаяся от 1.3 встроенным Ethernet-каналом, позволяющим передавать видео, звук и данные по сетевому протоколу, а также реверсивным аудиоканалом, упрощающим коммутацию техники.
Порт HDMI
Разъём HDMI
Стандартом предусмотрены четыре типа разъёмов HDMI: Type A c 19 контактами, электрически совместимый с DVI-D Single Link, Type B с 29 контактами, совместимый с DVI-D Dual Link, Type C с 19 контактами — уменьшенный порт для установки в портативных устройствах, и Type D — миниатюрный 19-контактный разъём, по размерам сравнимый с micro-USB. Как и в случае с DVI, допустимая длина кабеля зависит от разрешения, по умолчанию — до 5 метров, со специальными удлинителями — до 50 метров, а при использовании оптоволокна — более 100 метров.
Видеокарта с двумя портами DisplayPort и портом DVI-I Dual Link
DisplayPort
Новейший мультимедийный интерфейс для передачи цифрового видео и звука, текущая версия 1.1a утверждена VESA в 2008 году. В отличие от HDMI, за который просят роялти, DisplayPort не облагается какими-либо лицензионными сборами. Этот стандарт изначально был призван заменить DVI и VGA, используемые прежде всего в компьютерной технике, в мониторах и проекторах. Тем не менее в нём предусмотрена поддержка технологий, применяемых в бытовой аудио/видеотехнике. Пропускная способность шины — до 10,8 Гбит/с (разрешение до 2560x1600 пикселей при 10 бит или до 2560х2048 — при 8 бит), поддерживаются технологии защиты цифрового контента DPCP и HDCP. Максимальная допустимая длина кабеля без усилителей — 15 метров.
Разъём DisplayPort
В настоящее время существуют два типа разъёмов: полноразмерный DisplayPort и уменьшенный Mini DisplayPort, разработанный компанией Apple и используемый сегодня только в компьютерах этой фирмы (за редким исключением).
Порт Mini DisplayPort на ноутбуке Apple MacBook
АНАЛОГОВЫЙ ЗВУК
Для передачи аналогового звука в компьютерной и бытовой технике используются разные разъёмы. В мобильных устройствах и ПК чаще всего устанавливаются разъёмы для 2,5- или 3,5-миллиметровых штекеров типа «мини-джек», а в бытовой электронике обычно применяются разъёмы типа RCA. Бывают редкие исключения, но они лишь подтверждают правило. В ноутбучных розетках для мини-джеков нередко совмещаются линейный аналоговый и цифровой S/PDIF выходы. В бытовой аппаратуре для передачи сигнала S/PDIF служат коаксиальные разъёмы RCA или оптические Toslink.
Звуковая карта с 3,5-миллиметровыми розетками мини-джек и оптическими цифровыми входом и выходом S/PDIF
***
Этой краткой информации вполне достаточно для того, чтобы разобраться в портах на вашей портативной и домашней технике. А теперь посмотрим, как всё это многообразие интерфейсов можно использовать на практике.
