Arvutipordid (0)

Viljandi Ühendatud Kutsekeskkool
Teenindusosakond
Arvutiportide kasutamine seadmete juhtimiseks
Referaat
Koostaja : Tomas- Daniel Naanuri
AT07
Juhendaja : Kaido Jaanus
Vana-Võidu 2008

Sisukord:

Sisukord: 2
Mis on arvuti port? 3
Portide tutvustus ja nende kasutamine. 4
Jadaport ( Serial port). 4
Paraleel port. 5
Sisendport ja väljundport. 5
Klaviatuuriport. 5
USB-port. 6
FireWire-port. 7
Printeri rööpport. 7
MIDI-port. 7
SCIS-port. 8
Info liikumine läbi pordi. 8
Kommuteerimine . 9
me kaitseme porti , kuna kasutame teda väljundina 9
Kasutatud kirjandus: 10

Mis on arvuti port?

Port on puhverelement protsessori ja sisend -väljundseadmete vahel. Sisend-väljundseadmete mõiste on siin kasutusel veidi üldisemas mõttes ja hõlmab ka protsessori juhitavaid lüliteid, valgusindikaatoreid, välismäluseadmeid, liideseid jms, (st enamikku seadmeid, millega protsessor informatsiooni vahetab). Üldiselt ei loeta pordiks operatiivmälu ja veel mõningaid protsessori siinidele ühendatud arvuti sisemise tööga seotud loogikaskeeme. Iga sisend-väljundseade on ühendatud oma pordiga . Port on vajalik järgmistel põhjustel:
1) Protsessori vabastamiseks sisend-väljundseadmete andmevahetusega kaasnevatest lisategevustest, mis ei ole otseselt seotud ülesande lahendamisega. Paljude sisend-väljundseadmetega "suhtlemisel" toimub lisaks andmevahetusele ka täiendava informatsiooni vahetus, mis on seotud andmeõigsuse, kooskõlastamise, seadme tööreþiimide juhtimise ja muuga . See võib olla lihtsam või keerukam , kuid peaaegu alati on tegemist rutiinsete toimingutega, milleks pole mõtet protsessori aega kasutada.
2) Sisend-väljundseadme ja protsessori andmevahetuse ajaliseks kooskõlastamiseks. Sisend-väljundseadmed töötavad suhteliselt iseseisvalt. Andmevahetuskiirus on eri seadmetel väga erinev. Et protsessor loeks (kirjutaks) andmeid õigel ajal, on vajalik sünkroniseeriv vahelüli.
3) Sisend-väljundseadme ja protsessori andmevahetuse loogiliseks kooskõlastamiseks. Port on otstarbekas või isegi vältimatu, kui andmevahetusel sisend-väljundseadmega kasutatav andmevorming, -kodeering või andmete sünkroniseerimisviis erineb protsessoris kasutatavast.
4) Sisend-väljundseadme ja protsessori andmevahetuse füüsiliseks kooskõlastamiseks, kui on vajalik informatsiooni kandva signaali kuju või elektriliste parameetrite muutmine.
Sõltuvalt info ülekande viisist on kahte liiki porte:

paralleelpordid ( parallel port) ehk  rööpport - kus infot edastatakse korraga mitut juhet mööda. Kannavad tavaliselt tähist LPT (Line Printer Terminal )

jadapordid ehk järjestikpordid (serial port), kus infot edastatakse järjestikku. Kannavad tavaliselt tähist COM ( Communication ).
Kui räägitakse RS-232C tüüpi liidesest (interface), siis peetakse silmas jadadaporti. Tavaliselt on arvutil üks või kaks paralleel- kui ka jadaporti.

Portide tutvustus ja nende kasutamine.

Jadaport (Serial port).

Need pordid on meiega juba PC-tüüpi arvutite algusaegadest (kunagi oli tavaline, et nende külge ühendati välised modemid). Tänapäevaste arvutite jadapordid on peamiselt mõnede eksootilisemate juhtkangide ja mängukontrollerite ühendamiseks. Jadaporti kutsutakse mõnikord ka COM-pordiks (lühend kommunikatsioonipordist). Enamikul emaplaatidest on kakd jadaporti (kuid neid võib ka rohkem olla) ning igaüks neist saab ühe neljast COM-pordi nimest - mis võimaldab arvutil neid omavahel mitte segamini ajada.
Andmeedastus toimub seadmete vahel 1 biti kaupa. Enamike arvutite serial pordid toetavad kas RS-232C või RS-422 standardit. RS-232 standardi puhul  on tegu asünkroonse andmeedastusega. See tähendab seda, et andmeid saadetakse ainult siis, kui vastuvõttev seade selleks valmis on. Serial pordi andmeedastuskiirus on piiratud, ulatudes 115 200 bp/s ( bits per second). Juhtme pikkus ei tohiks ületada 20 m, vastasel juhul hakkab andmeedastuskiirus vähenema.
COM1
COM2
Seadmed ühendatakse kas DB-9 (väiksem) või DB-25 (suurem) pistikusse.
    DOS toetab nelja serial porti COM1, COM2, COM3 ja COM4. Serial portidele on eraldatud vaid 2 IRQ-d. Seega ei saa korraga töötada seadmed, mis on ühendatud portidesse 1 ja 3.
Port
Base Address
IRQ
COM1
03F8h...3FF
4
COM2
02F8h...2FF
3
COM3
03E8h...3EF
4
COM4
02E8h...2EF
3
Vanasti kasutati jadaporte ka modemi, digikaamera ja hiire ühendamiseks. Neid porte oli kahte sorti - 9 kontaktiga isane ja 25 kontaktiga isane, agavaid üheksakontaktine on tänapäeval kasutusele jäänud. Kui su arvutil on neli COM-porti, saad ühe arvutiga mitut modemit korraga kasutada.

Paraleel port.

Andmeedastus toimub baidi kaupa, kasutades edastuseks 8 erinevat juhet. Seega on andmeedastus serial pordist kiirem, kuid kaabli pikkus on piiratud 5-10 meetriga ning kaabel on ebamugavalt paks (sisaldab 25 juhet).
Algselt kasutati paralleel porte arvuti ja printeri ühendamiseks. Kuid uue standardiga (EPP/ECP- Enhanced Parallel Port/Enhanced Capability Ports - bi-directional parallel port (half duplex )) leidsid seal oma koha ka mitmed teised seadmed. Viimane lubab andmeedasukiirust kuni 1 MB/s. ECP- kasutatakse printerite ja skannerite puhul, EPP aga ülejäänud seadmete ühendamiseks.
Paralleel porti ühendatakse nt: ZIP kettaseade, Väline CD-ROM seade, SCSI adapter , Digitaalne kaamera , skanner, printer.

Sisendport ja väljundport.

Sisendport vahendab andmeid sisendseadmelt protsessori siinile, teostades selleks vajaliku signaalitöötluse ning ajalise kooskõlastuse.
Väljundport vahendab andmeid protsessori siinilt väljundseadmele, sooritades vajalikud infoteisendused ning ajalise kooskõlastuse.

Klaviatuuriport.

Neid on kahte sorti: üks neist on see IBM PS/2 pesa ja vanemat tüüpi klaviatuuriport, mis on suurem kui PS/2- pistik . Kui aga soovid kasutada hea tunnetusega klaviatuuri, millel paraku on vanemat tüüpiümmargune pistik (mida kasutatakse DIN-pistikutes), võid hankida ülemineku, millega saab vanema klaviatuu ri PS/2-porti ühendada.
Mänguport.
Harilikult on helikaardil lisaks väikestele pulkpistikupesadele veel üks laiem 15-kontaktiline pesa. Sinna ühendatakse vajadusel joystick (kuni 2 tükki) või MIDI seadmed. Üksteist nad ei sega, mõlema korraga ühendamiseks on vaja vaid nn Y-juhe. Siiski ei tee paha kaardi ostmisel uurida, kas joystick’ule on mõeldud- müügil on mitmeid kaarte, mille külge teda ühendada ei tasu. Pistiku olemasolu lubab helikaardiga ühendada väliseid MIDI instrumente , enamasti mitmesuguseid süntesaatoreid, olgu klahvistikuga või ilma, ja kontrollereid. Kontroller on seade, millega helitekitamise protsessi kuidagi juhtida saab. Pordi peaelemendiks on A/D-muundi. Lisaks analoogsignaalile võib see vastu võtta ka mõningaid digitaalsignaale ( nuppude sisse/ väljalülitamine). Arvuti aadressväljas kasutatakse mängupordi puhul aadresse 200...207.

USB-port.

See ülikiire port on kõiksuguste välisseadmete(näiteks digikaamera ja väliste modemite) arvutiga ühendamiseks universaalne viis. Esimene USB-pordi versioon lubas enda külge pärgühendada kuni 127 seadet . USB 2.0 pordid on väga kiired: nemad liigutavad andmeid kuni 480Mib/b, mis on hullumeelne kiirus, ning nad ühilduvad ka USB 1.1 riistvaraga. Lisaks sellele tunneb nii Windows XP kui ka Windows 2000 automaatselt ära iga USB-porti ühendatud seadme ning sellesama komponendi saab pordist eemaldada arvutit taaskäivitamata.
USB on tänapäeval levinud viis, kuidas ühendada skannereid, juhtkange, kontrollereid, digikaameraid, printereid ning isegi hiiri ja klaviatuure.

FireWire-port.

Tuntud kui ka IEEE 1394 pordina-andmeedastuskiirus on kuni 400Mib/s, mistõttu ta on rohkesti andmeid tekitavate seadmete (nagu digivideokaamerad, veebikaamerad ja värvilaserprinterid) ühendamiseks väga populaarne valik. Windows 2000 ja XP tunnevad FireWire ära nagu USB-gi ning ta toetab kuni 63 seadet ühes pordis.
Kui plaanid töödelda digivideot või osaleda videokonverentsidel, kaalu FireWire-pordi paigaldamist arvuti esipaneelile.

Printeri rööpport.

Ehhki seda on raske uskuda , on üks porditüüp püsinud PC XT ja AT päevadest peaaegu muutumatuna. Printeri rööppordid näevad välja ja töötavad peaaegu samamoodi nagu 1980. aastate alguses. Nad on peamiselt mõeldud printerite ühendamiseks. Erinevalt jadaportidest,liiguvad andmed rööpportides enam kui kaht juhet pidi.

MIDI-port.

Seda erilist porti kasutatakse MIDI-standardiga tuttavate muusikainstrumentide arvutiga ühendamiseks. Need pordid on tavaliselt helikaardiga koos. Samuti võib hankida USB-MIDI ülemineku.
Infrapunaport
Kui sul on infrapunapordiga süle- või pihuarvuti, võid kaaluda ka uuele arvutile sellise paigaldamist. Infrapunapordi kaudu saab kohe arvuti vahel andmeid ja faile vahetada ilma arvutite vahel kaableid vedamata. Sellest pordist on kasu näiteks siis, kui reisid sagali ning tahad laua- ja sülearvutis olevaid andmeid sünkroonis hoida. Seda porti saab tavaliselt paigaldada laiendusplaadiga, millel on väline infrapunasensor .

SCIS-port.

Kui paigaldad arvutisse SCSI-pordi on kaardil ka väline port, mille külge saab ühendada skannereid, CD-kirjuteid või teisi SCSI-seadmeid.

Info liikumine läbi pordi.

Kui andmevahetus käib läbi pordi, siis protsessor suhtleb sisend-väljundseadme asemel pordiga. Protsessori andmesiiniga on pordid ühendatud registrite kaudu, mis kuuluvad pordi koosseisu. Sisend-väljundseadme poole pöördumisel kirjutab protsessor pordi registrisse või loeb pordi registrist. Edasise andmevahetusega protsessor otseselt ei tegele, port tegutseb iseseisvalt vastavalt andmevahetusprotsessi kulgemisele.
Sel ajal, kui port tegeleb andmevahetusega, protsessor porti ei tülita. Protsessor vahetab pordiga andmeid siis, kui pordis on uued sisendseadmelt vastuvõetud andmed või kui port on vaba andmete edastamiseks väljundseadmele. Kui port on valmis protsessoriga suhtlema, siis toimub andmevahetus protsessori initsiatiivil lugemise (RD, IN) või kirjutamise (WR, OUT) käskudega. Selleks on pordid ühendatud ka protsessori aadressi- ja juhtsiiniga. Lugemis- ja kirjutamiskäsu ajal määrab aadressisiinil olev kood (aadress) pordi (täpsemalt pordi registri), millega operatsioon toimub.
Kuna protsessoriga ühendatavad sisend-väljundseadmed on väga erinevad, kasutatakse ka väga erinevaid porte. Üldiselt on lihtsamal seadmel ka lihtsam port. Näiteks üksikul valgusdioodil piisab pordiks ühest trigerist. Trigeri sisendiks on andmesiini üks järk. Trigeril on oma aadress, st aadressidekooder, mille väljund lubab sellesse trigerisse salvestada ainult vastava aadressiga kirjutamiskäsu ajal. Trigeri väljundis on kas otse või läbi transistori valgusdiood . Kui trigeri aadressil väljastada niisugune bait , kus trigeri sisendiga ühendatud järgu väärtus on 1, siis käsu täitmise tulemusel läheb triger olekusse 1 ja trigeri väljund kõrgeks. Olenevalt sellest, kas trigeri väljundis oleva dioodi teine ots on ühendatud toitepinge või maaga, ta kas süttib või kustub. Väljastades sellel aadressil vastavas andmejärgus 0-i, muutuvad trigeri olek ja valgusdioodi pinge vastupidiseks. Muidugi on igasse porti (ka lihtsasse) informatsiooni väljastamisel omad reeglid (näiteks millal ja kui tihti seda teha võib).

Kommuteerimine.

Arvuti porte võib koormata ainult närga vooluga umbes 10mA või nad põlevad läbi, aga kui siiski tahad suuremat voolu, tuleb kasutada transistor lülitust.

me kaitseme porti, kuna kasutame teda väljundina

Kasutatud kirjandus:

http://www.elion.ee/docs/misonpordid.html
http://www.arvutiweb.ee/index.php?option=com_content&task=view&id=71&Itemid=34
www.google.com
„Arvuti ehitamine võhikutele“ Mark L. Chambers 2006.a
10