Liitännät

Perinteisesti mikrossa on ollut mahdollista liittää oheislaitteita joko rinnakkais (parallel) tai sarja (serial) -liitäntään. Kolmas mahdollisuus on liittää laitteen ohjainkortti mikron väylään eli korttipaikkaan. Sarjaliitännässä tieto kulkee yhtä johdinta pitkin ja rinnakkaisliitännässä useita johtimia pitkin. Tästä syystä rinnakkaisliitäntä on nopeampi kuin sarjaliitäntä. Rinnakkaisliitäntää kutsutaan myös centronics, ja kirjoitinliitännäksi. Sarjaliitäntää kutsutaan myös COM- ja RS-232-liitännäksi.

Viime vuosina on kuitenkin kovasti kehitetty uusia liitäntästandardeja korvaamaan vanhoja rinnakkais- ja sarjaliitäntöjä. Uusista tuulista esimerkkeinä ovat USB, PCMCIA, FireWire, Bluetooth jne.

PC Interfaces <URL: http://www.hut.fi/Misc/Electronics/pc/interface.html>

Sarjaliitäntä (serial port)

Sarjaliitännässä varsinainen tieto siirtyy vain yhtä johdinta pitkin pitkänä sarjana. Sarjaliitännässä on tietokoneen päässä 9- ja 25-napaisia urospuolisia liittimiä. Liittimistä eivät ole välttämättä aina kaikki navat käytössä (esim. 25-napaisessa liittimessä NC = No Connect). 9-napaisessa liittimessä riittää, että linjat 2 (Receive Data), 3 (Transmit Data) ja 5 (Signal Ground) eli tiedon lähettämis- ja vastaanottamislinjat sekä maadoitus ovat käytössä. Tällöin esimerkiksi mikro voi lähettää tietoa kirjoittimelle Transmit Data -linjaa pitkin, ja jos kirjoitin ei ehdi käsitellä kaikkea lähetettyä tietoa, se keskeyttää tiedon lähetyksen lähettämällä Receive Data -linjalle keskeytysviestin. Kirjoitin ilmoittaa vapautumisestaan ja pyytää lisää tietoa Receive Data -linjalle lähettämällään uudella viestillä. Normaalisti kättely eli ilmoittaminen tiedon lähettämistarpeesta ja vastaanottovalmiudesta hoidetaan erillisiä linjoja pitkin (RTS eli Request To Send ja CTS eli Clear To Send).

Huomattava on, etteivät tietyt signaalit etene 9- ja 25-napaisissa liittimissä samannumeroisia johtimia pitkin. 9-napainen liitin voidaan tarvittaessa yhdistää myös 25-napaiseen liittimeen erillisen sovittimen avulla (ostettu tai itse tehty). Tällöin 25-napaisessa liittimessä on oltava käytössä ainakin yhdeksän napaa, joihin yhdistetään 9-napaisesta liittimestä vastaavat signaalilinjat.

Sarjaliitännän nopeus riippuu käytetystä sarjaliikennepiiristä. Vanhimmat piirit (8520) eivät pystyneet kunnolla edes 9600 bps (bittiä sekunnissa) nopeuteen. Uusissa koneissa on käytössä 16450/16550-sarjan sarjaliikennepiirejä, jotka pystyvät parhaimmillaan jo 115200 bps nopeuteen. On olemassa myös näitäkin nopeampia sarjaliikennepiirejä, mutta ne ovat kohtalaisen harvinaisia eikä niille löydy vielä kunnon ohjelmistotukea.

Serial Port Central <URL: http://www.lvr.com/serport.htm>

Rinnakkaisliitäntä (parallel port)

Rinnakkaisliitännässä on koneen päässä 25-napainen naaraspuolinen liitin, jossa tieto kulkee kahdeksaa rinnakkaista johdinta pitkin, eikä yhtä johdinta kuten sarjaliitännässä. Rinnakkaisliitäntä onkin huomattavasti nopeampi kuin sarjaliitäntä. Tavallisin versio rinnakkaisliitännästä pystyy siirtämään parhaimmillaan 150 kB/s. Alkuperäisestä Centronicsin kehittämästä rinnakkaisliitännästä on nykyisin käytössä myös huomattavasti tehokkaampia IEEE 1284-1994-standardiin perustuvia versioita ns. ECP (Extended Capabilities Port) ja EPP (Enhanced Parallel Port) versiot. Nämä uudet versiot siirtävät tietoa jopa yli 10 kertaa nopeammin kuin alkuperäinen rinnakkaisliitäntä.

Introduction to the IEEE 1284-1994 Standard <URL: http://www.fapo.com/1284int.htm>

Parallel Port Central <URL: http://www.lvr.com/parport.htm>

USB (Universal Serial Bus)

USB (Universal Serial Bus) on uusi sarjaliitäntästandardi, joka mahdollisesti tulee korvaamaan jo vuosikaudet käytössä olleet sarjaliitännät (RS-232 ja PS/2). Näppäimistöjä, hiiriä, joystickeja, modeemeja, skannereita ja printtereita voidaan liittää USB:liitännällä tietokoneeseen. USB on Plug And Play -yhteensopiva ja siihen liitettäviä laitteita voidaan vaihtaa koneen ollessa päällä. Windows 95 ei ilman laajennuksia tue USB-laitteita ja paras tuki niille saadaankin vasta Windows 98:n mukana. USB-väylään voidaan liittää jopa 127 laitetta!

USB-liitäntä tukee tällä hetkellä kahta eri siirtonopeutta: 1.5 MB/s ja 187 kB/s. Hitaampaa nopeutta käytetään esimerkiksi hiiren ja näppäimistön liittämiseen. Uusin versio USB:sta eli ns. USB II tulee tukemaan huomattavasti suurempia siirtonopeuksia. Huippunopeudeksi on lupailtu jopa 36 - 48 MB/s.

Universal Serial Bus <URL: http://www.usb.org/>

USB Stuff <URL: http://www.usbstuff.com/>

IEEE-1394 (FireWire)

IEEE-1394, myös nimellä FireWire tunnettu, on myös uusi sarjaliitäntästandardi. USB:stä poiketen IEEE-1394 on kuitenkin huomattavasti nopeampi. Firewirellä on tarkoitus korvata nykyiset rinnakkaiskaapelit huomattavasti nopeammalla ja halvemmalla liitännällä. IEEE-1394 väylään voidaan liittää maksimissaan 63 laitetta ja siirtonopeus on maksimissaan tällä hetkellä 50MB/s, mutta tulevaisuudessa nopeus tulee edelleen kasvamaan. Väylälle tyypillisiä ominaisuuksia ovat: mm. Plug and Play, taattu siirtonopeus reaaliaikasovelluksille ja tarpeeksi nopea tiedonsiirto äänen- sekä videokuvankäsittelyssä.

IEEE-1394-väylää käytetään erityisesti videonauhureiden, digitaalisten videokameroiden, äänilaitteiden ja muiden suurta reaaliaikaista siirtokapasiteettia vaativien laitteiden liittämisessä tietokoneeseen.

IEEE - 1394 High Performance Serial Bus <URL: http://www.unisys.com/marketplace/aquanta/tech-library/brief-ieee.html>

IrDA (Infrared Data Association)

IrDA on Infrared Data Associationin määrittelemä standardi langattomaan tiedonsiirtoon käyttäen infrapunasäteilyä. IrDA-standardin mukaisia liitäntöjä ja lisälaitteita käytetään erityisesti liikuteltavissa laitteissa kuten kannettavissa tietokoneissa, kameroissa, videokameroissa, käsimikroissa.

Yleisin IrDA:n käyttötarkoitus on kannettavan tietokoneen ja pöytäkoneen helppo yhdistäminen toisiinsa ilman johtoviidakkoa.

IrDA 1.0 ja 1.1 standardien mukaiset laitteet toimivat maksimissaan yhden metrin etäisyydeltä. Siirtonopeus vaihtelee välillä 2400 - 115200 bps (bittiä sekunnissa). IrDA 1.1 tukee myös suurempia nopeuksia: 0.576, 1.152 Mbps ja nopeimmillaan jopa 4 Mbps (0.5 MB/s). Tulevaisuudessa nopeus kohoaa 16 Mbps ja jopa 50 Mbps saakka.

Introduction to IrDA <URL: http://www.hw.cz/english/docs/irda/irda.html>

Infrared Data Association <URL: http://www.irda.org/>

PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)

PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)on varsinkin kannettavissa tietokoneissa käytetty 16- tai 32-bittinen liitäntäväylä, johon voidaan liittää lähes mitä tahansa laitteita. Yleensä PCMCIA-lisälaitteet ovat hyvin pieniä, noin kahden luottokortin paksuisia kortteja joten ne ovatkin erityisen sopivia pientä tilaa vaativiin kannettaviin tietokoneisiin. PCMCIA-laitteita voidaan poistaa ja kytkeä ilman että tietokonetta tarvisi välillä sammuttaa. Yleisimpiä PCMCIA-lisälaitteita ovat modeemit ja verkkokortit. PCMCIA-kortteja voi olla kolmea eri tyyppiä kuten myös vastaavia PCMCIA-liittimiä.

Tyyppi

Pituus

Leveys

Paksuus

Liitin

Yleisin käyttötarkoitus

Type I

85.6 mm

54 mm

3.3 mm

1 Type I -kortti

muistikortit

Type II

85.6 mm

54 mm

5.5 mm

1 Type II -kortti / 2 Type I -korttia

modeemit, faxit, verkkokortit

Type III

85.6 mm

54 mm

10.5 mm

1 Type III kortti / 1 Type II -kortti ja 1 Type I -kortti

kovalevyt

Personal Computer Memory Card International Association <URL: http://www.pcmcia.org/>

Bluetooth

Bluetooth on nimitys teknologiselle määritykselle, jolla pystytään halvalla muodostamaan radioyhteyslinkkejä kannettavien tietokoneiden, puhelimien ja muiden kannettavien laitteiden välillä. Bluetooth on tulossa oleva standardi, joka mahdollisesti korvaa IrDA:n ja laajentaa edelleen sen käyttöaluetta. Mahdollisia käyttökohteita mm. verkkoyhteys kännykän kautta, käyntikorttien vaihtaminen eri puhelimien ja kannettavien tietokoneiden välillä, kalenteritietojen synkronointi, langattomat kuulokkeet puhelimeen yms.

Bluetoothin maksimisiirtonopeus on n. 1 MB/s.

Bluetooth <URL: http://www.bluetooth.com/>

PS/2

PS/2 on IBM:n kehittämä portti hiiren tai näppäimistön liittämiseksi tietokoneeseen. Sarjaportti vapautuu muuhun käyttöön, jos hiiri pystytään liittämään PS/2-porttiin. PS/2-liittimenä toimii minikokoinen DIN-liitin, jossa on 6 piikkiä. Vanhemmissa koneissa näppäimistö liitetään isokokoiseen DIN-liittimeen.

PC Keyboard FAQ <URL: http://www.repairfaq.org/filipg/LINK/PORTS/F_Keyboard_FAQ.html>

Kurssimateriaalien käyttäminen kaupallisiin tarkoituksiin tai opetusmateriaalina ilman lupaa on ehdottomasti kielletty!
Copyright © Tommi Lahtonen (tommi.j.lahtonen@jyu.fi)<URL: http://www.iki.fi/hazor/>
Petri Heinonen (peheinon@mit.jyu.fi)<URL: http://www.mit.jyu.fi/peheinon/>