أنواع منافذ الإدخال والإخراج

منافذ الإدخال / الإخراج أو منافذ الإدخال / الإخراج على الكمبيوتر، مما يعني أن منافذ الإدخال والإخراج على جهاز الكمبيوتر، كانت داخل أجهزة الكمبيوتر منذ بداية الوقت، وبدونها لن يكون هناك اتصال لا لجمع البيانات أو إعادة إرسالها مرة أخرى. كانت هناك أنواع مختلفة من منافذ الإدخال والإخراج عبر التاريخ، لذلك قمنا بتجميع مجموعة منها مرتبة حسب نوع الاستخدام.

تتمثل إحدى الميزات التي تحدد جهاز الكمبيوتر على الأنظمة الأساسية الأخرى في قابليته للتوسعة. يحدث هذا بفضل منافذ الإدخال والإخراج. تتيح لك منافذ الإدخال / الإخراج توصيل جميع أنواع المكونات والأجهزة الطرفية.

الخصائص العامة لمنافذ الإدخال والإخراج

منافذ الإدخال / الإخراج هي منافذ اتصال مسؤولة عن نقل مجموعة من البيانات بين طرفين، وجميعها لها الخصائص التالية:

• الساعة: تُظهر هذه الإشارة عدد المرات التي يتم فيها نقل البيانات.
• دبابيس البيانات: هناك دبابيس تنقل المعلومات من جانب إلى آخر، وتتلقى دبابيس، وترسل دبابيس و Full Duplex تسمح للبيانات بالانتقال في اتجاه واحد. إذا كان هناك العديد من دبابيس البيانات في واجهة المنفذ، فسنقول المنفذ المتوازي، وإذا كان عدد الدبابيس أقل، فسنقول المنفذ التسلسلي.

يجب توضيح أن حقيقة أن المنفذ تسلسلي لا يعني أنه أبطأ، لأن كمية البيانات المرسلة و / أو المستلمة ستعتمد على سرعة الساعة. لقد تطورت واجهات الإدخال / الإخراج، مثل بقية المنطق في المعالجات، بمرور الوقت، وما كان ممكنًا في السابق فقط مع المنافذ المتوازية الكبيرة، على سبيل المثال، وصل إلى النقطة التي كان ممكنًا فيها باستخدام المنافذ التسلسلية.

أنواع منافذ الإدخال والإخراج في الكمبيوتر

هذه المنافذ هي المنافذ التي يمكنك العثور عليها على أجهزة الكمبيوتر واللوحات الأم:

منافذ الإدخال والإخراج USB

تعد منافذ USB هي المعيار المطلق لمنافذ الإدخال والإخراج حيث يتم استخدامها من قبل العديد من الأجهزة الطرفية. ومع ذلك، فإن أصله خارج الكمبيوتر، حيث إنه إصدار تم تكييفه للكمبيوتر الشخصي وتم تحديثه إلى منفذ SIO لأجهزة الكمبيوتر Atari 8 بت. تم استخدام منفذ SIO لتجنب الاضطرار إلى وضع الكمبيوتر بالكامل في محركات أقراص مرنة، كما هو الحال مع أجهزة الكمبيوتر الأخرى ذات 8 بت.

ظهر معيار USB في أواخر التسعينيات بهدف استبدال المنافذ المختلفة على الكمبيوتر مثل Centronics أو منفذ LPT1 ومنفذ COM ومنافذ PS / 2. هدف استغرق تحقيقه سنوات بسبب انتشار الأجهزة الطرفية مع هذه الواجهات. كان إصداره الأول بمعدل نقل 11 ميجابت في الثانية فقط، وزاد الإصدار 2.0 إلى 480 ميجابت في الثانية وأصبح أيضًا منفذًا مثاليًا لنقل الفيديو، لذلك تم إهمال IEEE-1394 أو FireWire. بالنسبة للإصدار 3.0، فإنه يسمح بنقل البيانات بسرعة منفذ SATA واحدة.

يأتي USB بأشكال عديدة، لكن أحدثها هو USB-C، والذي يتيح فقط الشحن السريع للأجهزة الطرفية أو حتى أجهزة الكمبيوتر بأكملها. حتى أنها تعمل بمثابة DisplayPort. بالنظر إلى تاريخها، من الواضح أن مصطلح عالمي أكثر أهمية مما يستحق.

منافذ إخراج الفيديو HDMI

منفذ HDMI هو معيار الفيديو المطلق في أجهزة التلفزيون، ومع ذلك، فهو نسخة محسّنة من منفذ DVI المهجور بالفعل، بما في ذلك القدرة على نقل الصوت وتشغيل المحتوى بدقة عالية مع أنظمة حماية حقوق النشر. ظهر لأول مرة عندما أصبح واضحًا أن كبل المكون لا يوفر نطاقًا تردديًا كافيًا للوضوح العالي الكامل، وأن كل من Blu-ray والمحتوى المباشر يحتاجان إلى طريقة لمكافحة القرصنة.

إنها تزدهر اليوم من حيث القدرات والنطاق الترددي، مما يسمح بنقل الفيديو بدقة 8K ومعدلات التحديث التي تتجاوز 60 هرتز الكلاسيكية.

منافذ إخراج الفيديو DisplayPort

منفذ إخراج الفيديو الآخر هو DisplayPort، على الرغم من أن HDMI معيار لمصنعي أجهزة التلفزيون، إلا أن DisplayPort موجه أكثر نحو سوق أجهزة الكمبيوتر، لذلك لا يوجد هذا المنفذ عادةً في أجهزة التلفزيون. مثل HDMI، يحتوي على العديد من الإصدارات، ولكنه مصمم أكثر للاستخدام في الكمبيوتر، لأن أشياء مثل تدعم عددًا أكبر من الدقة من HDMI في معياره ومصمم للاستخدام متعدد الشاشات.

منافذ RJ45 أو إيثرنت

إنه منفذ ايثرنت يسمح لنا بالاتصال بالشبكة بجهاز الكمبيوتر الخاص بنا بسرعات عالية، وهو ما لا يمكن تحقيقه مع أي معيار لاسلكي. يعود الفضل في استمرارها إلى تطورها، حيث تحدثنا عن اتصالات 100 ميجابت في الثانية منذ سنوات، بينما لدينا اليوم بالفعل واجهات 10000 ميجابت في الثانية أو 10 جيجابت في الثانية.

مقبس صغير مقاس 3.5 ملم وموصلات TRS

إنه منفذ لتوصيل السماعات والميكروفون بشكل مثالي. يوجد نوعان مختلفان من الموصل، الأول يدعم توصيلات مقبس صغير ثنائي الحلقة حيث تتوافق كل حلقة مع قناة استريو، أما الحلقة الثالثة فتعني إمكانية استخدام ميكروفون.

أحد أشكال هذا النوع من الاتصال هو موصلات TRS، والتي تسمح بتوصيل العديد من مكبرات الصوت في نظام موضعي. يأتي مع قيود في عرض النطاق الترددي وجودة الصوت.

منافذ SPDIF للصوت الرقمي

عندما أصبحت أقراص DVD شائعة، كذلك فعلت DOLBY Digital، والتي كانت أول نظام جغرافي مكاني حقيقي وبالتالي تطلب نطاقًا تردديًا أعلى بكثير. لهذا السبب ظهر منفذ SPDIF أو SONY Philips Digital Interface Format. ينقل الصوت في شكل رقمي عبر كبل متحد المحور على منفذ واحد.

تستفيد الأنظمة متعددة السماعات المتقدمة مثل 7.1 من هذا النوع من الموصلات. أفضل بكثير من TRS. ليس فقط لتجنب الحاجة إلى الكثير من الكابلات، ولكن أيضًا لتقديم جودة صوت أفضل بفضل المزيد من النطاق الترددي.

منافذ PCI Express

فتحات PCI Express هي المكان الذي نقوم فيه حاليًا بتوصيل كروت الشاشة وبرامج تشغيل M.2 NVMe، بالإضافة إلى الأجهزة الطرفية الأخرى التي تتطلب هذا المنفذ، على الرغم من أنها أقل استخدامًا. تم تصميمه ليكون خليفة لـ AGP و PCI الكلاسيكيين، وهو معيار ظهر في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وتطور حتى الآن، مع الإصدار 4.0 بالفعل في السوق، مع 5.0 على المنحدر.

ميزته على منافذ الإدخال / الإخراج الأخرى هي أنه يرث القدرة على الوصول مباشرة إلى الرام للنظام من AGP. هذا هو مفتاح الاتصال CPU-GPU والقدرة على نسخ البيانات بشكل أكثر كفاءة من NVMe SSD.

منافذ الإدخال والإخراج منتهية الصلاحية (توقف العمل بها)

نادرًا ما تُرى هذه المنافذ الآن على جهاز الكمبيوتر ويتم استبدالها بمنافذ تؤدي نفس الوظيفة ولكنها تتمتع بأداء أعلى أو استهلاك طاقة أفضل أو كليهما.

منفذ RS-232 أو DB9

تم استخدام هذا المنفذ لاتصالات الأجهزة في عصر أجهزة الكمبيوتر المصغرة. محطات خاصة. في السنوات الأولى، كان الكمبيوتر يستخدم لوحات المفاتيح والماوسات وأجهزة المودم وما إلى ذلك. تم اعتماده كمنفذ إدخال / إخراج مثالي للأجهزة الطرفية مثل

في حالة الماوسات ولوحات المفاتيح، تم استبدالها أولاً بمنفذ PS / 2، وبدأت أجهزة المودم عالية السرعة في استخدام منافذ أكثر تقدمًا مثل ISA، وأصبحت قديمة تدريجياً حتى تم التخلص منها تدريجياً بواسطة USB. عندما حدث هذا، كان أحد أكثر الأجزاء عديمة الفائدة على جهاز الكمبيوتر.

المنافذ المتوازية أو Centronics

منفذ الطابعة الشهير هو منفذ متوازي ظهر لأول مرة على بطاقات رسومات MDA من IBM وأصبح لاحقًا جزءًا من المذربورد. تم إخراج منفذ USB من السوق بمجرد خروجه وكان بطيئًا جدًا لدرجة أنه كان عديم الفائدة. وهو عبارة عن منفذ متوازي 36 سنًا مصمم أصلاً للطابعات والماسحات الضوئية.

بمرور الوقت، تم استبدال منفذ Centronics بالمنفذ المتوازي أو المنفذ DE9، وهو إصدار متوازي من منفذ DB9 وبالتالي يعتمد على معيار RS-232. لقد اعتادوا على الخلط لأن كلاهما معروف باسم منافذ الطابعة، لذلك قمنا بتجميعها في نفس القسم.

منفذ VGA

اعتاد منفذ VGA أن يكون المعيار المثالي لشاشات CRT لأجهزة الكمبيوتر واستمر لمدة 20 عامًا تقريبًا، لكنه أثبت أنه غير قادر على إظهار جودة صورة جيدة على شاشة LCD، لذلك تم استبداله بسرعة بمعايير مثل DVI و HDMI و DP.

منفذ VGA مناسب لشاشات CRT، ولكن تم استخدامه أيضًا في أجهزة العرض. يرجع اختفائه إلى الاستخدام المتزايد للفيديو الرقمي، والذي يتم فهمه بشكل أفضل من خلال لوحات LCD، حيث يشغل مساحة أقل ويستبدل أجهزة التلفزيون والشاشات بالإشارات التناظرية.

منفذ DVI

كان منفذ DVI هو محاولة VESA السابقة DisplayPort لإطلاق الوريث إلى VGA. في الواقع، يتم اشتقاق HDMI من هذا المنفذ، مع اختلاف أن DVI لا يدعم محتوى HDCP، ولا ينقل الصوت، وتوقفت عملية تطويره مع تطور HDMI. يمكنك رؤيته على أجهزة التلفزيون والشاشات من النصف الثاني من العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

كان هناك 3 أنواع مختلفة من التوصيلات في معيار DVI، يمكن لـ DVI-I نقل الإشارات التناظرية والرقمية، ويمكن لـ DVI-D نقل الإشارات الرقمية فقط ويمكن لـ DVI-A نقل الإشارات التناظرية فقط. لكل منها إعداد دبوس مختلف.

منفذ S-Video

منفذ S-Video هو منفذ فيديو من نوع RGB يستخدم بشكل شائع في العديد من أجهزة الكمبيوتر، ووحدات التحكم، وبطاقات الرسومات للاتصال بجهاز تلفزيون تقليدي. إنه يختلف عن VGA في هذا الجانب، ولكنه كان مفيدًا في بعض أجهزة الكمبيوتر ذات 8 أو 16 بت، على سبيل المثال كان لدى Amstrad CPC الأسطوري واحد.

في حالة الكمبيوتر، تم استخدام بطاقات التقاط الفيديو إما لالتقاط محتوى إشارة الفيديو لتحريرها لاحقًا أو لمعرفة كيف سيبدو المحتوى السمعي البصري على التلفزيون، وبالتالي كانت مهمة جدًا لمستخدمي الكمبيوتر. عملوا في تحرير الفيديو. أدى وصول منفذ HDMI ودمج تقنية العرض بين التلفزيون والكمبيوتر إلى القضاء على هذا المنفذ.

منفذ PS/2

تم تسمية هذين المنفذين على اسم كمبيوتر IBM الذي يحمل نفس الاسم وكانا لسنوات موصلات قياسية لتوصيل أجهزة الماوس ولوحات المفاتيح حتى ظهور USB. بالإضافة إلى ذلك، لتسهيل توصيل هذه الأجهزة الطرفية، كان يحتوي على منفذين مختلفين بلونين مختلفين: أحدهما أخضر للماوس والآخر أرجواني للوحة المفاتيح.