درباره پورت‌های Rear Panel بیشتر بدانیم

[Over_Cracker]

درباره پورت‌های Rear Panel بیشتر بدانیم

مقدمه
یکی از عواملی که در خرید مدل‌های مختلف مادربورد، نقش تعیین‌کننده‌ای را برای خریداران ایفا مي‌کند، پورت‌های پانل پشتی مادربورد هستند. هر یک از کاربران بسته به نیاز روزمره خود انتظارات متفاوتی از پورت‌های موجود در پانل پشت مادربورد دارند.
برای مثال اشخاصی که جهت مصارف صنعتی از کامپیوتر استفاده مي‌کنند، به پورت سریال Com احتیاج مبرم ‌دارند یا شخصی که پرینتر قدیمي دارد، به پورت LPT و همينطور اشخاصی که مصارف چندرسانه‌اي دارند، به پورت‌هایی نظیر
USB، Firewire و HDMI احتیاج دارند.
هر یک از این پورت‌ها کاربرد‌ و پروتکل‌ ارتباطی و ظاهر متفاوتي دارند. در این مقاله قصد داریم با تمامي ‌این پورت‌ها به طور مختصر آشنا شده و برخی از کاربرد‌های آنان را معرفي کنيم.

معرفی
پورت‌های Rear Panel در واقع رابط‌هایی هستند که مادربورد را به دستگاه‌های ورودی و خروجی متصل مي‌کنند.
به طور کلی این پورت‌ها را در مادربورد‌های مختلف مي‌توان در دو گروه مختلف تقسیم‌بندی کرد:
1ـ مادربوردهایی که از پردازنده‌های گرافیکی آنبورد برخوردارند.
پانل پشتي این مادربورد‌ها معمولا به دلیل جاگیر بودن پورت‌های
DVI ، D-Sub و HDMI فاقد پورت‌هایی مانند پارالل و سريال هستند. شکل‌های زیر دو مدل مختلف از پورت‌های اين مادربوردها را نشان مي‌دهند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 1: مادربوردی با کارت گرافيک آنبورد

2ـ مادربوردهایی که فاقد پردازنده‌های گرافیکی آنبورد هستند.
در این مادربورد‌ها نیز به طور رایج دو چینش مختلف پورت‌ها یافت مي‌شود.
در مدل‌های گران‌قیمت که بيشتر مصارف چندرسانه‌اي دارند، معمولا از دو پورت شبکه به همراه تعداد زیادی پورت USB و يک پورت Firewire استفاده مي‌شود یا در برخی از مدل‌ها، پورت‌های External SATA و کلیدهای Clear Cmos نیز مشاهده مي‌شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 2: مادربوردی با کليد Clear CMOS در پانل پشت

در مدل‌های قیمت متوسط و قیمت پایین معمولا فقط از یک پورت شبکه استفاده شده و تعداد پورت‌های USB نيز کمتر شده و گاهي از پورت Firewire نيز خبري نیست.
در ادامه مقاله تمامي ‌پورت‌های موجود در پانل پشتي را تا حدودی تشریح کرده و به موارد استفاده هر یک مي‌پردازيم.

پورت PS/2
این پورت در سال 1987 توسط کمپانی IBM طراحی و استاندارد شده است. انتقال اطلاعات در این پورت از طريق 6 پین به صورت سريال و با فرکانس 10 الی 16 کیلوهرتز انجام مي‌گیرد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 3: نمايي از پورت PS/2

هر یک از پین‌های موجود در این پورت به منظور زیر طراحی شده‌اند:
1ـ +DATA: این پین براي انتقال اطلاعات به کار مي‌رود
2ـ بدون اتصال: رزرو شده
3ـ GND: Ground
4ـ VCC: ولتاژ تغذیه +5V که براي تغذیه دستگاه‌ متصل به این کانکتور کاربرد دارد.
5ـ CLK: سیگنال Clock که نرخ سرعت انتقال اطلاعات بین مادربورد و دستگاه متصل شده را تعیین مي‌کند.
6ـ بدون اتصال: رزرو شده
از این پورت در حال حاضر برای اتصال کیبورد و موس استفاده مي‌شود. در مادربوردهای کنونی معمولا دو پورت PS/2 و به صورت استاندارد با دو رنگ ارغواني و سبز مشاهده مي‌شوند. رنگ ارغوانی براي اتصال کیبورد و رنگ سبز براي اتصال موس استفاده مي‌شود. البته به دلیل فراگیر شدن موس‌هاي USB، پورت سبز رنگ در برخی از مادربوردهای جدید مشاهده نمي‌شود. همچنین در برخی مدل‌ها تک پورت PS/2 موجود برای اتصال هر دو دستگاه نام برده بهینه‌سازی شده است که در اين حالت با دو رنگ نیمه سبز و نیمه ارغوانی مشاهده مي‌شود.

پورت VGA
این پورت از زیرمجموعه پورت‌های خانواده D-sub محسوب مي‌شود که در سال 1987 توسط کمپانی IBM طراحی و استاندارد شده است. صرفنظر از کارت‌هاي گرافيکي، این پورت 15 پین که DE-15 نامیده مي‌شود، فقط در مادربورد‌های گرافیک آنبورد گنجانده مي‌شود.
پورت VGA با نام‌های دیگری چون کانکتور RGB، Mini Sub D15 و Mini D15 نیز معرفي مي‌شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 4: نمايي از پورت DE-15

انتقال اطلاعات آنالوگ RGB که متشکل از سیگنال‌های 3 رنگ اصلی
(قرمز ـ سبز ـ آبی) و سیگنال‌های سنکرون افقی و عمودی است، توسط پروتکل
(DDC2 (Display Data Channel صورت مي‌گیرد.
این پورت برای انتقال داده‌های ویديویی آنالوگ از خروجی کارت گرافیکي به دستگاه‌های بصری نظیر انواع مانیتور‌ها، ویديو پروژکتور‌ها، انواع مختلف HD TV و ...کاربرد دارد.

پورت DVI
پورت Digital Visual Interface) DVI)در سال 1999 توسط گروه سازنده مطرح قطعات سخت‌افزاری Digital Display Working Group) DDWG) طراحی و استاندارد شده است.
این پورت نیز مانند پورت VGA فقط در مادربوردهای گرافیک آنبورد وجود دارد و برخلاف پورت VGA که آنالوگ است، دیجیتال بوده و به صورت سریال با استفاده از پروتکل پرسرعت Transition Minimized Differential Signaling) TMDS) اطلاعات را از خروجی کارت‌های گرافیک به دستگاه‌های بصری دیجیتال با کیفیت تصویر بالا نظیر مانیتور‌های ال‌‌سي‌دي، ويديو پروژکتورهای دیجیتال و ... ارسال مي‌کند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 5: انواع پورت‌هاي DVI

این پورت دو نوع عمده Single link و Dual link دارد.
بيشترين رزولوشن DVI در حالت Single link معادل 2.75 مگاپيسکل است (در حالت استاندارد 60 هرتز) يعني به صورت کاربردي مي‌تواند در رزولوشن 1200 * 1920 و فرکانس 60 هرتز کار کند.
اين مقدار در حالت Dual Link دو برابر مي‌شود، يعني حداکثر رزولوشن آن در فرکانس 60 هرتز به 1600 * 2560 مي‌رسد.
پورت DVI سه گونه مختلف دارد:
DVI-D= خروجي فقط ديجيتال
DVI-A= خروجي فقط آنالوگ
DVI-I= خروجي هم آنالوگ و هم ديجيتال
همانطور که در شکل 6 مشاهده مي‌شود، پين‌هاي سمت چپ مربوط به خروجي آنالوگ است و به همين در DVI-D حذف شده‌اند.

پورت HDMI
پورت (HDMI (High-Definition Multimedia Interface در سال 2002 توسط چندین کمپانی مطرح هيتاچي، پاناسونيک، سوني، فيليپس و توشيبا طراحی و استاندارد شده است.
این پورت 19 پین انتقال صدا و تصویر دیجیتال و فشرده نشده را از دستگاه‌های سمعی بصری نظیر Blu-ray Player‌، کنسول بازی‌ مانند PS3 و XBOX 360، کامپيوتر شخصی و ... به مانیتور‌های LCD و HD TV‌ با بهترین کیفیت ممکن میسر مي‌سازد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 6: پورت HDMI

این پورت نیز مانند پورت DVI فقط در مادربورد‌های گرافیک آنبورد یافت مي‌شود و همانند پورت DVI با استفاده از پروتکل پرسرعت TMDS اطلاعات را جابجا مي‌کند. يکي از تفاوت‌هاي اصلي HDMI با DVI اين است که پورت HDMI صدا را نيز همزمان با تصوير منتقل مي‌کند. بيشترين رزولوشن HDMI معادل 2160 * 4096 است.

پورت‌های SPDIF
پورت (SPDIF (Sony Philips Digital Interface توسط کمپانی‌های سونی و فیلپس طراحي و معرفي شده است. همانطور که در مقاله شماره 52 «در مورد صدای آنبورد بیشتر بدانیم» اشاره شد، صدا به دو فرمت دیجیتال و آنالوگ در خروجی مادربورد‌ها ارايه مي‌شود، خروجی دیجیتال صدا به واسطه دو نوع پورت Optical و Coaxial با دستگاه‌های مربوطه در ارتباط است.
همانطور که اشاره شد، پروتکل ارتباطی این پورت دیجیتال است و بنابراين دستگاهی که این کانکتور را به صورت ورودی دارد باید یک چیپ Codec نيز داشته باشد تا این سیگنال را توسط DAC (چیپ تبدیل دیجیتال به آنالوگ) به سیگنال صدای قابل تقویت توسط آمپلی‌فایر‌های مرسوم تبدیل کند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 7: پورت SPDIF (پورت بالایی Coaxial و پورت پایینی Optical)

مزیت اصلی این پورت‌ها در این است که سیگنال صداي دیجیتال را قبل از ورود به چیپ Codec موجود در مادربورد، در اختیار کاربر قرار مي‌دهد تا کاربرانی که سیستم‌های فوق حرفه‌ای صدا دارند از نهایت کیفیت پخش صدا لذت ببرند. سیستم‌های‌ حرفه‌ای صدای دیجیتال مانند انواع سینمای خانگی و اسپیکرهای Dolby Pro Logic و ... از این کانکتور برخوردارند.

پورت USB
پورت USB در سال 1996 توسط چندین کمپانی مطرح سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مانند اينتل، مايکروسافت، آي‌بي‌ام و... طراحی و استاندارد شد. USB در حال حاضر پرکاربردترین پورت در کامپیوترهای شخصی است. انواع دستگاه‌های ورودی و خروجی نظیر انواع ماوس، کيبورد، دوربين ديجيتال، حافظه فلش‌، اسکنر‌، پرينتر، ‌هارددیسک اکسترنال و ... به واسطه این پورت به کامپیوترهای شخصی متصل مي‌شوند.
این پورت 4 پين دارد که پين‌هاي کناری ( 5V+و5V-) وظيفه تغذیه دستگاه متصل شده به این پورت را بر عهده دارند و دو پين دیگر (D+ و D-) کار انتقال اطلاعات بر عهده دارند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 8: پورت USB

انتقال اطلاعات در این پورت به شکل سریال انجام مي‌گیرد و حداکثر پهنای باند این پورت در نسخه‌های مختلف به شرح زير است:
USB 1.0 = 1.5 Mbit/s
USB 1.1 = 12 Mbit/s
USB 2.0 = 480 Mbit/s
USB 3.0 = 5000 Mbit/s

پورت LAN
پورت LAN که پورت Ethernet نيز ناميده مي‌شود، در سال‌هاي 1973 تا 1975 توسط کمپانی Xerox PARC طراحی و استاندارد شده است و در حال حاضر پرمصرف‌ترین پورت اتصال چند کامپیوتر به یکدیگر (شبکه) است.
این پورت از خانواده پورت‌های (8P8C (8 Position 8 Conductor است و انتقال اطلاعات در این پورت به صورت سریال براساس پروتکل IEEE 802.3 انجام مي‌گیرد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 9: پورت شبکه

در حال حاضر سرعت انتقال اطلاعات در کامپیوترهای شخصی با 3 سرعت
10/100/1000 Mbps عرضه مي‌شود، به طوری که تقریبا تمامي‌ مادربورد‌های کنونی قابلیت ارايه هر 3 سرعت را در قالب یک پورت دارند. این پورت تقريبا در تمامي ‌مادربوردهای کنوني یافت مي‌شود و در مادربوردهای رده ارزان قیمت و متوسط معمولا يک پورت و در مادربوردهای حرفه‌ای و گران‌قیمت معمولا دو پورت مشاهده مي‌شود.
از جمله موارد استفاده این پورت در کامپیوترهای شخصی مي‌توان به پلی برای اتصال به شبکه‌های محلی، اتصال انواع مودم‌های ADSL و ... اشاره کرد.

پورت FireWire
این پورت که با نام‌های دیگری همچون i.LINK، IEEE 1394 و Lynx نیز شناخته مي‌شود، در سال 1995 توسط کمپانی اپل طراحی و توسط چندین کمپانی دیگر نظیر Sony و Texas Instruments استاندارد شده است. در واقع چند اسم بودن این پورت نیز به همین دلیل است. این پورت در کمپانی اپل با نام Firewire، در کمپانی Sony با نام i.LINK، در کمپانی Texas Instruments با نام Lynx و در اغلب مادربوردهای کنونی با نام IEEE 1394 شناخته مي‌شود. انتقال اطلاعات در این پورت به صورت سریال و به واسطه پروتکل(ISOC (ISOCHRONOUS انجام مي‌گیرد. این پورت از نظر ظاهری با دو استاندارد 6 مسیره و 4 مسیره طراحی شده و هر دو پورت با یکدیگر کاملا سازگارند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 10: پورت Firewire

پورت فایروایر در مادربوردهای کنونی از لحاظ سرعت تبادل اطلاعات در دو کلاس
(IEEE 1394b (800Mbps و (IEEE 1394a (400Mbps طبقه‌بندی مي‌شود. پورت نام برده معمولا در مادربوردهای رده پایین قیمت تعبیه نمي‌شود و معمولا در مادربوردهای رده متوسط به بالا دیده مي‌شود. از جمله دستگاه‌هایی که به این پورت متصل مي‌شوند، مي‌توان به انواع HD TV، دوربین‌های عکاسی و فیلمبرداری دیجیتال، برخی مودم‌ها،‌ هارددیسک‌های قابل حمل، برخی اسکنرها و پرینتر‌های حرفه‌ای و ... اشاره کرد.

پورت Parallel
این پورت 25 پین که به نام‌های دیگری مانند LPT، DB-25 و Printer Port نيز شناخته مي‌شود، از خانواده پورت‌های D-sub است و در سال 1970 توسط کمپانی Centronics Data Computer طراحی و استاندارد شده است.
انتقال اطلاعات در این پورت به صورت موازي و براساس استاندارد IEEE 1284 انجام مي‌شود. همانطور که مي‌دانيد در گذشته از اين پورت بيشتر براي پرينتر استفاده مي‌شد و به همين دليل به آن پورت پرينتر نيز مي‌گويند. این پورت در حال حاضر مصارف صنعتی عدیده‌ای دارد، برای مثال برخی از دستگاه‌های PLC، قسمت مانیتورینگ انواع دستگاه‌های کنترل صنعتی و هشدار دهنده‌ها و انواع میکروکنترلرها از این پورت براي اتصال به کامپیوتر استفاده مي‌کنند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 11: پورت LPT

لازم به ذکر است پورت USB به تدریج جای این پورت را گرفته و در حال حاضر درصد زیادی از مادربوردهای کنونی این پورت بزرگ و جاگیر را از پانل پشتي حذف کرده و به تعداد پورت‌های USB افزوده‌اند.

پورت COM
این پورت 9 پین، در سال 1969 توسط چندین کمپانی آمریکایی
CEA، ECA، GEIA، JEDEC و TIA طراحی و استاندارد شده است. اين پورت به نام
DE-9 نيز معروف است و جزو خانواده D-sub محسوب مي‌شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 12: پورت COM

انتقال اطلاعات در این پورت به صورت سریال و براساس استاندارد RS-232 صورت مي‌گیرد.
در حال حاضر این پورت نیز مانند پورت پارالل در بسیاری از مادربوردها تعبیه نمي‌شود و پورت USB جایگزین آن شده است. از جمله دستگاه‌هایی که به این پورت متصل مي‌شوند، مي‌توان به برخی مودم‌های اکسترنال قدیمی، پرینتر‌، موس‌ و ... اشاره کرد و از مصارف صنعتی آن مي‌توان به انواع پروگرم‌های میکروکنترلر و EEPROM و همچنين پلی براي برقراری ارتباط انواع دستگاه‌های کنترل صنعتی و هشدار دهنده‌ نام برد.

پورت External SATA
این پورت که گاهي e-SATA نیز نامیده مي‌شود، در واقع نمونه تکامل یافته پورت SATA است که در سال 2004 با اعمال اصلاحاتی در مشخصات و شرایط الکتریکی کابل و کانکتور توسط سازمان بین‌المللی
Serial ATA International Organization)SATA-IO) که متشکل از چندین کمپانی مطرح سازنده سخت‌افزار نظیر هيتاچي، اينتل؛ دل، سي‌گيت و وسترن‌ديجيتال است، طراحی و استاندارد شده است. ازجمله تغییرات محوری که براي استانداردسازی e-SATA انجام شده، مي‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 13: پورت e-SATA

• تغییر محدوده حداقل پتانسیل الکتریکی ارسال اطلاعات از دامنه 400-600 mv به دامنه 500-600 mv
• تغییر محدوده حداقل پتانسیل الکتریکی دریافت اطلاعات از دامنه 325-600 mv به دامنه 240-600mv
• تغییر حداکثر طول کابل از 1 متر به 2 متر
• تغییرات بنیادی در نوع پوشش حفاظتي به کار رفته در کانکتور و پورت e-SATA براي حداکثر کاهش نویز

از جمله ویژگی‌های متمایز این پورت مي‌توان به خصيصه Hotplug اشاره کرد که طي آن بدون نیاز به خاموش کردن سیستم مي‌توان دستگاه‌های متصل به این پورت را جدا کرده یا تعویض نمایید. انتقال اطلاعات در این پورت 8 پين به صورت سریال انجام مي‌گیرد و حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در این پورت به 300 MB/s مي‌رسد.
از جمله دستگاه‌هایی که به این پورت متصل مي‌شوند، مي‌توان به انواع دستگاه‌های ذخیره‌ساز مانند ‌هارددیسک پرتابل، درایوهای نوری و ... اشاره کرد.

پورت Audio
همانطور که در ابتدای مقاله اشاره شد، صدا با دو فرمت دیجیتال و آنالوگ در خروجی مادربورد‌ها ارايه مي‌شود. فرمت آنالوگ از طریق کانکتور‌های Audio I/O در دو مدل 7.1 کاناله (6 کانکتور) و 5.1 کاناله (3 کانکتور) عرضه مي‌شود. در واقع با توجه به مدل چیپ Audio Codec که در مادربورد تعبیه شده، این دو نوع کانکتور در پانل پشتي مادربورد تعبیه مي‌شوند. این کانکتورها اصطلاحا Audio jacks نامیده مي‌شوند و استاندارد سایز فیش رابطی که به این کانکتورهای متصل مي‌شود 3.5mm TRS است.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شکل 14: خروجي 6 کانال صدا

همانطور که در تصویر مي‌بينيد، این پورت‌ها با رنگ‌های مختلف از یکدیگر متمایز مي‌شوند. این رنگ‌بندی در سال 1999 توسط دو کمپانی اینتل و مایکروسافت براساس استاندارد PC99 وضع شده است. لازم به ذکر است که اين کانکتورها اصطلاحا قابل برنامه‌ريزي هستند و در وضعیت‌های مختلف عملکرد متفاوتی از خود نشان مي‌دهند.
____________
رایانه خبر