Rozbudowa i naprawa
komputerów PC.
Wydanie XVIII
Autor: Scott Mueller
T³umaczenie: Przemys³aw Szeremiota
ISBN: 978-83-246-1511-7
(18th Edition) (Upgrading & Repairing)
Format: 172x245, stron: 1568
Oprawa: twarda
Poznaj Twojego peceta od podszewki!
•
Jak dobraæ w³aœciwe ustawienia w BIOS-ie?
•
Jak z³o¿yæ lub rozbudowaæ komputer PC?
•
Jak przeprowadziæ overclocking?
Ró¿norodnoœæ sprzêtu dostêpnego na rynku mo¿e przyprawiæ o zawrót g³owy.
Procesory, p³yty g³ówne, dyski twarde, pamiêci… to wszystko po³¹czone w ca³oœæ
tworzy Twój komputer PC. Je¿eli któryœ z tych elementów zawiedzie, je¿eli zechcesz
zwiêkszyæ moc Twojego sprzêtu lub poznaæ szczegó³owo sposób jego dzia³ania,
ta ksi¹¿ka Ci to umo¿liwi!
Dziêki niej poznasz specyfikê ka¿dej czêœci, sk³adaj¹cej siê na Twojego peceta.
Zdobêdziesz wiedzê na temat procesorów, p³yt g³ównych, pamiêci oraz dysków.
Ponadto nauczysz siê zwiêkszaæ wydajnoœæ sprzêtu poprzez dobór w³aœciwych
parametrów w BIOS-ie. Dowiesz siê, jak wybraæ dostosowan¹ do potrzeb kartê
graficzn¹, dŸwiêkow¹ lub inny sprzêt. Z pewnoœci¹ zainteresuje Ciê rozdzia³ poœwiêcony
podkrêcaniu procesorów (ang. overclocking), który zawiera równie¿ dobre rady
odnoœnie ch³odzenia.
„
Rozbudowa i naprawa komputerów PC. Wydanie XVIII
”
to bezcenne kompendium dla pasjonata komputerów PC! Po przeczytaniu tej ksi¹¿ki
bez problemu z³o¿ysz nowy komputer oraz naprawisz lub rozbudujesz ju¿ posiadany.
•
Budowa komputera PC
•
Rodzaje procesorów i ich specyfika
•
P³yty g³ówne
•
Basic Input/Output System (BIOS)
•
Dyski twarde oraz inne pamiêci masowe
•
Pamiêci przenoœne
•
Napêdy optyczne
•
Karty graficzne i dŸwiêkowe
•
Komunikacja — pod³¹czenie do sieci lokalnej oraz Internetu
•
Zapewnienie zasilania odpowiedniej jakoœci
•
Sk³adanie komputera
•
Rozbudowa komputera PC
•
Sposoby rozwi¹zywania problemów
Wszystko, co pasjonat komputerów wiedzieæ powinien!
Spis treci
O autorze ............................................................................................................................... 23
Wprowadzenie ....................................................................................................................... 25
Co nowego znalazo si w 18. edycji? ...................................................................................................... 26
Czemu ma suy ta ksika? ................................................................................................................... 26
Czy ta ksika jest przeznaczona dla Ciebie? ........................................................................................... 27
Omówienie rozdziaów ............................................................................................................................ 27
Komentarz autora ..................................................................................................................................... 29
Rozdzia 1. Historia powstania komputera osobistego ............................................................. 31
Historia maszyn cyfrowych przed powstaniem komputera osobistego .................................................... 31
Chronologia ....................................................................................................................................... 31
Kalkulatory mechaniczne ................................................................................................................... 36
Pierwszy kalkulator mechaniczny ...................................................................................................... 36
Maszyny elektroniczne ...................................................................................................................... 38
Nowoczesne komputery ........................................................................................................................... 39
Od lamp do tranzystorów ................................................................................................................... 39
Ukady scalone ................................................................................................................................... 40
Pierwszy mikroprocesor ..................................................................................................................... 41
Historia komputera osobistego ................................................................................................................. 44
Narodziny komputera osobistego ....................................................................................................... 44
Komputer osobisty firmy IBM ........................................................................................................... 46
Przemys komputerowy ponad 25 lat póniej .................................................................................... 47
Rozdzia 2. Komponenty, funkcje i typy komputerów ............................................................... 49
Czym jest komputer osobisty? ................................................................................................................. 49
Kto dominuje na rynku oprogramowania komputerów PC? .............................................................. 50
Kto obecnie ma najwikszy wpyw na rozwój sprztu komputerowego? .......................................... 53
Przewodnik po typach systemów PC ................................................................................................. 56
Typy komputerów .................................................................................................................................... 58
Komponenty komputera ........................................................................................................................... 61
Rozdzia 3. Typy i parametry mikroprocesorów ........................................................................ 63
Historia mikroprocesora przed pojawieniem si komputerów osobistych ................................................ 63
Procesory produkowane po roku 1971 ..................................................................................................... 64
Parametry procesorów .............................................................................................................................. 67
Magistrala danych wejcia-wyjcia (I/O) ........................................................................................... 68
Magistrala adresowa .......................................................................................................................... 69
Rejestry wewntrzne (wewntrzna magistrala danych) ..................................................................... 69
Tryby pracy procesora ....................................................................................................................... 74
Szybko procesorów ......................................................................................................................... 80
6
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Prdkoci i oznaczenia procesorów a prdkoci pyt gównych ......................................................... 90
Numery modelowe procesorów Intel ................................................................................................. 91
Szybkoci procesorów Cyrix .............................................................................................................. 92
Szybkoci procesorów AMD ............................................................................................................. 92
Przetaktowywanie .............................................................................................................................. 94
Pami podrczna procesora (cache) ................................................................................................. 97
Zasada dziaania pamici podrcznej ................................................................................................. 98
Pami cache L2 procesora ................................................................................................................ 99
Pami cache L3 .............................................................................................................................. 100
Funkcje procesorów ............................................................................................................................... 104
Tryb SMM (zarzdzanie energi) .................................................................................................... 104
Przetwarzanie superskalarne ............................................................................................................ 106
MMX ............................................................................................................................................... 107
SSE, SSE2, SSE3 i SSSE3 ............................................................................................................... 107
3DNow!, Enhanced 3DNow! i 3DNow! Professional ...................................................................... 109
Dynamic Execution (Dynamiczne wykonywanie) ........................................................................... 109
Architektura DIB ............................................................................................................................. 110
Technologia hiperwtkowoci ......................................................................................................... 111
Technologia wielordzeniowa ........................................................................................................... 112
Wytwarzanie procesorów ....................................................................................................................... 114
Faszowanie procesorów .................................................................................................................. 119
Obudowa PGA ................................................................................................................................. 120
Obudowy SEC i SEPP ..................................................................................................................... 121
Typy gniazd procesorów ........................................................................................................................ 123
Podstawka ZIF (Zero Insertion Force) ............................................................................................. 123
Gniazdo Socket 1 ............................................................................................................................. 125
Gniazdo Socket 2 ............................................................................................................................. 126
Gniazdo Socket 3 ............................................................................................................................. 127
Gniazdo Socket 4 ............................................................................................................................. 128
Gniazdo Socket 5 ............................................................................................................................. 129
Gniazdo Socket 6 ............................................................................................................................. 130
Gniazdo Socket 7 i Super7 ............................................................................................................... 130
Gniazdo Socket 8 ............................................................................................................................. 130
Gniazdo Socket 370 (PGA-370) ...................................................................................................... 131
Gniazdo Socket 423 ......................................................................................................................... 133
Gniazdo Socket 478 ......................................................................................................................... 134
Gniazdo Socket A (Socket 462) ....................................................................................................... 134
Gniazdo Socket 603 ......................................................................................................................... 135
Gniazdo Socket 754 ......................................................................................................................... 136
Gniazdo Socket 939 i Socket 940 .................................................................................................... 136
Gniazdo LGA775 ............................................................................................................................. 138
Gniazdo Socket AM2 ....................................................................................................................... 138
Gniazdo Socket F (1207FX) ............................................................................................................ 139
Krawdziowe gniazda procesorowe ................................................................................................. 139
Napicia zasilania procesorów ............................................................................................................... 141
Ciepo i problemy z jego odprowadzaniem ............................................................................................ 143
Koprocesory (jednostki zmiennoprzecinkowe) ...................................................................................... 144
Bdy procesora ...................................................................................................................................... 146
Nazwy kodowe procesorów ................................................................................................................... 147
P1 (086). Procesory pierwszej generacji ................................................................................................ 150
Procesory 8088 i 8086 ...................................................................................................................... 150
Procesory 80186 i 80188 .................................................................................................................. 151
Koprocesor 8087 .............................................................................................................................. 152
Spis treci
7
P2 (286). Procesory drugiej generacji .................................................................................................... 152
Procesor 286 .................................................................................................................................... 152
Koprocesor 80287 ............................................................................................................................ 153
P3 (386). Procesory trzeciej generacji .................................................................................................... 153
Procesory 386 .................................................................................................................................. 154
Procesor 386DX ............................................................................................................................... 155
Procesor 386SX ............................................................................................................................... 155
Procesor 386SL ................................................................................................................................ 156
Koprocesor 80387 ............................................................................................................................ 156
P4 (486). Procesory czwartej generacji .................................................................................................. 157
Procesory 486 .................................................................................................................................. 157
Procesor 486DX ............................................................................................................................... 158
Procesor 486SL ................................................................................................................................ 160
Procesor 486SX ............................................................................................................................... 161
Koprocesor 487SX ........................................................................................................................... 161
Procesory DX2/OverDrive i DX4 .................................................................................................... 162
Procesor Pentium OverDrive przeznaczony dla systemów 486SX2 i DX2 ..................................... 164
Procesor AMD 486 (5x86) ............................................................................................................... 164
Procesor Cyrix/TI 486 ...................................................................................................................... 166
P5 (586). Procesory pitej generacji ....................................................................................................... 166
Procesory Pentium ........................................................................................................................... 166
Procesor Pentium pierwszej generacji .............................................................................................. 170
Procesor Pentium drugiej generacji .................................................................................................. 171
Procesory Pentium-MMX ................................................................................................................ 173
Defekty procesora Pentium .............................................................................................................. 173
Procedura sprawdzajca obecno bdu koprocesora ..................................................................... 174
Bdy zwizane z zarzdzaniem energi .......................................................................................... 175
Modele i wersje procesora Pentium ................................................................................................. 175
Procesor AMD-K5 ........................................................................................................................... 176
Intel P6 (686). Procesory szóstej generacji ............................................................................................ 177
Dynamiczne wykonywanie .............................................................................................................. 177
Architektura DIB ............................................................................................................................. 178
Inne ulepszenia procesorów szóstej generacji .................................................................................. 178
Procesory Pentium Pro ..................................................................................................................... 179
Procesory Pentium II ........................................................................................................................ 183
Procesor Celeron .............................................................................................................................. 194
Procesor Pentium III ........................................................................................................................ 202
Procesor Pentium II lub III Xeon ..................................................................................................... 210
Inne procesory szóstej generacji ............................................................................................................. 210
Procesor NexGen Nx586 ................................................................................................................. 211
Procesory z serii AMD-K6 ............................................................................................................... 212
Procesory AMD Athlon, Duron i Athlon XP ................................................................................... 215
Procesor AMD Duron ...................................................................................................................... 216
Procesor AMD Athlon XP ............................................................................................................... 217
Procesor Athlon MP ......................................................................................................................... 219
Procesor Sempron (Socket A) .......................................................................................................... 221
Procesory Cyrix/IBM 6x86 (M1) i 6x86MX (MII) .......................................................................... 222
Procesor C3 firmy VIA .................................................................................................................... 223
Procesory Intel Pentium 4 siódmej generacji ......................................................................................... 226
Pentium 4 Extreme Edition .............................................................................................................. 229
Zasilanie i chodzenie procesorów Pentium 4 .................................................................................. 229
Procesory Xeon ................................................................................................................................ 236
8
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Procesory ósmej generacji (64-bitowe rejestry) ..................................................................................... 236
AMD Athlon 64 i 64 FX .................................................................................................................. 236
AMD Sempron (Socket 754) ........................................................................................................... 242
AMD Opteron .................................................................................................................................. 243
Procesory wielordzeniowe ..................................................................................................................... 243
Intel Pentium D i Pentium Extreme Edition ..................................................................................... 243
Intel Core 2 ...................................................................................................................................... 247
AMD Athlon 64 X2 i 64 FX ............................................................................................................ 248
Wymiana procesora ................................................................................................................................ 249
Procesory w wersji OverDrive ......................................................................................................... 254
Testy porównawcze procesorów ...................................................................................................... 255
Metody identyfikacji problemów wystpujcych w procesorach ........................................................... 256
Rozdzia 4. Pyty gówne i magistrale .................................................................................... 259
Formaty pyt gównych .......................................................................................................................... 259
Komputery PC i XT ......................................................................................................................... 261
Format Full-size AT ......................................................................................................................... 262
Format Baby-AT .............................................................................................................................. 264
Format LPX ..................................................................................................................................... 266
Format NLX ..................................................................................................................................... 268
Format ATX ..................................................................................................................................... 272
Format MicroATX ........................................................................................................................... 280
Format FlexATX .............................................................................................................................. 281
Format DTX i Mini-DTX ................................................................................................................ 282
Format ITX i Mini-ITX .................................................................................................................... 283
Format BTX ..................................................................................................................................... 286
Format WTX .................................................................................................................................... 289
Formaty niestandardowe .................................................................................................................. 290
Systemy Backplane/Blade ................................................................................................................ 291
Gniazda procesora (Socket i Slot) .......................................................................................................... 293
Chipsety ................................................................................................................................................. 295
Rozwój chipsetów ............................................................................................................................ 296
Chipsety firmy Intel ......................................................................................................................... 297
Zintegrowana grafika firmy Intel ..................................................................................................... 299
Chipsety wspópracujce z procesorami AMD ................................................................................ 301
Tradycyjna architektura mostka pónocnego i poudniowego .......................................................... 301
Architektura koncentratora ............................................................................................................... 303
Szybkie cza midzy mostkiem pónocnym i poudniowym .......................................................... 305
Pierwsze chipsety firmy Intel dla pyt gównych klasy 386/486 ............................................................ 306
Chipsety pitej generacji (klasa P5 Pentium) ......................................................................................... 306
Chipsety szóstej generacji (procesory P6 Pentium Pro/II/III) ................................................................ 308
Intel 810, 810E i 810E2 ................................................................................................................... 309
Chipsety Intel 815 ............................................................................................................................ 314
Intel 820 i 820E ................................................................................................................................ 317
Intel 840 ........................................................................................................................................... 319
Chipsety klasy P6 innych producentów ........................................................................................... 321
Chipsety ALi/ULi (Acer Labs) dla procesorów klasy P6 ................................................................. 321
Chipsety dla procesorów siódmej i ósmej generacji (Pentium 4/D i Core 2) ......................................... 323
Chipsety Intel 850 ............................................................................................................................ 325
Chipsety Intel 845 ............................................................................................................................ 327
Chipsety Intel 865 ............................................................................................................................ 329
Chipset Intel 848P ............................................................................................................................ 330
Chipset Intel 875P ............................................................................................................................ 331
Rodzina chipsetów Intel 915 ............................................................................................................ 332
Rodzina chipsetów Intel 925X ......................................................................................................... 334
Spis treci
9
Rodzina chipsetów Intel 945 Express .............................................................................................. 335
Chipsety Intel 955X i 975X ............................................................................................................. 336
Chipsety serii Intel 96x .................................................................................................................... 336
Chipsety serii Intel 3x ...................................................................................................................... 336
Chipsety innych producentów dla procesorów Intel ............................................................................... 338
Chipsety firmy SiS ........................................................................................................................... 338
Chipsety firmy ULi Electronics ....................................................................................................... 343
Chipsety firmy ATI .......................................................................................................................... 345
Chipsety firmy VIA ......................................................................................................................... 346
Chipsety dla procesorów AMD Athlon .................................................................................................. 353
Chipsety firmy AMD ....................................................................................................................... 353
Chipsety firmy VIA dla procesorów AMD ...................................................................................... 356
ProSavage KM133 ........................................................................................................................... 359
Chipsety firmy Silicon Integrated Systems zgodne z procesorami AMD Athlon i Duron ............... 362
Chipset (ALiMagik1) firmy ULi dla procesorów AMD .................................................................. 368
Chipsety nForce firmy NVIDIA przeznaczone dla procesorów Athlon, Duron i Athlon XP ........... 369
Chipsety Radeon IGP firmy ATI ..................................................................................................... 370
Chipsety firmy Intel ............................................................................................................................... 371
Chipset Intel 860 .............................................................................................................................. 371
Chipset Intel E7205 .......................................................................................................................... 372
Chipset Intel E7505 .......................................................................................................................... 372
Chipset Intel E7525 .......................................................................................................................... 374
Chipsety dla procesorów AMD Athlon 64 ............................................................................................. 374
Chipset AMD 8000 (8151) .............................................................................................................. 375
ATI (obecnie AMD) ........................................................................................................................ 376
Chipsety firmy ALi dla procesora Athlon 64 ................................................................................... 377
Chipsety firmy VIA dla procesora Athlon 64 .................................................................................. 379
Chipsety NVIDIA dla procesorów Athlon 64 .................................................................................. 381
Chipsety firmy SiS ........................................................................................................................... 383
Ukady Super I/O ................................................................................................................................... 387
Adresy ukadu CMOS RAM ............................................................................................................ 388
Zcza pyty gównej .............................................................................................................................. 389
Typy magistrali systemowych, ich funkcje i waciwoci ...................................................................... 396
Magistrala procesora (FSB) ............................................................................................................. 403
Magistrala pamici ........................................................................................................................... 408
Gniazda rozszerze .......................................................................................................................... 409
Rodzaje magistral I/O ............................................................................................................................ 409
Magistrala ISA ................................................................................................................................. 410
Magistrala Micro Channel ............................................................................................................... 413
Magistrala EISA .............................................................................................................................. 413
Magistrale lokalne ............................................................................................................................ 414
Magistrala VESA Local Bus ............................................................................................................ 418
Magistrala PCI ................................................................................................................................. 418
Magistrala PCI Express .................................................................................................................... 422
Magistrala AGP (Accelerated Graphics Port) .................................................................................. 424
Zasoby systemowe ................................................................................................................................. 427
Przerwania ....................................................................................................................................... 428
Kanay DMA .................................................................................................................................... 436
Adresy portów I/O ........................................................................................................................... 437
Rozwizywanie konfliktów zasobów ..................................................................................................... 441
Rczne rozwizywanie konfliktów zasobów .................................................................................... 442
Zastosowanie szablonu konfiguracji systemu .................................................................................. 443
Karty specjalne — omówienie problemów ...................................................................................... 447
Systemy Plug and Play ..................................................................................................................... 452
10
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Kryteria doboru pyt gównych (jeli wiesz, czego szukasz) .................................................................. 453
Dokumentacja .................................................................................................................................. 456
Komponenty pracujce z zawyon czstotliwoci ........................................................................ 457
Rozdzia 5. BIOS .................................................................................................................. 459
Podstawowe informacje o BIOS-ie ........................................................................................................ 459
BIOS — urzdzenia i oprogramowanie .................................................................................................. 462
BIOS pyty gównej ................................................................................................................................ 463
ROM ................................................................................................................................................ 465
Cieniowanie pamici ROM (ROM shadowing) ............................................................................... 467
Rodzaje pamici ROM ..................................................................................................................... 467
Producenci ukadów ROM BIOS ..................................................................................................... 471
Aktualizacja BIOS-u .............................................................................................................................. 477
Gdzie szuka aktualizacji BIOS-u? .................................................................................................. 478
Identyfikacja wersji BIOS-u ............................................................................................................ 478
Odczytanie daty BIOS-u .................................................................................................................. 479
Tworzenie kopii zapasowej BIOS-u ................................................................................................ 480
Tworzenie kopii zapasowej ustawie pamici CMOS ..................................................................... 481
Aktualizacja pamici BIOS-u .......................................................................................................... 481
Adresy pamici CMOS RAM pyty gównej ................................................................................... 488
Wymiana ROM ................................................................................................................................ 490
BIOS i problemy zwizane z rokiem 2000 ...................................................................................... 491
rodowisko przeduruchomieniowe ........................................................................................................ 491
Omówienie ustawie CMOS .................................................................................................................. 493
Uruchomienie i dostp do programu BIOS Setup ............................................................................ 493
Menu programu konfiguracyjnego BIOS-u ..................................................................................... 494
Menu konserwacji ............................................................................................................................ 495
Menu gówne ................................................................................................................................... 496
Menu zaawansowane ....................................................................................................................... 497
Opcje zabezpiecze .......................................................................................................................... 510
Zarzdzanie energi ......................................................................................................................... 511
Menu rozruchu systemu (kolejno uycia urzdze inicjalizujcych) ............................................ 512
Menu wyjciowe .............................................................................................................................. 515
Dodatkowe opcje programu BIOS Setup ......................................................................................... 516
BIOS Plug and Play ............................................................................................................................... 517
Numery identyfikacyjne urzdze PnP ............................................................................................ 517
ACPI ................................................................................................................................................ 518
Inicjalizacja urzdzenia PnP ............................................................................................................ 519
Komunikaty bdów BIOS-u .................................................................................................................. 519
Komunikaty o bdach rozruchu ...................................................................................................... 520
Komunikaty bdów MBR ............................................................................................................... 523
Bdy translacji geometrii dysku ...................................................................................................... 524
Rozdzia 6. Pami ............................................................................................................... 527
Podstawowe wiadomoci o pamici ....................................................................................................... 527
ROM ................................................................................................................................................ 530
DRAM ............................................................................................................................................. 530
Pami podrczna SRAM ................................................................................................................ 532
Typy pamici RAM i ich wydajno ................................................................................................ 535
FPM (Fast Page Mode) DRAM .............................................................................................................. 537
EDO (Extended Data Out) RAM ........................................................................................................... 539
SDRAM ................................................................................................................................................. 541
DDR SDRAM ........................................................................................................................................ 543
DDR2 SDRAM ...................................................................................................................................... 545
DDR3 ..................................................................................................................................................... 547
Spis treci
11
RDRAM ................................................................................................................................................. 547
Moduy pamici ..................................................................................................................................... 550
Moduy SIMM, DIMM i RIMM ............................................................................................................ 551
Moduy rejestrowe ................................................................................................................................. 557
Rozmieszczenie kocówek moduu SIMM ............................................................................................ 558
Rozmieszczenie kocówek moduu DIMM ........................................................................................... 560
Rozmieszczenie kocówek moduu DDR DIMM .................................................................................. 563
Rozmieszczenie kocówek moduu DDR2 DIMM ................................................................................ 565
Rozmieszczenie kocówek moduu DDR3 DIMM ................................................................................ 567
Rozmieszczenie kocówek moduu RIMM ........................................................................................... 569
Okrelanie pojemnoci i parametrów moduów pamici ........................................................................ 572
Banki pamici ........................................................................................................................................ 574
Szybko moduów pamici ................................................................................................................... 576
Kontrola parzystoci i kod korekcji bdów ECC ............................................................................ 576
Kontrola parzystoci ............................................................................................................................... 579
Dziaanie mechanizmu kontroli parzystoci ........................................................................................... 580
Kod korekcji bdów .............................................................................................................................. 583
Rozszerzanie pamici komputera ........................................................................................................... 584
Moliwe strategie rozszerzania pamici ........................................................................................... 585
Wybór i instalacja pamici ..................................................................................................................... 586
Zakup pamici .................................................................................................................................. 586
Instalowanie moduów DIMM i RIMM ................................................................................................. 589
Instalowanie moduów SIMM ................................................................................................................ 591
Rozwizywanie problemów zwizanych z pamici .............................................................................. 592
Procedura identyfikujca defekt pamici ............................................................................................... 595
Organizacja logiczna pamici komputera ............................................................................................... 597
Rozdzia 7. Interfejs ATA/IDE ............................................................................................... 601
Omówienie interfejsu IDE ..................................................................................................................... 601
Poprzednicy IDE .............................................................................................................................. 602
Rodowód interfejsu IDE .................................................................................................................. 602
Wersje magistrali IDE ...................................................................................................................... 603
Rodowód interfejsu ATA ................................................................................................................. 604
Standardy ATA ...................................................................................................................................... 605
ATA-1 .............................................................................................................................................. 606
ATA-2 .............................................................................................................................................. 607
ATA-3 .............................................................................................................................................. 607
ATA/ATAPI-4 ................................................................................................................................. 608
ATA/ATAPI-5 ................................................................................................................................. 610
ATA/ATAPI-6 ................................................................................................................................. 611
ATA/ATAPI-7 ................................................................................................................................. 611
SATA/ATAPI-8 ............................................................................................................................... 612
Interfejs równolegy ATA ...................................................................................................................... 612
Zcze równolege ATA ................................................................................................................... 613
Kabel danych równolegego interfejsu ATA .................................................................................... 616
Kable wyduone i „zrolowane” ...................................................................................................... 617
Sygnay równolegego interfejsu ATA ............................................................................................. 618
Konfiguracja z dwoma dyskami ATA .............................................................................................. 618
Tryby przesyu danych PIO równolegego interfejsu ATA .............................................................. 621
Tryby DMA równolegego interfejsu ATA ...................................................................................... 621
Interfejs Serial ATA ............................................................................................................................... 623
Zcza i kable Serial ATA ................................................................................................................ 624
Konfiguracja urzdze Serial ATA .................................................................................................. 626
Druga generacja Serial ATA ............................................................................................................ 627
12
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Advanced Host Controller Interface (AHCI) ................................................................................... 628
Transfery danych interfejsu Serial ATA .......................................................................................... 629
Funkcje interfejsu ATA .......................................................................................................................... 630
Polecenia ATA ................................................................................................................................. 630
ATA Security Mode ......................................................................................................................... 631
Host Protected Area ......................................................................................................................... 632
Interfejs pakietowy ATA ................................................................................................................. 633
Ograniczenia pojemnoci dysku ATA .................................................................................................... 633
Prefiksy dla wielokrotnoci dziesitnych i binarnych ...................................................................... 634
Ograniczenia BIOS-u ....................................................................................................................... 635
CHS kontra LBA .............................................................................................................................. 636
Konwersje CHS-LBA i LBA-CHS .................................................................................................. 637
Polecenia BIOS a polecenia ATA .................................................................................................... 637
Ograniczenia CHS (bariera 528 MB) ............................................................................................... 638
Translacja CHS (amanie bariery 528 MB) ...................................................................................... 640
Bariery 2,1 GB oraz 4,2 GB ............................................................................................................. 642
Translacja korzystajca z LBA ........................................................................................................ 643
Bariera 8,4 GB ................................................................................................................................. 646
Bariera 137 GB i powyej ................................................................................................................ 647
Ograniczenia zwizane z systemami operacyjnymi i innym oprogramowaniem ............................. 648
PATA/SATA i macierze RAID .............................................................................................................. 649
Rozdzia 8. wiat urzdze o zapisie magnetycznym .............................................................. 653
Zapis magnetyczny ................................................................................................................................. 653
Historia zapisu magnetycznego .............................................................................................................. 654
Wykorzystanie pól magnetycznych do przechowywania danych ........................................................... 654
Rodzaje gowic odczytujco-zapisujcych ............................................................................................. 658
Gowice ferrytowe ........................................................................................................................... 658
Gowice Metal-In-Gap ..................................................................................................................... 659
Gowice cienkowarstwowe .............................................................................................................. 659
Gowice magnetorezystywne ........................................................................................................... 659
Gowice magnetorezystywne drugiej generacji (GMR) ................................................................... 661
lizgacze gowic .................................................................................................................................... 662
Schematy kodowania danych ................................................................................................................. 664
Kodowanie FM ................................................................................................................................ 665
Kodowanie MFM ............................................................................................................................. 665
Kodowanie RLL .............................................................................................................................. 666
Porównanie schematów kodowania ................................................................................................. 667
Dekodery Partial-Response, Maximum-Likehood ........................................................................... 668
Mierzenie pojemnoci ............................................................................................................................ 669
Gsto powierzchniowa ........................................................................................................................ 669
Zwikszanie gstoci powierzchniowej za pomoc „czarodziejskiego pyu” .................................. 672
Technologia zapisu prostopadego ................................................................................................... 673
Rozdzia 9. Dyski twarde ...................................................................................................... 677
Definicja dysku twardego ....................................................................................................................... 677
Rozwój dysków twardych ...................................................................................................................... 678
Rozmiary dysków ................................................................................................................................... 679
Dyski 5,25 cala ................................................................................................................................ 680
Dyski 3,5 cala .................................................................................................................................. 681
Dyski 2,5 cala .................................................................................................................................. 681
Dyski 1,8 cala .................................................................................................................................. 681
Dyski 1-calowe ................................................................................................................................ 682
Spis treci
13
Dziaanie dysku twardego ...................................................................................................................... 682
Analogia obrazujca technologi dysków twardych ........................................................................ 684
cieki i sektory ............................................................................................................................... 685
Formatowanie dysku ........................................................................................................................ 688
Podstawowe czci dysku twardego ....................................................................................................... 692
Talerze dysku twardego (dyski) ....................................................................................................... 692
Noniki zapisu .................................................................................................................................. 693
Gowice odczytujco-zapisujce ...................................................................................................... 695
Mechanizm pozycjonera gowicy ..................................................................................................... 696
Filtry powietrzne .............................................................................................................................. 703
Aklimatyzacja termiczna dysków .................................................................................................... 704
Silniki ............................................................................................................................................... 705
Pytka z ukadami logicznymi .......................................................................................................... 706
Kable i zcza ................................................................................................................................... 706
Elementy konfiguracyjne ................................................................................................................. 707
Wasnoci dysku twardego ..................................................................................................................... 707
Pojemno ........................................................................................................................................ 707
Wydajno ....................................................................................................................................... 710
Niezawodno .................................................................................................................................. 714
Cena ................................................................................................................................................. 717
Rozdzia 10. Pamici wymienne ............................................................................................ 719
Rola napdów noników wymiennych ................................................................................................... 719
Dodatkowa pami dyskowa ............................................................................................................ 719
Przydatno kopii zapasowych ........................................................................................................ 720
Dodatkowe noniki startowe ............................................................................................................ 720
Przenoszenie danych pomidzy komputerami ................................................................................. 721
Dyskietkowe sterowniki dla napdów noników wymiennych ........................................................ 721
Porównanie technologii zapisu danych na dyskach, tamach i w pamici Flash .................................... 722
Dyski magnetyczne .......................................................................................................................... 722
Tama magnetyczna ......................................................................................................................... 723
Pamici Flash ................................................................................................................................... 723
Interfejsy dla napdów noników wymiennych ..................................................................................... 723
Stacje dyskietek — kiedy i dzi ............................................................................................................ 725
Alternatywy wobec stacji dyskietek ................................................................................................. 725
Napdy 1,44 MB 3,5 cala ................................................................................................................. 726
Interfejsy napdu dyskietek .............................................................................................................. 727
Elementy napdu .............................................................................................................................. 727
Sposób wykorzystania dyskietki przez system operacyjny .............................................................. 734
Sygna Disk Change ......................................................................................................................... 736
Budowa dyskietki 3,5 cala ..................................................................................................................... 737
Specyfikacja typów noników dyskietek ......................................................................................... 738
rodki ostronoci przy obsudze dyskietek i napdów dyskietek ................................................... 739
Procedury instalacji napdów .......................................................................................................... 741
Napdy pojemnych pamici magnetycznych ......................................................................................... 741
Iomega Zip ....................................................................................................................................... 742
Iomega REV .................................................................................................................................... 743
Napdy magnetooptyczne ...................................................................................................................... 743
Technologia magnetooptyczna ......................................................................................................... 743
Urzdzenia z kartami pamici Flash ....................................................................................................... 744
Typy pamici Flash .......................................................................................................................... 745
Kryteria wyboru urzdze pamici Flash ......................................................................................... 748
Przenoszenie danych z pamici Flash do komputera ....................................................................... 749
Kluczowe kryteria wyboru napdu wymiennych noników ............................................................. 752
14
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Technologia Microdrive ......................................................................................................................... 754
Alternatywne do napdów tam urzdzenia korzystajce z dysku twardego .......................................... 755
Napdy tam ........................................................................................................................................... 756
Wady napdów tam ........................................................................................................................ 756
Zalety napdów tam ....................................................................................................................... 757
Rozdzia 11. Pamici optyczne ............................................................................................. 759
Technologie optyczne ............................................................................................................................ 759
Dyski optyczne CD ................................................................................................................................ 760
Krótka historia dysku CD ................................................................................................................ 760
Technologia i budowa dysku CD-ROM ........................................................................................... 761
Zasady obchodzenia si z nonikami optycznymi ............................................................................ 772
DVD ....................................................................................................................................................... 773
Historia DVD ................................................................................................................................... 774
Technologia i budowa dysku DVD .................................................................................................. 775
cieki i sektory DVD ..................................................................................................................... 776
Obsuga bdów odczytu DVD ........................................................................................................ 779
Pojemno DVD (strony i warstwy) ................................................................................................ 780
Kodowanie danych na dysku ........................................................................................................... 783
Dyski Blu-ray (BD) ................................................................................................................................ 784
HD-DVD ................................................................................................................................................ 785
Formaty dysków optycznych .................................................................................................................. 786
Formaty napdów i pyt CD ............................................................................................................. 786
Systemy plików CD-ROM ............................................................................................................... 798
Standardy i formaty DVD ................................................................................................................ 803
Zabezpieczenia przed kopiowaniem ................................................................................................ 806
Napdy CD i DVD — specyfikacje ....................................................................................................... 809
Specyfikacja wydajnoci .................................................................................................................. 809
Interfejsy .......................................................................................................................................... 816
Mechanizm adujcy ........................................................................................................................ 818
Inne wasnoci napdów .................................................................................................................. 820
Zapisywalne dyski CD ........................................................................................................................... 821
CD-R ................................................................................................................................................ 822
CD-RW ............................................................................................................................................ 826
Specyfikacja MultiRead ................................................................................................................... 828
Jak niezawodnie zapisywa dyski CD? ............................................................................................ 830
Programy do zapisu CD ................................................................................................................... 832
Cyfrowy odczyt dwiku (DAE) ...................................................................................................... 833
Dyski CD-R i CD-RW „tylko do zapisu muzyki” ............................................................................ 835
Zabezpieczenie przed kopiowaniem CD .......................................................................................... 835
Mechanizmy restrykcji (DRM) .............................................................................................................. 836
Afera z rootkitem w tle .................................................................................................................... 836
Standardy zapisywalnych dysków DVD ................................................................................................ 837
DVD-RAM ...................................................................................................................................... 837
DVD-R ............................................................................................................................................. 840
DVD-R DL ...................................................................................................................................... 841
DVD-RW ......................................................................................................................................... 841
DVD+RW i DVD+R ........................................................................................................................ 842
DVD+R DL ..................................................................................................................................... 844
Wieloformatowe napdy wielokrotnego zapisu ............................................................................... 844
Instalacja i obsuga napdów CD i DVD oraz wspópracujcego z nimi oprogramowania .................... 844
adowanie systemu z dyskietki z obsug napdu CD/DVD ................................................................. 845
Napdy rozruchowe CD i DVD — El Torito ................................................................................... 847
Tworzenie ratunkowego dysku CD .................................................................................................. 847
Spis treci
15
Tworzenie startowego ratunkowego dysku CD/DVD ...................................................................... 848
LightScribe i inne technologie nadruku etykiet ................................................................................ 848
Wykrywanie usterek w napdach optycznych ........................................................................................ 849
Aktualizowanie oprogramowania sprztowego napdu CD-RW lub DVD
z moliwoci wielokrotnego zapisu ............................................................................................. 853
Rozdzia 12. Instalowanie i konfigurowanie napdów dysków ................................................ 857
Róne typy napdów dysków ................................................................................................................. 857
Procedura instalowania dysku twardego ................................................................................................ 857
Konfigurowanie dysku ..................................................................................................................... 858
Konfigurowanie kontrolera dysku .................................................................................................... 858
Fizyczna instalacja dysku ................................................................................................................. 860
Konfigurowanie komputera do wspópracy z dyskiem .................................................................... 864
Formatowanie dysku .............................................................................................................................. 866
Zakadanie partycji na dysku ........................................................................................................... 867
Formatowanie wysokiego poziomu ................................................................................................. 875
Ograniczenia programów FDISK i FORMAT ................................................................................. 876
Wymiana dysku twardego ...................................................................................................................... 877
Migracja w rodowisku MS-DOS .................................................................................................... 877
Migracja w rodowisku 9x/Me ......................................................................................................... 877
Kopiowanie dysków dla uytkowników Windows 2000/XP/Vista .................................................. 878
Rozwizywanie problemów z dyskiem twardym ................................................................................... 879
Testowanie dysku ............................................................................................................................. 879
Formatowanie niskopoziomowe (inicjalizacja) dysku ..................................................................... 880
Instalowanie napdu dysków optycznych .............................................................................................. 882
Konfigurowanie napdów dysków optycznych ................................................................................ 882
Przyczanie stacji wewntrznej ....................................................................................................... 884
Konfiguracja systemu ...................................................................................................................... 885
Instalowanie stacji dyskietek .................................................................................................................. 886
Rozdzia 13. Podsystem graficzny ......................................................................................... 887
Sposoby wywietlania obrazu ................................................................................................................ 887
Panele LCD ...................................................................................................................................... 888
Zasada dziaania monitorów kineskopowych ................................................................................... 899
Wywietlacze plazmowe .................................................................................................................. 903
Kryteria wyboru monitora ................................................................................................................ 903
Wielko piksela (monitory kineskopowe) ...................................................................................... 907
Jasno i kontrast obrazu (panele LCD) ........................................................................................... 909
Przeplot ............................................................................................................................................ 909
Zarzdzanie energi i normy bezpieczestwa .................................................................................. 910
Czstotliwoci .................................................................................................................................. 912
Regulacja obrazu .............................................................................................................................. 915
Testowanie monitora ........................................................................................................................ 917
Projektory LCD i DLP ..................................................................................................................... 918
Kryteria wyboru projektora .............................................................................................................. 920
Konserwacja monitora ............................................................................................................................ 922
Karty graficzne ....................................................................................................................................... 923
Standard VGA (Video Graphics Array) ........................................................................................... 924
Super VGA ...................................................................................................................................... 926
Standardy SVGA wyznaczone przez VESA .................................................................................... 926
Typy kart graficznych ...................................................................................................................... 926
Karta zintegrowana i chipset pyty gównej ..................................................................................... 927
Elementy karty graficznej ................................................................................................................ 931
Identyfikacja chipsetów graficznych i pyty gównej ....................................................................... 933
Pami RAM karty graficznej .......................................................................................................... 934
16
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Konwerter cyfrowo-analogowy (RAMDAC) ................................................................................... 939
Magistrala rozszerze ...................................................................................................................... 939
Program obsugi karty graficznej ..................................................................................................... 941
Obsuga wielu monitorów ................................................................................................................ 944
Akceleratory grafiki 3D ......................................................................................................................... 947
Jak dziaaj akceleratory 3D? ........................................................................................................... 948
Interfejsy programowania aplikacji .................................................................................................. 954
Sprzganie kart graficznych ............................................................................................................. 956
Chipsety 3D ..................................................................................................................................... 958
Rozbudowa i wymiana karty graficznej ................................................................................................. 958
Tuner TV i urzdzenie przechwytywania wideo .............................................................................. 959
Gwarancja i serwis ........................................................................................................................... 959
Porównywanie kart graficznych o tym samym chipsecie ................................................................. 970
Wyjcie wideo .................................................................................................................................. 970
Urzdzenia do przechwytywania wideo ........................................................................................... 973
Karty wideo ...................................................................................................................................... 974
Problemy z kart graficzn lub monitorem ............................................................................................ 977
Rozwizywanie problemów z monitorami ....................................................................................... 980
Rozwizywanie problemów z kartami graficznymi i ich sterownikami ........................................... 980
Rozdzia 14. Podsystem dwiku .......................................................................................... 983
Wczesne karty dwikowe ..................................................................................................................... 983
Zgodno z Sound Blaster Pro ......................................................................................................... 984
Karty dwikowe a DirectX ............................................................................................................. 984
Obsuga dwiku przez wirtualizacj ............................................................................................... 984
PC i multimedia — przegld historyczny ............................................................................................... 985
Cechy karty dwikowej ........................................................................................................................ 986
Zcza podstawowe .......................................................................................................................... 986
Zcza dodatkowe ............................................................................................................................ 989
Regulacja gonoci ......................................................................................................................... 990
Obsuga standardu MIDI .................................................................................................................. 992
Kompresja danych ........................................................................................................................... 993
Uniwersalne cyfrowe procesory sygnaowe ..................................................................................... 993
Programy obsugi ............................................................................................................................. 994
Karty dwikowe a tworzenie zapisu dwikowego ........................................................................ 994
Pojcia i terminy .................................................................................................................................... 995
Struktura dwiku ............................................................................................................................ 995
Okrelanie jakoci karty dwikowej ............................................................................................... 996
Próbkowanie .................................................................................................................................... 996
Przegld producentów ............................................................................................................................ 997
Producenci chipsetów sprzedajcy wasne karty .............................................................................. 997
Producenci chipsetów ...................................................................................................................... 999
Chipsety pyt gównych ze zintegrowanymi ukadami dwikowymi ............................................. 999
Ukady dwikowe na lampach ..................................................................................................... 1002
Dwik 3D ........................................................................................................................................... 1002
Dwik pozycyjny ......................................................................................................................... 1002
Przetwarzanie dwiku 3D ............................................................................................................. 1004
Zgodno z DirectX ....................................................................................................................... 1004
Problemy z dwikiem w systemie Windows Vista z DirectX 10 ................................................. 1005
Instalowanie karty dwikowej ............................................................................................................ 1005
Przyczenie goników i koczenie instalacji ............................................................................... 1007
Zestaw stereo zamiast goników ................................................................................................... 1007
Problemy z kart dwikow ............................................................................................................... 1008
Konflikty zasobów ......................................................................................................................... 1009
Inne problemy z kart lub zintegrowanym ukadem dwikowym ................................................ 1009
Spis treci
17
Goniki ................................................................................................................................................ 1013
Dwik kinowy i dwik otoczenia („surround”) .......................................................................... 1015
Mikrofony ............................................................................................................................................ 1016
Rozdzia 15. Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB .... 1019
Wprowadzenie ..................................................................................................................................... 1019
Dlaczego szeregowe? ..................................................................................................................... 1019
Porównanie IEEE 1394 i USB 1.1/2.0 ........................................................................................... 1020
Wydajno — mity i fakty ............................................................................................................. 1022
Universal Serial Bus (USB) ................................................................................................................. 1025
Zasady funkcjonowania magistrali USB ........................................................................................ 1026
Wczanie obsugi USB ................................................................................................................. 1031
USB 2.0/Hi-Speed USB ................................................................................................................. 1032
USB On-The-Go ............................................................................................................................ 1033
Wireless USB ................................................................................................................................. 1033
Adaptery USB ................................................................................................................................ 1034
IEEE 1394 ............................................................................................................................................ 1035
Odmiany magistrali 1394 ............................................................................................................... 1035
Zasady funkcjonowania magistrali 1394a ...................................................................................... 1035
Zasady funkcjonowania magistrali 1394b ...................................................................................... 1036
Porty szeregowe ................................................................................................................................... 1038
Typowe lokalizacje portów szeregowych ...................................................................................... 1038
Ukady UART ................................................................................................................................ 1039
Karty portów szeregowych o duej szybkoci ............................................................................... 1042
Konfiguracja portu szeregowego ................................................................................................... 1042
Testowanie portów szeregowych ................................................................................................... 1043
Porty równolege .................................................................................................................................. 1045
Standard portu równolegego IEEE 1284 ....................................................................................... 1045
Konfiguracja portu równolegego .................................................................................................. 1047
Testowanie portów równolegych .................................................................................................. 1048
Rozdzia 16. Urzdzenia wejciowe ..................................................................................... 1049
Klawiatury ............................................................................................................................................ 1049
Klawiatura rozszerzona (101 lub 102 klawisze) ............................................................................ 1049
Klawiatura Windows (104 klawisze) ............................................................................................. 1050
Opcja Num Lock ............................................................................................................................ 1052
Konstrukcja klawiatur .......................................................................................................................... 1052
Przeczniki .................................................................................................................................... 1052
Interfejs klawiatury ........................................................................................................................ 1057
Automatyczne powtarzanie wcini ............................................................................................. 1058
Numery i odpowiedniki kodowe klawiszy ..................................................................................... 1059
Ukad klawiatury midzynarodowej .............................................................................................. 1060
Zcza klawiatury i myszy ............................................................................................................. 1061
Klawiatury USB ............................................................................................................................. 1062
Klawiatury specjalne ...................................................................................................................... 1063
Naprawianie i rozwizywanie problemów zwizanych z klawiatur ................................................... 1065
Rozmontowywanie klawiatury ....................................................................................................... 1066
Czyszczenie klawiatury .................................................................................................................. 1066
Wybór klawiatury ................................................................................................................................ 1067
Urzdzenia wskazujce ........................................................................................................................ 1068
Mysz kulkowa ................................................................................................................................ 1069
Mysz optyczna ............................................................................................................................... 1069
Interfejsy urzdze wskazujcych .................................................................................................. 1072
Problemy z mysz .......................................................................................................................... 1074
Pokrta .......................................................................................................................................... 1076
18
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
TrackPoint II/III/IV ........................................................................................................................ 1077
Alternatywy dla myszy i TrackPointa ............................................................................................ 1079
Urzdzenia wejciowe gier ................................................................................................................... 1081
Joysticki analogowe i port gier ...................................................................................................... 1081
Port USB jako port gier .................................................................................................................. 1082
Zgodno ........................................................................................................................................ 1082
Bezprzewodowe urzdzenia wejciowe ............................................................................................... 1082
Dziaanie bezprzewodowych urzdze wejciowych ..................................................................... 1083
Problemy z urzdzeniami bezprzewodowymi ................................................................................ 1086
Rozdzia 17. Internet .......................................................................................................... 1087
Sie internet a sie LAN ....................................................................................................................... 1087
Dostp szerokopasmowy a dostp modemowy .............................................................................. 1088
Dostp szerokopasmowy — typy pocze .................................................................................... 1089
Wiksza szybko = mniej wolnoci .............................................................................................. 1089
Poczenia kablowe .............................................................................................................................. 1090
Modem kablowy ............................................................................................................................ 1090
Sie telewizji kablowej .................................................................................................................. 1090
Pasmo przenoszenia telewizji kablowej ......................................................................................... 1092
Wydajno sieci kablowych ........................................................................................................... 1093
Zabezpieczenia pocze CATV .................................................................................................... 1094
Digital Subscriber Line (DSL) ............................................................................................................. 1094
Zasada dziaania DSL .................................................................................................................... 1095
Kto moe uywa DSL? ................................................................................................................ 1095
Podstawowe odmiany DSL ............................................................................................................ 1096
Ceny DSL ...................................................................................................................................... 1098
Zabezpieczenia komunikacji DSL ................................................................................................. 1098
Problemy techniczne ...................................................................................................................... 1099
Stacjonarne poczenia bezprzewodowe .............................................................................................. 1099
Poczenia satelitarne ........................................................................................................................... 1100
Rzeczywista wydajno poczenia satelitarnego .......................................................................... 1101
Integrated Services Digital Network (ISDN) ....................................................................................... 1102
Jak dziaa ISDN? ........................................................................................................................... 1102
Zakup usugi ISDN ........................................................................................................................ 1103
Wyposaenie do komunikacji ISDN .............................................................................................. 1104
Porównywanie wysoko wydajnych usug internetowych ..................................................................... 1104
Opcja awaryjna .............................................................................................................................. 1105
cza dzierawione .............................................................................................................................. 1106
T1 i T3 ........................................................................................................................................... 1106
Porównywanie konwencjonalnych usug komunikacyjnych .......................................................... 1107
Zabezpieczanie poczenia internetowego ........................................................................................... 1107
Modemy asynchroniczne ...................................................................................................................... 1108
Standardy modemowe .......................................................................................................................... 1109
Szybko w bitach i w bodach ....................................................................................................... 1110
Standardy modulacji ...................................................................................................................... 1111
Protokoy korekcji bdów ............................................................................................................. 1112
Standardy kompresji danych .......................................................................................................... 1113
Standardy firmowe ......................................................................................................................... 1114
Modemy 56K ................................................................................................................................. 1114
Ograniczenia pocze 56K ........................................................................................................... 1115
Standardy 56K ............................................................................................................................... 1115
Standardy faksmodemów ............................................................................................................... 1117
Wybór modemu ............................................................................................................................. 1118
Spis treci
19
Udostpnianie poczenia internetowego ............................................................................................. 1121
Brama, serwer proxy, router
} ....................................................................................................... 1122
Udostpnianie poczenia przy uyciu routera ............................................................................... 1122
Problemy z poczeniami internetowymi ............................................................................................. 1123
Diagnozowanie problemów z poczeniem udostpnianym ........................................................... 1123
Korzystanie z diod sygnalizacyjnych ............................................................................................. 1125
Modem nie wybiera numeru .......................................................................................................... 1125
Komputer „zawiesza si” po zainstalowaniu lub w trakcie uywania wewntrznego modemu,
adaptera ISDN lub karty sieciowej .............................................................................................. 1126
Komputer nie wykrywa modemu zewntrznego ............................................................................ 1126
Dwik z gonika modemu ........................................................................................................... 1127
Rozdzia 18. Sie lokalna (LAN) .......................................................................................... 1129
Zagadnienia .......................................................................................................................................... 1129
Wprowadzenie ..................................................................................................................................... 1129
Typy sieci ....................................................................................................................................... 1130
Podstawowe wymagania ................................................................................................................ 1131
Sieci bezprzewodowe ..................................................................................................................... 1131
Sieci klient-serwer a sieci równorzdne ............................................................................................... 1131
Sieci klient-serwer ......................................................................................................................... 1132
Sieci komputerów równorzdnych ................................................................................................. 1132
Porównanie sieci typu klient-serwer i sieci równorzdnych .......................................................... 1133
Przegld architektur sieciowych ........................................................................................................... 1133
Przewodowe sieci Ethernet ............................................................................................................ 1135
Bezprzewodowe sieci Ethernet ...................................................................................................... 1137
Który ze standardów sieci bezprzewodowych jest najlepszy? ....................................................... 1142
Bluetooth ........................................................................................................................................ 1143
Wyposaenie sprztowe sieci ............................................................................................................... 1144
Karty sieciowe dla przewodowych sieci Ethernet .......................................................................... 1144
Okablowanie sieci Ethernet ............................................................................................................ 1147
Topologie sieci przewodowych ...................................................................................................... 1155
Przeczniki i koncentratory sieci Ethernet .................................................................................... 1158
Bezprzewodowe urzdzenia sieciowe ............................................................................................ 1162
Logiczne topologie sieci bezprzewodowych .................................................................................. 1164
Protokoy sieciowe ............................................................................................................................... 1167
IP i TCP/IP ..................................................................................................................................... 1168
IPX ................................................................................................................................................. 1169
NetBEUI ........................................................................................................................................ 1169
Inne systemy sieci domowych .............................................................................................................. 1170
HomePNA ...................................................................................................................................... 1170
Sieci korzystajce z instalacji elektrycznej .................................................................................... 1171
Instalowanie sieci ................................................................................................................................. 1172
Karta sieciowa ................................................................................................................................ 1172
Kable sieciowe i poczenia midzy komputerami ........................................................................ 1174
Koncentrator, przecznik, punkt dostpowy ................................................................................. 1174
Bramy w sieciach nieethernetowych .............................................................................................. 1175
Rejestrowanie informacji o sieci .................................................................................................... 1175
Instalowanie oprogramowania sieciowego .................................................................................... 1175
Wskazówki praktyczne ........................................................................................................................ 1178
Instalowanie ................................................................................................................................... 1178
Udostpnianie zasobów .................................................................................................................. 1178
Konfigurowanie zabezpiecze ....................................................................................................... 1179
Udostpnianie poczenia internetowego ....................................................................................... 1179
20
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Bezporednie poczenie kablowe ........................................................................................................ 1179
Rozwizywanie problemów z sieci .................................................................................................... 1180
Konfiguracja oprogramowania sieciowego .................................................................................... 1180
Awaria sieci ................................................................................................................................... 1180
TCP/IP ........................................................................................................................................... 1181
Rozdzia 19. Zasilacze ....................................................................................................... 1183
Jakie znaczenie ma zasilacz? ................................................................................................................ 1183
Zasada dziaania i funkcje zasilacza ..................................................................................................... 1184
Napicia dodatnie ........................................................................................................................... 1184
Napicia ujemne ............................................................................................................................ 1185
Sygna Power_Good ...................................................................................................................... 1186
Format (rozmiar) zasilacza ................................................................................................................... 1187
Przestarzae formaty zasilaczy ....................................................................................................... 1189
Wspóczesne formaty zasilaczy ..................................................................................................... 1193
ATX/ATX12V ............................................................................................................................... 1193
Wyczniki zasilania ............................................................................................................................ 1204
Wyczniki w zasilaczach ATX (i nowszych) ................................................................................ 1205
Wyczniki w zasilaczach PC/XT/AT i LPX ................................................................................. 1205
Zcza zasilania pyty gównej ............................................................................................................. 1207
Zcza zasilania pyty gównej w AT/LPX .................................................................................... 1207
Zcza zasilania pyty gównej w ATX i ATX12V ........................................................................ 1208
Zgodno wstecz i w przód ............................................................................................................ 1220
Architektura ATX firmy Dell ......................................................................................................... 1222
Dodatkowe zcza zasilania .................................................................................................................. 1224
Zcza zasilania urzdze peryferyjnych ....................................................................................... 1224
Zcza zasilania stacji dyskietek .................................................................................................... 1225
Zcza zasilania Serial ATA ........................................................................................................... 1226
Zcza zasilania kart grafiki PCI Express x16 ................................................................................ 1227
Parametry techniczne zasilaczy ............................................................................................................ 1229
Obcienie zasilacza ...................................................................................................................... 1229
Parametry zasilacza ........................................................................................................................ 1230
Inne parametry zasilaczy ................................................................................................................ 1232
Korekcja wspóczynnika mocy ...................................................................................................... 1233
Certyfikaty bezpieczestwa zasilaczy ............................................................................................ 1235
Obliczanie poboru mocy ...................................................................................................................... 1235
Wczanie i wyczanie zasilania ......................................................................................................... 1237
Zarzdzanie zasilaniem ........................................................................................................................ 1240
Komputery Energy Star ................................................................................................................. 1241
Advanced Power Management (APM) .......................................................................................... 1241
Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) ................................................................... 1242
Problemy z zasilaczem ......................................................................................................................... 1245
Przecienie zasilacza .................................................................................................................... 1246
Niewystarczajce chodzenie ......................................................................................................... 1246
Cyfrowy miernik uniwersalny ........................................................................................................ 1247
Specjalistyczne wyposaenie diagnostyczne .................................................................................. 1250
Naprawianie zasilacza .......................................................................................................................... 1251
Kupowanie zasilacza ............................................................................................................................ 1252
Wybieranie waciwego modelu .................................................................................................... 1252
Wybór producenta zasilacza .......................................................................................................... 1252
Systemy zabezpieczania zasilania ........................................................................................................ 1253
Eliminatory skoków napicia (filtry przeciwprzepiciowe) ........................................................... 1255
Eliminatory skoków napicia linii telefonicznej ............................................................................ 1255
Stabilizatory napicia ..................................................................................................................... 1256
Podtrzymywanie zasilania .............................................................................................................. 1256
Spis treci
21
Baterie RTC/NVRAM (CMOS RAM) ................................................................................................. 1259
Nowoczesne baterie CMOS ........................................................................................................... 1259
Przestarzae i nietypowe baterie CMOS ......................................................................................... 1261
Problemy z bateryjnym podtrzymywaniem pamici CMOS .......................................................... 1261
Rozdzia 20. Monta i modernizacja komputera ................................................................... 1263
Podzespoy ........................................................................................................................................... 1263
Obudowa i zasilacz ........................................................................................................................ 1265
Procesor ......................................................................................................................................... 1267
Pyta gówna .................................................................................................................................. 1268
Dyski twarde .................................................................................................................................. 1272
Noniki wymienne ......................................................................................................................... 1273
Urzdzenia wejciowe .................................................................................................................... 1273
Karta graficzna i monitor ............................................................................................................... 1274
Karta dwikowa i goniki ............................................................................................................ 1275
Akcesoria ....................................................................................................................................... 1275
Zasoby sprztowe komputera i oprogramowanie ................................................................................. 1277
Monta i demonta podzespoów komputera ....................................................................................... 1278
Przygotowanie ............................................................................................................................... 1278
Instalowanie pyty gównej .................................................................................................................. 1281
Instalowanie procesora i ukadu chodzenia ................................................................................... 1281
Instalowanie moduów pamici ...................................................................................................... 1283
Montowanie pyty gównej w obudowie ........................................................................................ 1284
Podczanie zasilacza ..................................................................................................................... 1287
Podczanie portów i urzdze ....................................................................................................... 1289
Instalowanie napdów i dysków .................................................................................................... 1291
Instalowanie karty graficznej i sterowników .................................................................................. 1293
Instalowanie innych kart rozszerze .............................................................................................. 1293
Zakadanie obudowy i podczanie kabli zewntrznych ................................................................ 1294
Uruchamianie programu konfiguracyjnego BIOS-u pyty gównej ................................................ 1294
Problemy z uruchomieniem komputera ................................................................................................ 1295
Instalowanie systemu operacyjnego ..................................................................................................... 1296
Zakadanie partycji dysku w przypadku systemów DOS i Windows 9x/Me .................................. 1297
Formatowanie dysku w przypadku systemów DOS i Windows 9x/Me ......................................... 1297
Przygotowanie dysku w przypadku systemu Windows 2000/XP/Vista ......................................... 1297
Instalacja wanych sterowników .................................................................................................... 1297
Dalsza rozbudowa komputera .............................................................................................................. 1298
Rozdzia 21. Przeróbki: przetaktowywanie i chodzenie ........................................................ 1299
Przetaktowywanie ................................................................................................................................ 1300
Kwarc ............................................................................................................................................. 1300
Historia przetaktowywania ............................................................................................................ 1302
Zegary w nowoczesnych komputerach PC .................................................................................... 1303
Przetaktowywanie w praktyce ........................................................................................................ 1305
Prdkoci magistrali oraz mnoniki ............................................................................................... 1306
Chodzenie ........................................................................................................................................... 1306
Ukady chodzenia ......................................................................................................................... 1306
Chodzenie ciecz .......................................................................................................................... 1315
Obudowy zoptymalizowane termicznie ......................................................................................... 1320
Rozdzia 22. Diagnostyka, testowanie i konserwacja komputera PC .................................... 1327
Diagnostyka komputera PC .................................................................................................................. 1327
Oprogramowanie diagnostyczne .......................................................................................................... 1327
Test startowy komputera (POST) ................................................................................................... 1328
Programy diagnostyczne urzdze ................................................................................................. 1340
22
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Uniwersalne programy diagnostyczne ........................................................................................... 1341
Narzdzia diagnostyczne systemu operacyjnego ........................................................................... 1342
Proces uruchamiania komputera .......................................................................................................... 1342
Proces uruchamiania komputera — zdarzenia niezalene od systemu operacyjnego .................... 1343
Proces uruchamiania systemu DOS ............................................................................................... 1347
Proces uruchamiania systemu Windows 9x/Me ............................................................................. 1348
Proces uruchamiania systemu Windows NT/2000/XP ................................................................... 1350
Uruchamianie systemu Windows Vista ......................................................................................... 1351
Narzdzia suce do serwisowania komputerów PC ........................................................................... 1352
Narzdzia podrczne ...................................................................................................................... 1352
Bezpieczestwo ............................................................................................................................. 1357
Sowo o narzdziach i osprzcie .................................................................................................... 1358
Urzdzenia testowe ........................................................................................................................ 1359
Narzdzia dla entuzjastów ............................................................................................................. 1365
Konserwacja i dziaania profilaktyczne ................................................................................................ 1367
Aktywne procedury profilaktyczne ................................................................................................ 1367
Pasywne procedury profilaktyczne ................................................................................................ 1378
Podstawy rozwizywania problemów .................................................................................................. 1384
Nowoczesne komputery PC — bardziej skomplikowane, ale i bardziej niezawodne .................... 1385
Standardowe czci zamienne ........................................................................................................ 1385
Naprawia czy wymienia? ............................................................................................................ 1386
Rozwizywanie problemów przez wymian elementów ................................................................ 1386
Rozwizywanie problemów za pomoc procedury uruchomieniowej ........................................... 1387
Problemy pojawiajce si w trakcie przeprowadzania procedury POST ....................................... 1388
Problemy sprztowe wystpujce po uruchomieniu systemu ......................................................... 1389
Problemy z uruchamianiem programów ........................................................................................ 1389
Problemy zwizane z kartami rozszerze ...................................................................................... 1389
Najczciej spotykane problemy .................................................................................................... 1390
Dodatek A Sownik ............................................................................................................ 1403
Skorowidz .......................................................................................................................... 1495
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia
— od szeregowego
i równolegego
do IEEE 1394 i USB
Wprowadzenie
Niniejszy rozdzia powicimy podstawowym zewntrznym interfejsom wejcia-wyjcia nowoczesnego
komputera PC. Przedstawione omówienie obejmie zarówno tradycyjne porty szeregowe oraz równolege, obecne
w komputerach PC „od zawsze”, jak i nowoczeniejsz uniwersaln magistral szeregow USB (ang. universal
serial bus) wypierajc klasyczne porty szeregowe i równolege, a take zcze IEEE 1394 (FireWire/i.LINK;
IEEE to skrót od Institute of Electrical and Electronic Engineers). Do zewntrznych interfejsów wejcia-
-wyjcia zalicza si równie eSATA, ale jako pochodn wewntrznego interfejsu SATA pominiemy j w tym
zestawieniu (interfejs SATA jest omawiany szerzej w rozdziale 7., zatytuowanym „Interfejs ATA/IDE”).
Kolejnym interfejsem, który mona by zaliczy do zewntrznych, jest uniwersalny interfejs SCSI; jednak
w dzisiejszych komputerach PC stosuje si go dosownie sporadycznie. Architektura magistrali SCSI jest dokad-
nie omawiana w ksice Rozbudowa i naprawa serwerów.
Obecnie dwoma najpopularniejszymi wysoko wydajnymi architekturami magistrali szeregowej dla stacjonarnych
i przenonych komputerów PC s USB i IEEE 1394 (okrelana te jako i.Link lub FireWire). Dla kadego typu
interfejsu dostpne s dwie wersje — USB 1.1 i USB 2.0 oraz IEEE 1394a (FireWire 400) i IEEE 1394b (FireWire
800). Porty USB i IEEE 1394 nale do rodziny portów komunikacyjnych o duej szybkoci, których moliwoci
znacznie przewyszaj te, które dostpne s w starszych standardowych portach szeregowych i równolegych.
Mog wrcz suy jako alternatywa dla cenionego poczenia SCSI, zwaszcza gdy rozwaamy podczanie
urzdze zewntrznych. Poza wydajnoci, istotn cech tych rozwiza jest uniwersalno urzdze wejcia-
-wyjcia — z jednego rodzaju portu mog korzysta wszystkie rodzaje urzdze peryferyjnych.
Dlaczego szeregowe?
Bya ju mowa o tym, e technologia stojca za magistralami USB i IEEE 1394 ma charakter magistrali szere-
gowej. Obecn tendencj wysoko wydajnych rozwiza komunikacyjnych jest rozwój architektury szeregowej,
której wyrónikiem jest przesyanie pojedynczych bitów danych. Poniewa architektura równolega korzysta
z 8, 16 lub wikszej liczby pocze (umoliwia przesyanie 8, 16 lub wikszej liczby bitów jednoczenie),
1020
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
jest zasadniczo rozwizaniem wydajniejszym, umoliwiajcym uzyskanie wikszej szybkoci przesyania danych
przy tej samej szybkoci zegara taktujcego. Okazuje si, e magistrala szeregowa wci wykazuje przewag
nad magistral równoleg, zwaszcza dlatego, e zwikszenie szybkoci zegara cza szeregowego jest znacznie
prostsze ni zwikszenie szybkoci zegara cza równolegego, wic strata na zrównolegleniu transmisji bitów
jest rekompensowana wikszymi szybkociami magistral szeregowych.
Ogólnie rzecz biorc, poczenia równolege sprawiaj kilka istotnych problemów, z których podstawowe to
przesunicie i drenie sygnau. Jest to podstawowa przyczyna, która sprawia, e wysoko wydajne magistrale
równolege, takie jak SCSI, nie mog obsugiwa pocze duszych ni 3 m. Mimo e 8 czy 16 bitów danych
zostaje wysanych w tym samym czasie, opónienia transmisji sygnau sprawiaj, e cz z nich dociera do
odbiornika póniej ni pozostae. Im duszy kabel, tym wikszy jest rónica w czasie pomidzy przybyciem
pierwszego bitu a ostatniego. Rónica taka jest okrelana jako przesunicie sygnau (ang. signal skew). Unie-
moliwia ona uzyskanie wyszych szybkoci przesyania danych i stosowanie duszych pocze. Drenie
(ang. jitter) to z kolei tendencja do fluktuacji napicia sygnau, bezporednio po osigniciu przeze oczekiwanego
potencjau.
W przypadku magistrali szeregowej kolejne bity danych s wysyane pojedynczo. Poniewa nie ma tu koniecz-
noci obsugi równolegego odbioru wielu bitów równoczenie i zwizanych z ni problemów, szybko zegara
taktujcego moe by wielokrotnie wysza. Skutkiem tego, kiedy szybko transmisji danych przez port
równolegy EPP/ECP moe wynosi 2,77 MB/s, szybki port szeregowy IEEE 1394a pozwala osign 400 Mb/s
(50 MB/s) — co oznacza 25-krotnie wysz wydajno. Port USB 2.0 pozwala korzysta z szybkoci 480 Mb/s
(60 MB/s), 30-krotnie wyszej ni port równolegy. Nowsze porty IEEE 1394b (FireWire800) oferuj szybko
transmisji wynoszc 800 Mb/s (100 MB/s), co oznacza, e s okoo 50 razy szybsze od portów równolegych!
Przy wyszych szybkociach zegara taktujcego sygnay przesyane równolege ulegaj zjawisku interferencji.
W przypadku poczenia szeregowego, gdy stosowany jest tylko jeden lub dwa przewody, interferencja czy prze-
such s znikome.
Produkcja okablowania równolegego jest drosza. Poza koniecznoci uycia wikszej iloci przewodów,
ich konstrukcja musi zapobiega przesuchowi i interferencji pomidzy ssiadujcymi kanaami danych. Std
wysoka cena okablowania SCSI. Przeciwiestwem tego jest okablowanie szeregowe. Poczynajc od mniejszej
iloci przewodów, nawet przy duej szybkoci przesyania danych nie jest wymagane stosowanie wyrafinowanych
technologii ekranowania. Znacznie uatwia to transmisj danych na due odlegoci. Dopuszczalne dugoci po-
cze równolegych s znacznie nisze.
Wymienione tu cechy charakterystyczne obu typów pocze — w poczeniu z rosncym zapotrzebowaniem na
interfejsy automatycznie konfigurowanych urzdze zewntrznych i ograniczenie iloci zczy komputerów
przenonych — doprowadziy do opracowania nowych technologii wysoko wydajnych magistral komunikacji
szeregowej. USB jest ju standardem, którego obsug zapewnia praktycznie kady komputer. Jest to uniwersalny,
szybki interfejs urzdze zewntrznych. Nie sprawia problemów zwizanych ze zgodnoci urzdze i jest po-
wszechnie dostpny. Coraz popularniejszy staje si równie interfejs IEEE 1394 (bardziej znany jako FireWire).
Mimo e zakres jego zastosowa jest jeszcze do wski — jak przyczanie cyfrowych kamer wideo — jest
coraz czciej stosowany na tych nowych obszarach, gdzie wymagana jest najwysza wydajno, jak komunika-
cja ze skanerami wysokiej rozdzielczoci, zewntrznymi dyskami twardymi czy sieci.
Porównanie IEEE 1394 i USB 1.1/2.0
Pene omówienie magistral USB i IEEE 1394 znajduje si nieco dalej, dobrze bdzie jednak zacz od porów-
nania obu interfejsów. Podobiestwo implementacji oraz funkcji portów USB i 1394 powoduje nieco zamiesza-
nia dotyczcego rónic wystpujcych pomidzy nimi. W tabeli 15.1 przedstawione jest podsumowanie rónic
midzy tymi technologiami.
Obecnie USB jest najpopularniejszym z nowoczesnych interfejsów urzdze peryferyjnych. Pod tym wzgldem
nie mona go porówna z adnym innym. Zadbaa o to firma Intel, która zaprojektowaa interfejs i wprowa-
dzia jego obsug we wszystkich ukadach pyt gównych ju w 1996 roku, a wkrótce podobn drog poszli inni
znaczcy producenci podzespoów dla komputerów PC. Nieliczne pyty gówne z interfejsami 1394a i 1394b s
trudne do kupienia — na rynku masowym praktycznie nie istniej. Koszt dodatkowego obwodu (i wymaganej
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1021
Tabela 15.1.
Porównanie IEEE 1394 i USB
IEEE 1394a/i.Link/
FireWire 400
IEEE 1394b/
FireWire 800
USB 1.1
USB 2.0
Wymagana stacja
gówna — komputer PC
Nie
Nie
Tak
Tak/Nie
1
Najwiksza liczba
urzdze
63
63
127
127
Hot-swap (podczanie
„na gorco”)
Tak
Tak
Tak
Tak
Najwiksza dugo
kabla czcego
urzdzenia
4,5 metra
4,5 metra (9-stykowy
kabel miedziany),
100 metrów (kabel
wiatowodowy)
2
5 metrów
5 metrów
Szybko przesyania
danych
400 Mb/s (50 MB/s)
800 Mb/s (100 MB/s)
12 Mb/s (1,5 MB/s)
480 Mb/s (60 MB/s)
Szybkoci proponowane
dla przyszych modeli
Brak
1600 Mb/s (400 MB/s),
3200 Mb/s (800 MB/s)
Brak
Brak
Typowe urzdzenia
Kamery DV, aparaty
cyfrowe wysokiej
rozdzielczoci,
HDTV, przystawki
do telewizorów,
wydajne stacje dysków,
skanery wysokiej
rozdzielczoci,
elektroniczne
instrumenty muzyczne
Wszystkie urzdzenia
zgodne ze standardem
1394a
Klawiatury, myszy,
joysticki, aparaty
cyfrowe niskiej
rozdzielczoci,
stacje dysków
o niskiej szybkoci
transmisji, modemy,
drukarki, skanery
niskiej rozdzielczoci
Wszystkie
urzdzenia USB 1.1,
kamery DV, aparaty
cyfrowe wysokiej
rozdzielczoci,
HDTV, przystawki
do telewizorów,
wydajne stacje
dysków, skanery
wysokiej
rozdzielczoci
1
Zgodno z USB On-The-Go oznacza moliwo pracy bez komputera PC.
2
W przypadku szybkoci 100 Mb/s (maksymalnie 100 m) mona zastosowa kabel UTP CAT 5, natomiast przy szybkociach
100 i 200 Mb/s (maksymalnie 50 m) wiatowód o profilu skokowym, wykonany z tworzywa sztucznego.
przez firm Apple opaty licencyjnej wynoszcej za kady system 0,25 dolara, czyli jakie 80 groszy), w po-
czeniu z faktem, e we wszystkich pytach jest ju dostpny interfejs USB, znacznie ogranicza popularno
magistrali 1394 (FireWire).
Interfejs 1394 ma jedn przewag nad interfejsami USB 1.1 i USB 2.0: nie wymaga obecnoci tak zwanego hosta
magistrali, czyli urzdzenia zarzdzajcego magistral, którym najczciej jest komputer PC. Urzdzenia
zgodne z USB 1.1 i USB 2.0 mog si komunikowa ze sob wycznie za porednictwem komputera PC albo
innego urzdzenia implementujcego funkcje zarzdzania magistral. Dla porównania: interfejs 1394 przewi-
duje czenie par urzdze bezporednio ze sob i kade z tych urzdze moe peni rol kontrolera magi-
strali i zarzdza transferami. Ma to pewien wpyw na wydajno interfejsu, poniewa przepustowo transferu
pomidzy urzdzeniami komunikujcymi si przez magistral USB jest cile zalena od wydajnoci komputera
poredniczcego w transferze — w przypadku interfejsu FireWIre transfer jest niezaleny od poredniczcego
kontrolera i jest ograniczony jedynie wydajnoci poczonych ze sob urzdze. Na przykad interfejs 1394
mona wykorzysta do bezporedniego poczenia kamery DV z magnetowidem DV-VCR. Podobn moliwo,
czyli poczenie bez porednictwa kontrolera zarzdzajcego magistral dla urzdze USB, wprowadzi suple-
ment standardu USB 2.0, tzw. USB-On-The-Go, opracowany w 2001 roku. Ale standard USB-On-The-Go nie
by projektowany jako konkurencja dla FireWire. USB-On-The-Go mia raczej na celu uatwienie czenia ze
sob coraz wikszej iloci urzdze elektronicznych, jakie wykorzystujemy w codziennym yciu i pracy —
cyfrowych aparatów fotograficznych, telefonów komórkowych i cyfrowych odtwarzaczy dwiku i wideo;
dziki temu urzdzenia te mog wymienia informacje bezporednio ze sob, mog by te np. podczane bez-
porednio do drukarek: w ten sposób mona wydrukowa zdjcia wprost z aparatu fotograficznego, bez koniecz-
noci wczania komputera PC.
1022
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Ostatni standard z rodziny USB to USB bezprzewodowe — Certified Wireless USB, wprowadzone w 2005 roku;
do dzi jednak nie udao si spopularyzowa tego standardu i zapewne nastpi to dopiero w najbliszej przy-
szoci.
Poniewa zarówno USB, jak i 1394 (FireWire) zapewniaj zblione lub identyczne moliwoci i wydajno,
kryterium wyboru powinien by rodzaj podczanych urzdze. Jeeli cyfrowa kamera wideo dysponuje wycz-
nie zczem 1394 (i.Link/FireWire), niezbdne bdzie zainstalowanie w komputerze karty 1394 FireWire (o ile
nie dysponujemy zczem na pycie gównej). Wikszo urzdze pamici masowej, wejcia-wyjcia i innych,
przeznaczonych przede wszystkim do wspópracy z komputerem PC, to urzdzenia USB. Urzdzenia nalece
do grupy sprztu wyposaone s zazwyczaj w zcze 1394. Mimo to wiele urzdze jest obecnie wyposaonych
zarówno w interfejs USB 2.0, jak i 1394, co umoliwia zastosowanie ich w jak najwikszej liczbie komputerów.
Wydajno — mity i fakty
Jaki czas temu otrzymaem list od pewnego dociekliwego ucznia, który na klasówce z informatyki mia odpo-
wiedzie na nastpujce pytanie: „Co jest szybsze: USB 2.0 czy FireWire 400 (1394a)?”. Jako prawidow
odpowied poda USB 2.0, poniewa standard USB 2.0 przewiduje nominalnie przepustowo magistrali rzdu
480 Mb/s (60 MB/s), a FireWire 400 to nominalnie 400 Mb/s (50 MB/s). Có, kiedy przyszo do ogoszenia
ocen, ów ucze by zaszokowany punktacj za to pytanie. W klasie doszo do dyskusji, nauczyciel potwierdzi
specyfikacje standardów, ale argumentowa, e szybko transferu zaley równie od wewntrznych narzutów
protokoów i magistral — i e w praktyce zcze FireWire okazuje si szybsze ni USB, mimo e papierowa
wydajno przemawia wyranie na rzecz USB. Zostaem wic zapytany o brzmienie prawidowej odpowiedzi na
tak postawione pytanie.
Wahaem si — testy nie powinny zawiera takich pyta, poniewa tak sformuowane nie s jednoznaczne
i w zasadzie mona by si upiera przy obu odpowiedziach. Na przykad nie byo doprecyzowane znaczenie
sowa „szybsze” — nie wiadomo, czy miao si odnosi do nominalnych transferów jednej i drugiej magistrali,
czy moe do wydajnoci obserwowanej w praktyce, np. przy wymianie plików pomidzy urzdzeniami. A jeli
chodzio o wydajno rzeczywist, to w jakich okolicznociach miaaby by mierzona? W konfrontacji z tego
rodzaju pytaniami trzeba wybra jedn z odpowiedzi i najlepiej nie gówkowa przy tym zbyt wiele. Ale jeli
wzi pod uwag, e pomiary wydajnoci w warunkach rzeczywistych s obarczone niepewnoci wielu
zmiennych, najlepiej trzyma si transferów nominalnych, okrelonych w standardach — taka odpowied bdzie
najprostsza i najblisza prawdy. W tym przypadku wybór waciwej odpowiedzi byby wic prosty: USB 2.0
oferuje transfer z szybkoci 480 Mb/s (60 MB/s), a 1394a osiga transfer rzdu 400 Mb/s (50 MB/s), wic USB
jest szybsze.
Zdaj sobie spraw, e niejeden z Czytelników nie zgodzi si z tym stanowiskiem (a na pewno nie zgodzi si
z nim ów nauczyciel, który egzaminowa uczniów z wyszoci USB nad FireWire i odwrotnie). Wiele osób
uwaa (wykazuj to zreszt równie liczne testy), e podczas gdy USB jest szybsze nominalnie, w praktyce
wydajniejszy jest jednak interfejs FireWire. Nie chciabym rzuca niepopartych niczym stwierdze, ale na
pewno mona powiedzie tyle, e na wydajno kadego interfejsu czy magistrali w komputerze PC wpywa
wiele rozmaitych czynników, których nie da si wywnioskowa z goej specyfikacji. Ale jeli nawet wielu ludzi
obserwuje praktyczn wyszo FireWire nad USB, trzeba pamita o tym, e architektury USB i FireWire s
znaczco od siebie róne i niekoniecznie da si je wprost porówna, a ju na pewno nie w kadych warunkach
jeden interfejs bdzie szybszy od drugiego — nie mona tego zakada, nie znajc szczegóowych warunków
transferu.
eby nie by goosownym, przeprowadziem na wasn rk kilka testów i zapisaem ich wyniki. Wykorzystaem
w nich dysk firmy Maxtor, o pojemnoci 250 MB i prdkoci obrotowej 7200 obr./min w obudowie zewntrznej
obsugujcej zarówno interfejs FireWire 400 (1394a), jak i interfejs USB 2.0. Dysk by sformatowany tak, e
zawiera pojedyncz partycj FAT32 i by mniej wicej w poowie wypeniony danymi. Utworzyem na nim
folder tymczasowy, skopiowaem do niego 300-megabajtowy plik wideo i nazwaem go TEMP1.AVI. Celowo
wybraem duy plik, eby nie zmieci si we wszelkich buforach i pamiciach podrcznych, czy to systemu,
do którego podczaem dysk, czy te samego dysku.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1023
W testach wykorzystaem dwa róne komputery; oba posiaday zcza FireWire 400 i USB 2.0. Byy to:
komputer nr 1: komputer osobisty z procesorem Pentium 4 3,6 GHz i 1 GB pamici RAM (z systemem
Windows XP);
komputer nr 2: laptop z procesorem Pentium M 1,7 GHz i 1 GB pamici RAM (z systemem Windows XP).
Test przepustowoci interfejsu polega na skopiowaniu pliku TEMP1.AVI do pliku TEMP2.AVI (w tym samym
folderze tymczasowym) i pomiarze czasu wykonania operacji (w sekundach). Takie kopiowanie oznacza najpierw
odczytanie caego pliku, a potem zapis tego pliku z powrotem na dysku zewntrznym (pod inn nazw), a wic
obejmuje dwukierunkowy transfer danych o znacznej objtoci. Do testu wykorzystaem dwa róne polecenia
(
COPY
i
XCOPY
); kade z nich uruchamiaem czterokrotnie, odrzucajc wynik pierwszego pomiaru i zapisujc trzy
kolejne. Oto kompletne polecenia inicjujce kopiowanie plików:
COPY /Y TEMP1.AVI TEMP2.AVI
XCOPY /Y TEMP1.AVI TEMP2.AVI
Przecznik /Y w poleceniach kopiujcych wymusza nadpisanie pliku docelowego bez pytania o zezwo-
lenie, dziki czemu mona byo powtarza polecenie wielokrotnie bez koniecznoci potwierdzania
kopiowania i tym samym bez opóniania wykonania polecenia.
Do zmierzenia czasu wykonania poszczególnych operacji kopiowania wykorzystane zostao narzdzie
TimeIt — jest to narzdzie uruchamiane z poziomu wiersza polece, suce wanie do pomiaru
czasu wykonania. Program TimeIt.exe znajduje si w zestawie narzdzi dodatkowych dla systemu
Windows Server 2003 (Resource Kit Tools); mona je te pobra ze strony firmy Microsoft, spod
adresu http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=4544.
Czasy (w sekundach) wykonania poszczególnych operacji kopiowania w poszczególnych przebiegach na szyb-
szym komputerze osobistym podaje tabela 15.2.
Tabela 15.2.
Zestawienie czasów kopiowania 300-megabajtowego pliku pomidzy dyskiem zewntrznym
a komputerem osobistym (3,6 GHz)
Komputer osobisty (procesor Pentium 4 3,6 GHz)
USB 2.0 [s]
FireWire 400 [s]
pierwsze wykonanie
20,65
23,23
drugie wykonanie
20,60
23,45
trzecie wykonanie
20,76
23,28
COPY (plik 300 MB):
rednio:
20,67
23,32
USB kontra FireWire
12,82%
–11,36%
pierwsze wykonanie
12,41
15,66
drugie wykonanie
12,47
15,60
trzecie wykonanie
12,69
15,60
XCOPY (plik 300 MB):
rednio:
12,52
15,62
USB kontra FireWire
24,73%
–19,83%
XCOPY kontra COPY
65,05%
49,30%
Jak wida, na szybkim komputerze kopiowanie plików byo od 13% (przy uyciu polecenia
COPY
) do 25% (przy
uyciu polecenia
XCOPY
) szybsze w przypadku interfejsu USB ni w przypadku interfejsu FireWire. Przy okazji
warto odnotowa, e niezalenie od interfejsu polecenie
XCOPY
byo szybsze od polecenia
COPY
(od 49% do 65%).
Czasy wykonania testowych polece dla wolniejszego komputera — laptopa z procesorem 1,7 GHz — wymie-
nia tabela 15.3.
Tutaj z kolei wida, e kiedy transfer dotyczy wolniejszego komputera — laptopa — kopiowanie pliku po
magistrali USB okazuje si od 21% (za pomoc polecenia
COPY
) do 18% (za pomoc polecenia
XCOPY
) wol-
niejsze, ni w przypadku magistrali FireWire. Przy okazji wida, e w takiej konfiguracji polecenie
XCOPY
jest
od 52% do 57% szybsze ni
COPY
— wyszo
XCOPY
jest wyrana niezalenie od interfejsu.
1024
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Tabela 15.3.
Zestawienie czasów kopiowania 300-megabajtowego pliku pomidzy dyskiem zewntrznym
a komputerem osobistym (1,7 GHz)
Laptop (procesor Pentium M 1,7 GHz)
USB 2.0 [s]
FireWire 400 [s]
pierwsze wykonanie
30,59
23,95
drugie wykonanie
30,48
24,66
trzecie wykonanie
30,42
23,79
COPY (plik 300 MB):
rednio:
30,50
24,13
USB kontra FireWire
–20,87%
26,37%
pierwsze wykonanie
19,83
15,71
drugie wykonanie
19,16
15,81
trzecie wykonanie
19,12
15,98
XCOPY (plik 300 MB):
rednio:
19,37
15,83
USB kontra FireWire
–18,26%
22,34%
XCOPY kontra COPY
57,44%
52,42%
Który z interfejsów okazuje si wic szybszy „w praktyce”? W naszym eksperymencie przy kopiowaniu pliku
z szybkiego komputera PC i na ten komputer przewag wykazywaa magistrala USB 2.0; z kolei na wolniejszym
komputerze szybsze byo zcze FireWire. Ale to nie wszystko — zauwayem te inny interesujcy szczegó:
wzgldna wydajno komputera miaa znaczny wpyw na efektywno transferu w przypadku USB 2.0, a prak-
tycznie wcale nie wpywaa na prdko kopiowania za pomoc zcza FireWire. Wida to dobrze w tabeli 15.4.
Tabela 15.4.
Porównanie czasu kopiowania 300-megabajtowego pliku na stacjonarnym komputerze
Pentium 4 3,6 GHz i na laptopie Pentium M 1,7 GHz
Operacja
USB 2.0
FireWire 400
COPY (plik 300 MB)
47,54% szybciej
3,49% szybciej
XCOPY (plik 300 MB)
54,67% szybciej
1,37% szybciej
Komputer z szybszym procesorem (i ogólnie wydajniejszy, jako stacjonarny) wykazywa wyrane przyspiesze-
nie kopiowania pliku po magistrali USB 2.0 (w porównaniu z wolniejszym laptopem o 48% i 55%); z kolei
zaleno wydajnoci zcza FireWire od wydajnoci komputera wynosia zaledwie od 1% do 3%. Innymi
sowy, czasy transferów po zczu FireWire byy praktycznie identyczne na komputerze stacjonarnym i na lapto-
pie, mimo e oba systemy mocno róni si wydajnoci ogóln. To jednak zrozumiae, skoro magistrala FireWire
operuje poczeniami bezporednimi, bez koniecznoci zarzdzania transferem przez komputer (w roli kontro-
lera magistrali). Innymi sowy, rónice w konstrukcji obu magistral powoduj, e w przypadku magistrali USB
na wydajno transferu duy wpyw ma ogólna wydajno komputera, a w przypadku FireWire wydajno
jest niezalena od wydajnoci komputera.
Kolejna ciekawa obserwacja: metoda kopiowania pliku w ramach testu (raz poleceniem
COPY
, raz poleceniem
XCOPY
) miaa wiksze znaczenie dla szybkoci kopiowania, ni zastosowany interfejs i ogólna wydajno kom-
putera. Prowokuje to do kolejnych pyta: czy pojawiyby si jeszcze jakie rónice, gdyby testowa kopio-
wanie na róne formaty partycji (np. NTFS i FAT32)? Czy robioby rónic kopiowanie wielu mniejszych
plików zamiast jednego duego? I jeszcze, czy wyniki byyby inne, gdyby w obu komputerach zamontowane byy
identyczne chipsety obsugujce USB i FireWire (wymagaoby to pewnie przeprowadzenia testu na dwóch kom-
puterach stacjonarnych, z zamontowanymi identycznymi kartami rozszerze ze zczami USB 2.0 i FireWire)?
Wic jaka jest waciwa odpowied na pytanie z klasówki? Jeli pytanie brzmiao dosownie: „Co jest szybsze,
USB 2.0 czy FireWire 400 (1394a)?”, odpowiedziabym USB, opierajc si wycznie na danych technicznych
(480 Mb/s kontra 400 Mb/s). Gdyby za pytanie brzmiao: „Co jest szybsze przy kopiowaniu 300-megabajtowego
pliku na dysku z partycj FAT32 w systemie Windows XP: USB 2.0 czy FireWire 400 (1394a)?”, odpowie-
dziabym, e zalenie od uytego sprztu i metody kopiowania plików kade z nich moe by szybsze. Jedyn
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1025
wad klasówki, od której zaczy si wszystkie te dywagacje, by brak wiadomoci nauczyciela, e wszelkie
testy i pomiary wymagaj uwzgldnienia znacznej liczby zmiennych i okolicznoci — nie ma prostych odpo-
wiedzi na niejednoznaczne pytania!
Universal Serial Bus (USB)
Universal Serial Bus (USB, uniwersalna magistrala szeregowa) to magistrala urzdze peryferyjnych, zaprojek-
towana pod ktem zapewnienia moliwoci korzystania z mechanizmów Plug and Play urzdzeniom zewntrz-
nym. Magistrala USB pozwala unikn korzystania z portów specjalizowanych, ogranicza potrzeb korzystania
z dodatkowych kart wejcia-wyjcia (dziki czemu doczenie nowego urzdzenia nie wymaga rekonfigu-
rowania komputera) i zasobów sprztowych komputera, takich jak linie dania przerwania (IRQ). Niezalenie
od liczby przyczonych do portów USB urzdze wykorzystywana jest tylko jedna linia IRQ. Urzdzenia
USB s automatycznie wykrywane i konfigurowane w momencie ich fizycznego przyczenia do komputera,
bez koniecznoci ponownego uruchamiania systemu czy uruchamiania specjalnych programów. Pojedyncza
magistrala USB umoliwia podczenie do 127 urzdze. Urzdzenia takie jak klawiatura czy monitor mog
peni funkcj „rozdzielaczy” — tzw. koncentratorów. Kable, zcza, koncentratory i urzdzenia USB oznaczane
s jednolitymi piktogramami, przedstawionymi na rysunku 15.1. Zwrómy uwag na znak plusa, obecny na
jednym z piktogramów. Sygnalizuje on zgodno ze specyfikacj USB 2.0 (Hi-Speed USB). Podzespoy zgodne
z t specyfikacj mog równie wspópracowa ze starszymi, zgodnymi z USB 1.x. Praktycznie wszystkie
komputery wyprodukowane w cigu kilku ostatnich lat posiadaj porty w obu standardach, wic „plusik” przy
logo USB 2.0 bywa ju czsto pomijany.
Rysunek 15.1.
Piktogramy opisujce kable,
zcza, koncentratory
i urzdzenia peryferyjne USB
Podstaw popularnoci USB byo zainteresowanie si nim przez firm Intel. Wczya ona obsug USB do wszyst-
kich swoich chipsetów, poczynajc od ukadu mostka poudniowego PIIX3 (wprowadzonego w 1996 roku).
Pozostali producenci chipsetów szybko dopasowali swoje ukady. Wynikiem tego jest powszechno wystpo-
wania magistrali USB w komputerach stacjonarnych i przenonych, dorównujca powszechnoci tradycyjnych
portów szeregowych i równolegych.
Poza firm Intel w pracach nad specyfikacj nowej magistrali bray udzia firmy Compaq, Digital, IBM, Microsoft,
NEC i Northern Telecom. Zaoyy one organizacj o nazwie USB Implementers Forum (USB-IF, forum wytwór-
ców USB), której zadaniem byo opracowanie, rozwijanie i promocja architektury USB.
Zajrzyj do podrozdziau „Chipsety” znajdujcego si na stronie 295.
Organizacja USB-IF ogosia specyfikacj USB 1.0 w styczniu 1996 roku, USB 1.1 we wrzeniu 1998 roku,
a USB 2.0 w kwietniu 2000 roku. Wersja 1.1 bya jedynie uzupenieniem, majcym na celu wyjanienie niejasno-
ci zwizanych z implementacj koncentratorów i kilkoma innymi elementami specyfikacji. Zgodno z USB 1.1
zapewnia powinna wikszo urzdze, nawet jeeli powstay jeszcze przed ogoszeniem tej wersji standardu.
W wersji 2.0 wprowadzono ju powane zmiany, umoliwiajc korzystanie z 40-krotnie wyszej przepustowoci
bez utraty zgodnoci z urzdzeniami zaprojektowanymi wczeniej. Porty USB mona instalowa w starszych
komputerach, przy uyciu kart rozszerze (w przypadku komputerów stacjonarnych) lub kart PC (w kompute-
rach przenonych z obsug Cardbus). W podobny sposób mona zapewni obsug USB 2.0 w komputerze
wyposaonym standardowo w zcza USB 1.1. W poowie 2002 roku obsuga czterech lub wikszej liczby portów
USB 2.0 staa si standardem architektury pyt gównych. W przypadku komputerów przenonych trzeba byo
troch wicej czasu. Dopiero z pocztkiem 2003 r. wikszo notebooków i laptopów bya standardowo wypo-
saona w porty USB 2.0.
1026
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Zasady funkcjonowania magistrali USB
USB 1.1 umoliwia transmisj z szybkoci 12 Mb/s (1,5 MB/s) przy uyciu prostego, 4-yowego kabla. Do
gównego koncentratora magistrali przyczy mona 127 urzdze (zarówno urzdze funkcyjnych, jak i kon-
centratorów). Topologia pocze ma charakter warstwowo-gwiazdowy. Wykorzystywane s w niej koncen-
tratory, które mog znajdowa si wewntrz komputera lub dowolnego z urzdze, mog te by elementami
samodzielnymi.
Warto zwróci uwag, e przy teoretycznej moliwoci przyczenia 127 urzdze wszystkie korzystaj z tego
samego, 12-megabajtowego, pasma przepustowoci. Oznacza to, e kade nowe, aktywne urzdzenie zmniejsza
wydajno komunikacji pozostaych. W praktyce rzadko stosowane s konfiguracje zoone z wikszej liczby
urzdze ni 8.
Dla urzdze niewymagajcych duej szybkoci komunikacji, takich jak urzdzenia wskazujce (mysz) i kla-
wiatury, architektura magistrali przewiduje wolniejszy kana komunikacyjny, o wydajnoci 1,5 Mb/s.
Przy przesyaniu danych wykorzystywane jest kodowanie o nazwie Non Return to Zero Invert (NRZI, kodo-
wanie odwrotne bez powrotu do zera). Jest to metoda kodowania danych szeregowych, w której jedynki i zera
s reprezentowane przy uyciu zmian poziomu napicia, bez powrotu do poziomu odniesienia pomidzy kolej-
nymi kodowanymi bitami. Binarne zero reprezentuje zmiana poziomu sygnau, przy przesyaniu jedynki napicie
nie zmienia si. Cig zer powoduje wic seri zmian poziomu sygnau NRZI, a cig jedynek — dugi okres nie-
zmiennego stanu napicia. Efektywno takiego rozwizania polega na unikniciu wprowadzania dodatkowych
impulsów zegara, które wymagayby wikszej szerokoci pasma i dodatkowego czasu.
Urzdzenia USB to albo koncentratory (ang. hub), albo urzdzenia funkcyjne (ang. function). Urzdzenia
funkcyjne to waciwe urzdzenia peryferyjne: klawiatura, mysz, kamera, drukarka, telefony itd. Koncentrator
wprowadza dodatkowe punkty przyczeniowe, umoliwiajce doczenie do magistrali dalszych urzdze
funkcyjnych lub koncentratorów. Port komputera PC to koncentrator gówny (ang. root hub). Wyznacza on
punkt pocztkowy magistrali. Wikszo pyt gównych ma dwa, trzy lub cztery porty USB. Kady z nich
mona czy z urzdzeniami funkcyjnymi lub dodatkowymi koncentratorami. Zasadniczo na kady kon-
centrator gówny przypadaj po dwa porty USB.
W niektórych komputerach jeden lub dwa porty USB umieszcza si na przedniej cianie obudowy, co uatwia
podczanie urzdze, które nie s staym elementem systemu — jak kamery cyfrowe lub czytniki kart pamici.
Zewntrzne koncentratory (nazywane te koncentratorami rodzajowymi) to przede wszystkim rozdzielacze
pocze. Mona do nich przycza kolejne urzdzenia, tworzc ukad gwiazdowy. Kady punkt przy-
czeniowy koncentratora okrela si jako port (ang. port). Wikszo koncentratorów ma cztery lub osiem
portów, dopuszczalna jest jednak wiksza ich liczba. Jeeli wymagana jest wiksza ilo pocze, do portów
koncentratora mona przycza dalsze koncentratory. Koncentrator odpowiada zarówno za komunikacj, jak
i dostarczanie zasilania do przyczanych do niego urzdze.
Koncentrator to jednak nie tylko dodatkowe gniazda. Koncentrator moe równie zapewnia zasilanie urzdze
peryferyjnych. Po automatycznym wykryciu podczenia nowego urzdzenia, koncentrator dostarcza 0,5 W mocy,
co ma umoliwi inicjalizacj urzdzenia. Oprogramowanie zainstalowane na komputerze moe póniej pod-
wyszy ilo dostarczanej energii do wielkoci niezbdnej do pracy urzdzenia. Górn granic jest 2,5 W.
Róne urzdzenia USB wymagaj zasilania rón moc, mierzon w miliamperach (mA). Urzdzenia USB
zasilane wycznie z magistrali (nieposiadajce wasnego zasilania sieciowego ani bateryjnego) mog wymaga
nawet 500 mA (to maksymalna moc dostpna za porednictwem portu USB) albo zaledwie 100 mA (i mniej).
Urzdzenia z wasnym zasilaniem równie pobieraj pewn moc z portu USB, ale zazwyczaj s to wartoci rzdu
2 mA i mniej.
Wcielenie do USB cech technologii PnP pozwala systemowi odpytywa podczone urzdzenia o ich wyma-
gania co do zasilania i wystosowywa ostrzeenia w przypadku, kiedy dopuszczalne poziomy mocy zostaj
przekroczone. Jest to szczególnie istotne w przypadku USB w systemach przenonych (laptopy itd.), poniewa
pozwala na ograniczanie energii alokowanej dla urzdze zewntrznych podczonych przez USB.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1027
Koncentratory gówne i koncentratory z wasnym zasilaniem (bateryjnym albo sieciowym) udostpniaj na
kadym porcie pene 500 mA mocy. Jednak koncentratory zasilane z magistrali (czyli pozbawione wasnego zasila-
nia bateryjnego czy sieciowego) pozwalaj rozprowadzi na porty ju zaledwie po 100 mA, bo same korzystaj
z mocy udostpnianej na porcie USB i rozdzielaj t moc na wszystkie pozostae. Podczenie do takiego kon-
centratora urzdzenia zasilanego z USB moe si okaza nieskuteczne. W najgorszym przypadku moe doj
do uszkodzenia tego urzdzenia — na przykad wiele tzw. kluczy USB (pamici Flash), wymagajcych do
poprawnej pracy zasilania prdem od 200 mA do 500 mA, mona uszkodzi przez podczenie do koncentratora
zasilanego z magistrali USB (który oferuje po 100 mA na port). Niektórzy producenci zabezpieczaj swoje urz-
dzenia przed skutkami takich podcze, ale osobicie nigdy nie podczam pamici Flash USB ani czytnika kart
na USB do koncentratora nieposiadajcego wasnego zasilania.
Aby okreli wymagania prdowe danego urzdzenia USB przed zakupem, naleaoby zapozna si ze specy-
fikacj urzdzenia albo skontaktowa si z jego producentem. Aby okreli moc dostpn na poszczególnych
portach, a take biece zuycie prdu przez urzdzenia podczone do poszczególnych portów, wystarczy
w systemie Windows otworzy Panel sterowania i poszuka w Menederze urzdze kart waciwoci dla ka-
dego z koncentratorów gównych; na kartach tych znajduj si zakadki Zasilanie. Jest tam podany typ kon-
centratora (zasilany z magistrali albo z zasilaniem wasnym) oraz ilo energii przydzielanej na port. W sekcji
doczonych urzdze wida wszystkie urzdzenia podczone do koncentratora, wraz z wymagan przez nie
moc (jak na rysunku 15.2).
Rysunek 15.2.
Przykady
monitorowania
parametrów
zasilania
koncentratora
i urzdze
podczonych
do portów USB
w systemach
Windows Vista
(po lewej)
i Windows XP
(po prawej)
Z racji duej rozpitoci wymaga rozmaitych urzdze USB co do zasilania, a take ze wzgldu na ryzyko
uszkodzenia w przypadku podczenia do niewaciwego koncentratora osobicie zalecabym stosowanie wycz-
nie koncentratorów posiadajcych wasne zasilanie, nigdy za koncentratorów zasilanych z magistrali. Warto
pamita, e niektóre koncentratory USB dostpne w sklepach nie posiadaj swojego zasilacza sieciowego; mona
te jeszcze natkn si na koncentratory obsugujce USB 1.1. Taki koncentrator bdzie obsugiwa podczone
do niego urzdzenia klasy USB 2.0 z prdkoci typow dla USB 1.1.
Urzdzenia pobierajce moc wiksz ni 100 mA (na przykad kamery internetowe czy urzdzenie pamici
masowej pokazane na rysunku 15.2) musz by podczane do koncentratorów gównych albo do koncentratorów
posiadajcych wasne zasilanie — wietnie nadaj si do tego koncentratory montowane na przykad w niektó-
rych klawiaturach i w monitorach.
Jeli urzdzenie podczone do koncentratora z wasnym zasilaniem przestanie dziaa, naley spraw-
dzi, czy koncentrator faktycznie jest podczony do zasilania — moe poluzowaa si wtyczka, a moe
zasilacz koncentratora uleg uszkodzeniu. W takich przypadkach koncentrator zmienia si z zasilanego
zasilaniem wasnym na koncentrator zasilany z magistrali i moe udostpnia na portach jedynie
po 100 mA zamiast po 500 mA.
1028
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Nowy koncentrator otrzymuje jednoznaczny adres. Koncentratory mona czy kaskadowo, tworzc w ten
sposób do piciu poziomów magistrali (patrz rysunek 15.3). Koncentrator pracuje jako dwukierunkowy wtórnik
(wzmacniak), w zalenoci od potrzeb powielajc sygnay USB zarówno „w gór” (do komputera), jak i „w dó”
(do urzdze). Przekazywane sygnay s monitorowane — koncentrator wykrywa sygnay kierowane do niego
i wykonuje polecenia sterujce. Wszystkie pozostae transakcje s przekazywane urzdzeniom. Na rysunku 15.3
kontrolerem magistrali jest komputer PC. Koncentratorami s komputery PC, samodzielne koncentratory USB
(z wasnym zasilaniem) oraz urzdzenia zawierajce wbudowany koncentrator USB. Urzdzeniami funkcyj-
nymi s za urzdzenia USB podczane do koncentratorów USB (gównych i zewntrznych).
Rysunek 15.3.
Typowy komputer PC
moe wspópracowa
z wieloma
urzdzeniami USB
przyczanymi
do wielu rónych
koncentratorów
w konfiguracji
dostosowanej
do wymaga
rodowiska pracy
Koncentratory USB 1.1 obsuguj transfery z prdkociami 12 Mb/s (tryb full-speed) oraz 1,5 Mb/s
(tryb ow-speed). Koncentrator USB 2.0 obsuguje oba tryby typowe dla standardu USB 1.1 (12 Mb/s
i 1,5 Mb/s) oraz macierzysty tryb urzdze USB 2.0 o prdkoci transferu do 480 Mb/s (tzw. tryb
high-speed).
Najwiksza dopuszczalna dugo kabla czcego dwa urzdzenia, lub urzdzenie i koncentrator, korzystajce
z tak zwanego trybu high-speed (USB 2.0 — 480 Mb/s) albo z trybu penej szybkoci przesyania danych
(USB 2.0 i 1.1 — 12 Mb/s) to 5 metrów. Wymagany jest wówczas kabel ekranowany, oznaczony cyfr 20. Naj-
wiksza dopuszczalna dugo kabla dla urzdze o niskiej szybkoci komunikacji (1,5 Mb/s) to 3 metry. Sto-
sowany jest wówczas kabel nieekranowany. Jeeli poczenie jest krótsze, mona stosowa inne rodzaje kabli
(patrz tabela 15.5).
Tabela 15.5.
Najwiksza dopuszczalna dugo dla rónych typów kabli
Oznaczenie kabla
Oporno
Dopuszczalna dugo
28
0,232
:/m
0,81 m
26
0,145
:/m
1,31 m
24
0,091
:/m
2,08 m
22
0,057
:/m
3,33 m
20
0,036
:/m
5,00 m
Mimo e USB 1.1 nie zapewnia równie duej wydajnoci jak poczenia FireWire lub SCSI, pozostaje magistral
wicej ni wystarczajc dla urzdze, pod ktem których zostaa zaprojektowana. Przepustowo wersji 2.0 jest
40-krotnie wiksza i pozwala przesya dane z szybkoci 480 Mb/s, czyli 60 MB/s, dziki czemu niele nadaje
si do podczania zewntrznych dysków twardych, kart pamici Flash, drukarek fotograficznych i skanerów.
Z nielicznymi wyjtkami praktycznie wszystkie wspóczesne pyty gówne oraz karty rozszerze USB obsu-
guj szybszy tryb USB 2.0 (Hi-Speed USB). Wikszo koncentratorów magistrali USB dostpnych na rynku
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1029
równie cechuje si zgodnoci z USB 2.0, cho do dzi kilku producentów sprzedaje równie koncentratory
USB 1.1. Dodatkow zalet tej specyfikacji jest wprowadzenie moliwoci wspóbienego przesyania danych,
co pozwoli nawet urzdzeniom USB 1.1 przesya równoczenie dane, bez blokowania magistrali.
Wicej informacji o USB 2.0 mona znale w podrozdziale „USB 2.0/Hi-Speed USB” na stronie 1032.
Rodzina specyfikacji USB (USB 1.1, USB 2.0 i USB On-the-Go) obejmowaa rozmaite rodzaje wtyczek i gniazd,
wprowadzane na przestrzeni lat rozwoju standardu. Pierwotnie zdefiniowano cztery gówne rodzaje zczy:
serii A, serii B, Mini-A i Mini-B. Zcza serii A su do czenia urzdzenia ze stacj gówn lub koncentratorem.
W ten typ wyposaone s niemal wszystkie koncentratory i porty USB pyt gównych. Zcza serii B zapro-
jektowane zostay dla urzdze i umoliwiaj czste ich odczanie. Zcza „mini” s mniejsze od zwyczajnych
i jako takie zostay przewidziane gównie do stosowania w mniejszych urzdzeniach, jak aparaty cyfrowe, kom-
puterki PDA czy odtwarzacze muzyczne. Dla urzdze USB On-the-Go opracowano zcze Mini-AB, pozwala-
jce urzdzeniu wystpowa zarówno jako urzdzenie nadrzdne, jak i jako urzdzenie (wzgldem drugiego
podczonego urzdzenia) podrzdne magistrali.
W kwietniu 2006 roku do grona oficjalnych zczy doczyy zcza Micro-B i Micro-A, a w maju nastpnego
roku z listy zatwierdzonych zczy standardu USB usunito zcza Mini-A i Mini-A. Dlatego urzdzenia, które
pojawiy si po pierwszej poowie 2007 roku powinny wykorzystywa wycznie nowy oficjalny zestaw zczy:
A, B, Mini-B, Micro-B i Micro-AB (Micro-AB tylko w produktach OTG).
Wszystkie typy wtyków USB s stosunkowo mae. W przeciwiestwie do typowych wtyków tradycyjnych
portów szeregowych i równolegych, mocowanie w gniedzie USB nie jest wzmacniane rubami czy zaciskami.
Nie ma te wystajcych cienkich nóek, które mog si zgi czy uama. Cechy te zapewniaj uytkownikowi
du wygod. Na rysunku 15.4 wida gniazda USB poszczególnych rodzajów, wraz z pasujcymi do nich
wtyczkami USB.
Gniazdo Mini-AB umoliwia korzystanie z wtyków Mini-A i Mini-B. Analogicznie gniazdo Micro-AB jest gniaz-
dem uniwersalnym, do którego pasuj wtyczki Micro-A i Micro-B (nie istnieje samodzielne gniazdo Micro-A).
Nowsze wtyki i gniazda Mini i Micro maj wewntrz elementy plastykowe, które — zgodnie ze specyfikacj —
winny by oznaczone kolorami (patrz tabela 15.6).
W tabelach 15.7 i 15.8 przedstawiony jest rozkad styków i kolory poszczególnych y kabli USB. Wikszo
komputerów ze zczami USB ma z tyu jedn lub dwie pary gniazd serii A. W niektórych jedna lub dwie
pary zczy s dostpne na przedniej cianie obudowy, co uatwia przyczanie urzdze wykorzystywanych
przez krótki czas.
Magistrala USB pozostaje zgodna ze specyfikacj Plug and Play firmy Intel, co obejmuje równie funkcj hot
plugging, a to oznacza, e urzdzenia mog by przyczane dynamicznie, bez wyczania zasilania czy ponow-
nego uruchamiania komputera. Po woeniu wtyku do gniazda, kontroler USB komputera wykrywa urzdzenie,
po czym automatycznie rozpoznaje i przypisuje mu niezbdne zasoby i programy obsugi.
Systemy Windows 95B i 95C wyposaone zostay w podstawowe mechanizmy obsugi USB 1.1. Odpowied-
nich sterowników nie znajdziemy we wczeniejszych wersjach, Windows 95 i 95A. Instalacja Windows 95B
wymaga samodzielnego zainstalowania sterownika doczonego na dysku instalacyjnym. Jest on w peni wczony
jedynie do ostatniej odmiany, Windows 95C. Wiele urzdze USB nie bdzie pracowa z jakkolwiek odmian
Windows 95, nawet po zainstalowaniu sterowników USB.
W Windows 98 i nowszych obsuga USB 1.1 jest standardem. Dodatkowych sterowników wymaga natomiast
obsuga USB 2.0. W wikszoci przypadków mona je pobra z witryny firmy Microsoft przy uyciu funkcji
Windows Update. Oczywicie system Windows Vista obsuguje standard USB 2.0.
Aby korzysta z klawiatury lub myszy USB (i urzdze pokrewnych) niezbdna jest obsuga USB przez BIOS
komputera. Zapewniaj to wszystkie pyty gówne z wbudowanymi portami USB. Dla komputerów starszych
mona zakupi karty PCI lub PCMCIA (PC Card). Poza obsug drukarek, zewntrznych pamici masowych,
modemów, skanerów, telefonów i kontrolerów gier umoliwi one równie korzystanie z klawiatury, myszy czy
trackballa USB.
1030
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Rysunek 15.4.
Wtyczki i gniazda USB
Tabela 15.6.
Oznaczenia miniaturowych wtyków i gniazd USB
Zcze
Kolor
Gniazdo Mini-A
Biay
Wtyk Mini-A lub Micro-A
Biay
Gniazdo Mini-B lub Micro-B
Czarny
Wtyk Mini-B lub Micro-B
Czarny
Gniazdo Mini-A/B lub Micro-AB
Szary
Tabela 15.7.
Rozkad styków dla zczy serii A i B
Numer
Nazwa
Kolor przewodu
Opis
1
VBUS
Czerwony
Zasilanie
2
– Data
Biay
Dane
3
+ Data
Zielony
Dane
4
Ground
Czarny
Uziemienie
Osona
Shield
—
Ekran
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1031
Tabela 15.8.
Rozkad styków dla zczy Mini-A i Mini-B
Numer
Nazwa
Kolor przewodu
Opis
1
VBUS
Czerwony
Zasilanie
2
– Data
Biay
Dane
3
+ Data
Zielony
Dane
4
ID
—
Identyfikacja A/B
*
4
Ground
Czarny
Uziemienie
Osona
Shield
—
Ekran
* Uywany do rozróniania pomidzy zczem Mini-A a Mini-B albo pomidzy zczem Micro-A a Micro-B. We wtyku
Mini-A lub Micro-A styk ID jest poczony z uziemieniem, we wtyku Mini-B lub Micro-B pozostaje nie podczony.
Inn zalet specyfikacji USB jest automatyczne przypisywanie urzdzeniom identyfikatorów, cecha znacznie
uatwiajca instalacj — uytkownik nie musi wprowadza oznacze rcznie. Dodatkowo, urzdzenia mona
przycza i odcza bez wyczania komputera ani nawet restartu systemu. Aby jednak zapobiec utracie danych
przechowywanych w urzdzeniach masowych USB, konieczne bdzie uycie funkcji Odczanie lub wysuwanie
urzdzenia lub Bezpieczne usuwanie sprztu, dostpnej z poziomu paska zada systemu Windows. Po klikniciu
ikony urzdzenia z menu naley wybra pozycj Zatrzymaj, a nastpnie klikn przycisk OK i przed odcze-
niem urzdzenia poczeka, a system poinformuje o zatrzymaniu.
Co prawda urzdzenia USB obsuguj technologi PnP, ale niekiedy po podczeniu urzdzenia do
komputera konieczne jest doinstalowanie sterowników odpowiednich dla tego urzdzenia. Jeli doku-
mentacja czy instrukcja do danego urzdzenia zawiera nakaz uprzedniego zainstalowania oprogra-
mowania, naley to zrobi, poniewa w przeciwnym razie system nie bdzie móg zidentyfikowa
urzdzenia. Ale jeli nawet sterownik urzdzenia znajduje si na doczonej do urzdzenia pycie,
zalecabym sprawdzenie, czy na stronie producenta udostpniane s zaktualizowane wersje ste-
rowników.
Wczanie obsugi USB
Wiele systemów wyprodukowanych jeszcze przed wprowadzeniem systemu Windows 98 w poowie 1998 roku
miao porty USB, ale pozostaway one fabrycznie wyczone. W wielu przypadkach, zwaszcza w przypadku
pyt gównych Baby-AT, nie ma moliwoci stwierdzenia, bez zdejmowania obudowy, czy obsuga USB zostaa
w konstrukcji pyty uwzgldniona. Pyty byy sprzedawane bez odpowiednich kabli i zczy, wyprowadzanych
na tyln ciank obudowy komputera.
Jeeli obsuga USB zostaa wyczona w BIOS-ie komputera, restartujemy komputer i wyszukujemy grup
ustawie (ekran) BIOS-u, w której umieszczone zostay opcje zwizane z USB. Zmieniamy ustawienie opcji
„onboard USB” na „Enable”. Jeeli dostpna jest osobna opcja, zwizana z IRQ, równie powinnimy j wczy.
Po ponownym uruchomieniu komputera, jeeli uywamy systemu Windows 98 lub nowszego, „nowy” kon-
centrator gówny powinien zosta automatycznie wykryty. Konsekwencj bdzie automatyczne zainstalowanie
odpowiednich sterowników. W przypadku póniejszych odmian systemu Windows 95 sterowniki trzeba naj-
czciej zainstalowa samodzielnie. W pierwszym wydaniu systemu Windows XP nie zawarto sterowników
USB 2.0 — byy dostpne za porednictwem witryny aktualizacji systemu oraz w kolejnych pakietach serwi-
sowych. Posiadacze takich systemów powinni zaktualizowa system za pomoc mechanizmów aktualizacji
Windows. Do niektórych kart USB 2.0 doczane s osobne sterowniki udostpniane przez producentów kart.
Jeeli komputer zosta wyposaony w zcza USB, „nowe” porty bdzie mona wykorzysta od razu po zainsta-
lowaniu programów obsugi USB. Jeeli zcza nie zostay do pyty gównej doczone, musimy wybra si
do sklepu. Warto zawczasu sprawdzi ukad zcza na pycie gównej. Zcze standardowe to dwa rzdy po
pi styków. Jeeli nie ma moliwoci zakupienia odpowiedniego elementu u producenta pyty gównej lub
komputera, dzwonimy do najbliszych sklepów. Rysunek 15.5 przedstawia typowy zestaw przeznaczony do po-
czenia z pyt gówn i montau na tylnej cianie obudowy komputera.
1032
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Rysunek 15.5.
Typowy zestaw
portów USB
przyczany
do pyty gównej
Jedn z najwikszych zalet interfejsu USB jest to, e w kadej konfiguracji wykorzystuje tylko jedn lini
przerwania (IRQ) komputera. Oznacza to, e adne ze 127 urzdze, ile teoretycznie moemy przyczy do
jednej magistrali, nie bdzie wymagao przydzielania dodatkowych zasobów. Nie byoby to moliwe, gdyby
kade z nich korzystao z osobnego zcza.
Interfejs USB moe te zosta przystosowany do starszych urzdze peryferyjnych. Wicej informacji na ten
temat zawarto w dalszej czci rozdziau w podpunkcie „Adaptery USB”.
USB 2.0/Hi-Speed USB
USB 2.0 (nazywane te Hi-Speed USB) to rozszerzenie specyfikacji USB 1.1, zapewniajce pen zgodno
ze starszymi urzdzeniami. Wykorzystywane s te same kable, zcza i interfejs programowy. Nowa specyfi-
kacja umoliwia jednak 40-krotnie szybsz komunikacj ni wersje 1.0 i 1.1. Dua szybko komunikacji
umoliwia wykorzystanie tych samych, zgodnych z Plug and Play, metod instalowania urzdze do przycza-
nia wysokiej rozdzielczoci kamer wideokonferencyjnych (WWW), skanerów i drukarek. Z punktu widzenia
uytkownika, USB 2.0 nie róni si od USB 1.1 niczym, za wyjtkiem moliwoci korzystania z szerszej gamy
urzdze. Wszystkie urzdzenia USB 1.1 mog pracowa z magistral USB 2.0 — dostpne s oba zdefi-
niowane wczeniej tryby wymiany danych. Zestaw trybów komunikacji magistrali USB 2.0 podsumowuje
tabela 15.9.
Tabela 15.9.
Szybkoci przesyania danych USB
Interfejs
Szybko w megabitach na sekund
Szybko w megabajtach na sekund
USB 1.1 maa szybko
1,5 Mb/s
0,1875 MB/s
USB 1.1 pena szybko
12 Mb/s
1,5 MB/s
USB 2.0 dua szybko
480 Mb/s
60 MB/s
Jeli pyta gówna lub komputer dysponuje portami zgodnymi ze standardem USB 2.0 (Hi-Speed USB), moe by
konieczne wczenie ich obsugi w ukadzie BIOS i zainstalowanie odpowiedniego sterownika. W przeciwnym
razie tego typu porty zostan rozpoznane jako zgodne ze standardem USB 1.1.
Szczegóy mona znale w podrozdziale „Konfiguracja USB”, znajdujcym si na stronie 508.
Obsuga szybkich urzdze standardu USB 2.0 wymaga obecnoci w systemie koncentratora USB 2.0. Do
magistrali wci mona przycza koncentratory USB 1.1, jednak wszystkie podczone do nich urzdzenia
i kolejne koncentratory nie bd mogy uzyska wikszej szybkoci komunikacji ni dopuszczalna dla USB 1.1,
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1033
12 Mb/s (1,5 MB/s). Urzdzenia przyczone do koncentratorów USB 2.0 bd mogy korzysta z penej wydajnoci
480 Mb/s (60 MB/s). Wysze szybkoci przesyania s negocjowane z kadym urzdzeniem niezalenie. Jeeli
pewne urzdzenie nie umoliwia pracy z wysz szybkoci, pozostaje przy wolniejszym trybie komunikacji.
Koncentrator USB 2.0, który pozwala korzysta z transakcji o duej szybkoci, musi przekazywa dane do innych
urzdze USB 2.0, jak równie urzdze USB 1.1. Konieczno takiej wspópracy wymusza wiksz zoo-
no koncentratora i konieczno buforowania odbieranych danych. Przy komunikacji midzy urzdzeniami
USB 2.0, rola koncentratora ogranicza si do powielania sygnaów. Gdy podejmowane s próby komunikacji
z urzdzeniami USB 1.1, koncentrator musi buforowa i zarzdza wymian danych pomidzy kontrolerem gów-
nym USB 2.0 (wewntrz komputera), a mniej wydajnym urzdzeniem USB 1.1 za pomoc mechanizmu zwa-
nego translatorem transakcji (TT). Funkcja ta powoduje, e urzdzenia USB 1.1 mog pracowa jednoczenie
z urzdzeniami USB 2.0 bez wykorzystywania dodatkowej czci pasma przepustowego. Niektórzy producenci
kart rozszerze z portami USB 2.0 umieszczaj na nich zarówno porty zewntrzne, jak i wewntrzne.
Jeli koncentrator posiada tylko jedno urzdzenie TT dla wszystkich obsugiwanych portów, wydajno
dostpu do urzdze USB 1.1 bdzie wyranie zmniejszona. Aby osign najwysz moliw wydaj-
no, naley zaopatrzy si w taki koncentrator, który posiada osobne TT dla kadego portu USB.
Oczywicie takie koncentratory s drosze ni modele z pojedynczym TT.
Jak sprawdzi, które urzdzenia zostay przystosowane do obsugi danej wersji USB i czy uzyskay certyfika-
cj forum implementatorów USB USB-IF (USB Implementers Forum)? Przede wszystkim naley poszuka
znaków USB na urzdzeniach — ich obecno wiadczy o przejciu testów zgodnoci z USB, USB OTG albo
Wireless USB.
USB On-The-Go
W grudniu 2001 roku forum USB-IF opublikowao suplement specyfikacji USB 2.0 nazwany USB On-The-Go
(w skrócie USB OTG albo po prostu OTG). By on zwizany z gówn wad USB: wymogiem porednictwa
komputera PC w komunikacji midzy urzdzeniami. Innymi sowy, nie mona wykorzysta zcza USB lub
Hi-Speed USB do poczenia dwóch kamer i wymiany zdj, jeeli nie dysponujemy komputerem PC, który
bdzie zarzdza taka operacj. Urzdzenia zgodne ze specyfikacj USB On-The-Go maj zachowa swoje
funkcje jako urzdzenia USB, zyskujc jednoczenie moliwo wymiany danych z innymi urzdzeniami, które
obsuguj nowszy standard.
Mimo e funkcja ta moe by wykorzystana przez urzdzenia peryferyjne komputerów PC, zostaa wprowa-
dzona przede wszystkim z myl o rynku elektroniki uytkowej, gdzie komputer nie zawsze jest dostpny.
Korzystajc z USB On-The-Go cyfrowe magnetowidy mog wymienia midzy sob filmy, a elektroniczne
organizery — listy kontaktów czy spotka. Uzupenienie specyfikacji USB 2.0 znacznie poszerza zakres zasto-
sowa i moliwoci zcza USB zarówno w wiecie komputerów, jak elektroniki uytkowej.
Obecnie obowizujca wersja USB OTG (wersja 1.3) zostaa opublikowana w grudniu 2006 roku; uja ona
szereg zmian w stosunku do poprzednich edycji, w tym wspomniane ju zastpienie zczy typu Mini zczami
Micro. Wybór pomniejszonych portów w specyfikacji USB OTG 1.3 pozwala na konstruowanie mniejszych
i porczniejszych urzdze przenonych ze zczami USB.
Wireless USB
W obliczu upowszechniania si technologii magistrali szeregowej USB przy równoczesnym upowszechnianiu
si bezprzewodowych sieci komputerowych maria technologii bezprzewodowej z szeregow by tylko kwesti
czasu. Powstay nawet dwie konkurujce specyfikacje bezprzewodowego USB bazujce na rónych techno-
logiach radiowych w pamie UWB:
CableFree USB,
Certified Wireless USB.
1034
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Specyfikacja CableFree USB powstaa w firmie FreeScale Semiconductor i zakada wykorzystywanie sygnali-
zacji UWB-DS opracowanej przez UWB Forum. Technologia CableFree USB zostaa jednak do powszechnie
zignorowana przez producentów sprztu, a najbardziej udanym produktem angaujcym t technologi by bez-
przewodowy koncentrator USB Belkin CableFree wprowadzony na rynek w 2006 roku.
Specyfikacja Certified Wireless USB zostaa zaprezentowana przez komitet USB-IF w 2004 roku. W maju
2005 roku zaprezentowano wersj 1.0 specyfikacji, z licznymi uzupenieniami i poprawkami. Certified Wireless
USB wykorzystuje technologi radiow Wi-Media MB-OFDM, opracowan przez WiMedia Alliance (www.
wimedia.org), bazujc na czstotliwociach od 3,1 GHz do 10,6 GHz. Wykorzystanie czstotliwoci w pamie
powyej 2,4 GHz (wykorzystywanej przez wikszo sieci bezprzewodowych standardu 802.11) pozwala
unikn interferencji z mnóstwem urzdze uywanych popularnie w domach i biurach. Dokonano te podziau
wykorzystywanego pasma na kanay o szerokoci 528 MHz, co pozwala na dostosowanie transmisji UWB do
regulacji i restrykcji telekomunikacyjnych obowizujcych w rónych krajach.
Certified Wireless USB oferuje transmisje z prdkociami do 480 Mb/s (podobnymi, jak w przypadku prze-
wodowej wersji USB w trybie Hi-Spee) w odlegoci do trzech metrów; powikszenie zasigu transmisji do
10 metrów powoduje spadek prdkoci transmisji do 110 Mb/s. Pierwsze produkty klasy Certified Wireless
USB zostay wprowadzone na rynek w 2007 roku. Co ciekawe, i w tym przypadku pionierem bya firma Belkin
ze swoimi koncentratorami (dla przypomnienia, ta sama firma wprowadzia na rynek urzdzenia konkurencyj-
nego standardu CableFree US).
Oba standardy bezprzewodowych magistral szeregowych wymagaj od uytkownika poprzedzania transmisji
operacj kojarzenia urzdze, niejednokrotnie za pomoc jednorazowego poczenia kablowego; pozwala to
na zestawienie bezpiecznego, szyfrowanego poczenia pomidzy urzdzeniami.
Adaptery USB
Jeeli wci posiadamy rónorodne urzdzenia peryferyjne starszego typu, ale z pewnych wzgldów korzystne
bdzie podczenie ich do zcza USB, moemy uy rónego rodzaju przetworników. Dziki nim port USB
moe zastpi:
port równolegy (drukarki),
port szeregowy,
adapter SCSI,
adapter sieci Ethernet,
zcze klawiatury i myszy,
wyjcie telewizyjne (wideo).
Wikszo z wymienionych adapterów to niewiele wicej ni kabel z wtykiem USB z jednej strony (umieszczany
w porcie USB) i odpowiednim interfejsem z drugiej. W niektórych przypadkach do niezalenego adaptera.
To oczywicie pozory. Jeli modu jest urzdzeniem jednoczciowym, w jego wntrzu ukryte s aktywne
elementy elektroniczne. Korzystaj one z zasilania magistrali i zapewniaj odpowiedni konwersj sygnau.
Jeli dla urzdzenia nie jest moliwe zainstalowanie odpowiedniej karty, zastpienie jej za pomoc portu USB
i adaptera jest znacznie lepsze ni brak moliwoci uycia urzdzenia. Przykadowo adapter zastpujcy kart
Ethernet, umoliwia podczenie komputera pozbawionego gniazd rozszerzajcych do urzdzenia oferujcego
szerokopasmowy internet, takiego jak modem kablowy lub modem DSL.
Jednak rozwizania tego rodzaju maj kilka wad. Adapter portu równolegego wspópracuje wycznie z dru-
kark, ale ju nie z innymi urzdzeniami, np. skanerem, aparatem fotograficznym, zewntrznym dyskiem itp.
Zanim zakupimy jeden z tego rodzaju adapterów musimy upewni si, e bdzie pracowa z naszym urzdzeniem.
Jeeli urzdze starego typu jest wicej, mona rozway zakup specjalnego koncentratora, wyposaonego
w zestaw rónych portów. Tego typu koncentratory USB czasami nazywa si wielofunkcyjnymi, replikatorami
portów USB lub stacjami dokujcymi USB. Bdzie on oczywicie droszy ni zwyky koncentrator USB, moe
jednak okaza si rozsdnym rozwizaniem, gdy porównamy wydatek z kosztem koncentratora i dwóch lub
wikszej liczby adapterów.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1035
Innym typem adaptera jest kabel do bezporedniego czenia komputerów, umoliwiajcy utworzenie prostej,
dwukomputerowej sieci. Rozwizanie to znajduje zastosowanie przy przesyaniu plików. Poczenie USB
bdzie co najmniej tak dobre jak poczenie równolege. Dostpne s równie przeczniki USB, umoliwia-
jce przyczenie jednego urzdzenia do dwóch komputerów. Warto zwróci uwag, e specyfikacja USB nie
przewiduje ani poczenia bezporedniego midzy komputerami, ani przyczania jednego urzdzenia do dwóch
magistral USB.
IEEE 1394
Rada ds. Standardów Instytutu Inynierów Elektroniki i Elektrotechniki (ang. Institute of Electrical and Electronic
Engineers) ogosia specyfikacj IEEE 1394 (lub, krócej, 1394) pod koniec 1995 roku. Bya to 1394. specyfikacja
ogoszona przez t organizacj. Miaa ona by odpowiedzi na wysokie wymagania w zakresie transmisji danych
stawiane przez wspóczesne urzdzenia multimedialne. Podstawow zalet magistrali 1394 jest niezwyka
szybko, umoliwiajca przesyanie duych iloci danych. Poczenia IEEE 1394 zapewniaj przepustowo
sigajc 400 Mb/s.
Odmiany magistrali 1394
Bieca wersja standardu 1394 to formalnie 1394a lub 1394a-2000, od roku, w którym zostaa wprowadzona.
Wersja 1394a rozwiza ma waciwe pierwotnej specyfikacji problemy ze wspódziaaniem urzdze i zgodno-
ci. Nie ulega zmianie konstrukcja zczy i wydajno.
Urzdzenia zgodne z rodzin specyfikacji 1394 (obejmujc równie standard 1394b) pojawiy si na rynku
z pocztkiem 2003 r. Pocztkowo standard ten oferowa szybko transmisji danych rzdu 800 Mb/s, ale w kolej-
nych wersjach moe ona osign 3200 Mb/s. 1394b osiga prdkoci duo wysze ni obecne moliwoci
standardów 1394/1394a i bdzie wykorzystywa równie technologie sieciowe, takie jak szklane i plastykowe
kable wiatowodowe i UTP kategorii 5. Zastosowanie tych ostatnich bdzie si wiza ze zwikszeniem dopusz-
czalnej odlegoci midzy urzdzeniami i poprawion technologi przesyania sygnaów. Zapewniona jest zara-
zem zgodno z urzdzeniami 1394a.
Do standardu 1394 odnosz si równie dwie inne, popularne nazwy: i.Link i FireWire. i.Link to nazwa wpro-
wadzona przez firm Sony i jest wynikiem denia do nadania technologii bardziej przyjaznej nazwy. Wikszo
producentów sprztu dla PC zaakceptowaa t inicjatyw. Pocztkowo nazwa FireWire bya znakiem towaro-
wym firmy Apple, która póniej zacza innym producentom udziela na ni patnej licencji. Jednak w maju
2002 r. firma Apple i organizacja 1394 Trade Association poinformoway o porozumieniu, które umoliwiao
tej organizacji udzielanie darmowej licencji na znak towarowy FireWire, umieszczany na tych produktach
zgodnych ze standardem 1394, które pomylnie przeszy testy wykonywane przez organizacj. Firma Apple
w dalszym cigu korzysta z nazwy FireWire, speniajcej funkcj marketingowego identyfikatora urzdze opar-
tych na standardzie IEEE 1394. Nazwy FireWire 400 i FireWire 800 odnosz si odpowiednio do produktów
firmy Apple zgodnych ze standardami IEEE 1394a i 1394b.
Zasady funkcjonowania magistrali 1394a
Specyfikacja IEEE 1394a przewiduje trzy szybkoci przesyania danych — 100 Mb/s, 200 Mb/s i 400 Mb/s
(12,5 MB/s, 25 MB/s i 50 MB/s). Co prawda szybkoci urzdze mog by róne, ale wikszo kart adapterów
dla komputerów PC zapewnia obsug prdkoci 400 Mb/s (50 MB/s). Do jednej karty adaptera mona przy-
czy do 63 urzdze czonych w acuch, z moliwoci tworzenia rozgazie. W przeciwiestwie do USB,
urzdzenia 1394 mog by przyczane „jedno za drugim” bez stosowania koncentratorów. Koncentratory s
jednak zalecane dla urzdze doczanych i odczanych bez ponownego uruchamiania komputera. Wykorzysty-
wane zcza oparte s na wykorzystywanych wczeniej w Nintendo GameBoy. Okablowanie jest 6-yowe:
cztery przewody przenosz dane, dwa zapewniaj zasilanie. Poczenie z pyt gówn zapewnia albo dedykowany
interfejs IEEE 1394, albo karta adaptera PCI. Rysunek 15.6 przedstawia kabel, gniazdo i wtyk 1394/1394a.
1036
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Rysunek 15.6.
Elementy magistrali
IEEE 1394: gniazdo,
kabel 6-yowy
i kabel 4-yowy
Architektura 1394 zostaa oparta na magistrali FireWire, która zostaa stworzona w laboratoriach firm Apple
i Texas Instruments. Magistrala 1394 wykorzystuje proste okablowanie szecioyowe z dwoma rónicowymi
zegarami i liniami danych oraz dwoma yami zasilania. Widoczny na rysunku 15.6 kabel czteroyowy wyko-
rzystuj urzdzenia o wasnym zasilaniu, takie jak kamery DV. Podobnie jak USB, magistrala 1394 jest w peni
zgodna z Plug and Play, z opcj hot plugging, czyli moliwoci przyczania i odczania urzdze bez wycza-
nia zasilania. W przeciwiestwie do znacznie bardziej zoonej magistrali SCSI, magistrala 1394 nie wymaga
koczenia acucha (terminatorów), a urzdzenia mog pobiera z niej prd o nateniu do 1,5 A.
Topologia magistrali ma charakter acucha z opcjonalnymi rozgazieniami. Dopuszczalna liczba wzów to
63, do kadego wza mona przyczy acuch 16 urzdze. Jeeli okae si to niewystarczajce, mona
skorzysta z moliwoci utworzenia 1023 magistral mostkowanych, co pozwala na stworzenie ukadu czcego
64 000 wzów! Dodatkowo w magistrali 1394 dostpna jest moliwo obsugi urzdze wymagajcych rónej
szybkoci przesyania danych, korzystajcych z tej samej magistrali. Wikszo adapterów 1394 dysponuje
trzema wzami, z których kady moe obsuy 16 poczonych w acuch urzdze. Niektóre adaptery zapew-
niaj dodatkowo obsug wewntrznych urzdze 1394.
Urzdzenia przyczane do komputera PC przy uyciu magistrali 1394 to przede wszystkim kamery wideo,
wyposaenie do edycji wideo i wszystkie rodzaje napdów dysków: dyski twarde, napdy dysków magneto-opty-
cznych, stacje dyskietek, napdy CD-ROM i nagrywarki DVD. Wbudowane interfejsy 1394 znajdziemy zarówno
w kamerach cyfrowych, jak i w stacjach tam, wysokiej rozdzielczoci skanerach i innych wymagajcych duej
przepustowoci urzdzeniach. Magistrala 1394 jest instalowana w niektórych komputerach przenonych i stacjo-
narnych jako uzupenienie innych wysoko wydajnych magistral o duej szybkoci, takich jak USB.
Chipsety i adaptery PCI 1394 oferuje wielu producentów. Dostpne s równie karty, na których znajdziemy
zarówno zcza 1394, jak i inne rodzaje portów. Firma Microsoft zapewnia sterowniki magistrali1394 dla
wszystkich wersji Windows, od Windows 9x poczynajc. Najpopularniejsze obecnie urzdzenia IEEE 1394 to
cyfrowe kamery wideo i magnetowidy. Jednym z pionierów bya firma Sony, stosujca dla nowej technologii
nazw i.Link. Specyficzna jest nie tylko nazwa, ale i rodzaj uytego zcza. Przyczenie 4-stykowego wtyku
do standardowej karty adaptera wymaga dodatkowej „przejciówki” (w niektórych nowszych urzdzeniach
firmy Sony stosowane s standardowe 6-yowe zcza 139, ale wci pod nazw i.Link). Inni wiksi producenci
urzdze DV wykorzystujcych komunikacj IEEE 1394 to Panasonic, Sharp i JVC. Poza wiatem kompute-
rów zcze 1394 jest stosowane w urzdzeniach konferencyjnych DV do obsugi strumieni danych audio i wideo
telewizji satelitarnej, w syntezatorach, odtwarzaczach DVD i innych urzdzeniach pamici masowych, które
wymagaj duej szybkoci.
Ze wzgldu na to, e gównym zastosowaniem magistrali 1394 jest przesyanie cyfrowego obrazu wideo, do
wielu oferowanych obecnie kart FireWire docza si oprogramowanie do przechwytywania i edycji wideo.
W poczeniu z kamer DV i wyposaeniem do nagrywania, oprogramowanie to zapewnia do due moliwoci
w zakresie edycji wideo i czenia obrazu z dwikiem.
Zasady funkcjonowania magistrali 1394b
IEEE 1394b jest drug generacj standardu 1394. Pierwsze produkty oparte na standardzie 1394b (zewntrzne dyski
twarde o duej wydajnoci) pojawiy si na rynku w styczniu 2003 r. W technologii tej wykorzystywany jest jeden
z dwóch 9-yowych kabli i zczy obsugujcych szybkoci zawierajce si w przedziale od 800 do 3200 Mb/s
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1037
(okablowanie miedziane lub wiatowodowe). Poza oferowaniem wikszych szybkoci przesyania danych stan-
dard proponuje inne nowe funkcje. Oto one:
Samonaprawiajce si ptle. Jeli w celu utworzenia ptli logicznej niepoprawnie poczy si ze sob
urzdzenia 1394b, zamiast wystpienia awarii — jak w przypadku standardu 1394a — interfejs 1394b
usunie zaistniay problem.
Podwójna transmisja jednokierunkowa. Kada z dwóch par y przesya dane do innego urzdzenia,
dziki czemu szybko pozostaje niezmienna.
Obsuga sieciowego okablowania wiatowodowego i CAT 5, a take kabla miedzianego zgodnego
ze standardami 1394a i 1394b.
Poprawiony arbitra sygnaów, umoliwiajcy uzyskanie lepszej wydajnoci i prowadzenie okablowania
na wiksze odlegoci.
Obsuga okablowania CAT 5, nawet mimo tego, e pary styków 1, 2, 7 i 8 s w nim uywane wycznie
w celu poprawienia niezawodnoci. Nie jest wymagane stosowanie kabli krosujcych.
System Windows Vista firmy Microsoft nie zawiera sterowników obsugujcych standard 1394, ale
zostan one do niego dodane. W niektórych przypadkach mona zreszt wykorzysta w systemie
Windows Vista sterowniki przeznaczone dla systemu Windows XP 1394b.
Wczesne implementacje standardu IEEE 1394b wykorzystyway 9-yowy interfejs, zawierajcy dwie pary y
sygnalizacyjnych. Aby jednak byo moliwe podczenie do portu 1394b urzdze zgodnych ze standardem 1394a,
powstay dwie róne wersje portu:
Beta,
Bilingual.
Zcza Beta obsuguj wycznie urzdzenia 1394b, natomiast zcza Bilingual zarówno urzdzenia zgodne
ze standardem 1394b, jak i 1394a. Na rysunku 15.7 wida, e zcza i kable maj jednakowe rozmieszczenie
styków, ale róne wycicia.
Rysunek 15.7.
Zcza i kable
Bilingual i Beta 1394b.
Ze zczy obu typów
korzysta si w wielu
zastosowaniach
opartych na
standardzie 1394b
Warto zauway, e gniazda i kable Bilingual posiadaj wsze wycicie ni gniazda i kable Beta. Dziki temu
nie jest moliwe podczenie kabla przeznaczonego dla urzdze 1394a do gniazda Beta. Na rysunku 15.8 porów-
nano kabel Beta-Beta 1394b z kablami Bilingual-1394a.
1038
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Rysunek 15.8.
Porównanie kabla
Beta-Beta (u góry)
z kablami
Bilingual-zcze
4-stykowe (w rodku)
i Bilingual-zcze
6-stykowe (na dole),
stosowanymi
w urzdzeniach 1394a
Porty szeregowe
Asynchroniczny interfejs szeregowy zaprojektowany zosta jako port sucy do komunikacji midzy kompute-
rami. Sowo asynchroniczny oznacza tu brak sygnau synchronizacji czy taktowania — kolejne znaki mog
by wysyane w dowolnym odstpie czasu.
Kady przesyany przy wykorzystaniu poczenia szeregowego znak zostaje opatrzony dodatkowymi sygnaami,
wskazujcymi pocztek i koniec transmisji. Pojedynczy bit 0, bit startowy, umieszczany jest na pocztku —
jest to informacja, e kolejnych osiem bitów to bajt przesyanych danych. Zakoczenie przesyania znaku sygnali-
zuje jeden lub dwa bity stopu. Po stronie odbiorcy znaki rozpoznawane s w oparciu o sygnay startowy i stopu
(a nie czas odebrania). Interfejs asynchroniczny zaprojektowany zosta pod ktem przesyania znaków i 20%
transmisji to informacje dodatkowe, umoliwiajce rozpoznanie poszczególnych znaków.
Szeregowy oznacza przesyanie danych przy uyciu pojedynczego przewodu. Kolejno przesyane s pojedyncze
bity informacji. Ten typ komunikacji powszechnie wykorzystuje si przy przesyaniu danych czami telefo-
nicznymi.
Typowe lokalizacje portów szeregowych
Typowe stacjonarne komputery PC posiadaj jeden albo dwa porty szeregowe; ich zcza s zazwyczaj umiesz-
czone na tylnej cianie obudowy. Z kolei w laptopach zaprzestano montowania zcza szeregowego ju jaki czas
temu i wikszo modeli nie zawiera portów szeregowych; w niektórych starszych komputerach montowano
równie porty szeregowe na panelu przednim, opisane jako zcza dla zdobywajcych wówczas popularno
kamer cyfrowych, ale bdce zwyczajnymi portami szeregowymi i dziaajce jak zwyczajne porty szeregowe.
Obecnie, jeli komputer posiada w ogóle klasyczne porty szeregowe, s one obsugiwane przez zintegrowane
ukady mostka poudniowego pyty gównej.
Jeeli pojawia si potrzeba korzystania z wikszej liczby portów szeregowych, mona zakupi specjaln kart,
nazywan najczciej Multi I/O, która wzbogaci komputer o jeden lub dwa dodatkowe porty szeregowe i jeden lub
dwa porty równolege.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1039
Niektóre modemy w postaci kart rozszerze równie mog posiada port szeregowy jako skadnik modemu (nie
dotyczy to co prawda tak zwanych Win-modemów, czyli modemów programowych, z okrojon implementacj
sprztow). Na rysunku 15.9 przedstawione jest standardowe, 9-stykowe zcze wykorzystywane przez wik-
szo nowoczesnych portów szeregowych. Na rysunku 15.10 wida stosowane pierwotnie zcze 25-stykowe.
Rysunek 15.9.
Opis standardowego
9-stykowego zcza
portu szeregowego (AT)
Porty szeregowe byy swego czasu powszechnie stosowane do podczania najrozmaitszych urzdze: modemów,
ploterów, drukarek, urzdze dokujcych, cyfrowych asystentów osobistych, innych komputerów, czytników
kodu paskowego, wag i ukadów sterowania. Wikszo urzdze podczanych niegdy przez port szeregowy
obecnie wykorzystuje magistral USB, wci jednak mona znale urzdzenia z klasycznym interfejsem
szeregowym.
Oficjalna specyfikacja RS-232 zaleca, aby dugo kabla nie przekraczaa 15 m. Czynnikiem ograniczajcym jest
cakowita pojemno kabla i obwodów wejciowych interfejsu. Najwiksza dopuszczalna pojemno to 2500 pF
(pikofaradów). Specjalne kable niskopojemnociowe umoliwiaj stosowanie pocze duszych, sigajcych
150 m lub wicej. Dostpne s równie wzmacniacze (lub wtórniki), umoliwiajce dalsze zwikszanie odlegoci
midzy urzdzeniami. W tabelach 15.10, 15.11, 15.12 przedstawiony jest opis pocze rónych rodzajów zczy
szeregowych.
Starsze komputery Macintosh uyway podobnego interfejsu szeregowego — RS-422 (nowsze maki
z procesorami Power PC i wszystkie modele z procesorami nie posiadaj ju w ogóle portów szerego-
wych RS-42). Wikszo szeregowych, zewntrznych modemów telefonicznych moe pracowa z oboma
typami zczy. Gdy jednak mamy jakiekolwiek wtpliwoci, lepiej upewni si, czy dany modem
jest modemem przeznaczonym dla komputerów PC.
Ukady UART
Sercem kadego portu szeregowego jest ukad o nazwie Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART,
uniwersalny asynchroniczny nadajnik-odbiornik). Realizuje on cao procesu zamiany oryginalnych danych,
o naturze równolegej, na format komunikacji szeregowej, jak równie procesu odwrotnego.
1040
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Rysunek 15.10.
Opis standardowego
25-stykowego zcza
portu szeregowego
Tabela 15.10.
Zestawienie styków 9-stykowego zcze portu szeregowego (AT)
Styk
Sygna
Opis
Kierunek sygnau
1
CD
Wykrywanie sygnau nonego.
Wejcie
2
RD
Dane otrzymywane.
Wejcie
3
TD
Dane wysyane.
Wyjcie
4
DTR
Urzdzenie gotowe.
Wyjcie
5
SG
Masa sygnaowa.
—
6
DSR
Gotowy zestaw danych.
Wejcie
7
RTS
Gotowo wysyania danych.
Wyjcie
8
CTS
Gotowo przyjcia danych.
Wejcie
9
RI
Sygna dzwonienia.
Wejcie
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1041
Tabela 15.11.
Zestawienie styków 25-stykowego zcze portu szeregowego (PC, XT i PS/2)
Styk
Sygna
Opis
Kierunek sygnau
1
—
Masa ochronna.
—
2
TD
Dane wysyane.
Wyjcie
3
RD
Dane otrzymywane.
Wejcie
4
RTS
Gotowo wysyania danych.
Wyjcie
5
CTS
Gotowo przyjcia danych.
Wejcie
6
DSR
Gotowy zestaw danych.
Wejcie
7
SG
Masa sygnaowa (powrót).
—
8
CD
Wykrywanie sygnau nonego.
Wejcie
9
—
+ Transmisja (ptla prdowa).
Wyjcie
11
—
– Transmisja (ptla prdowa).
Wyjcie
18
—
+ Odbiór (ptla prdowa).
Wejcie
20
DTR
Urzdzenie gotowe.
Wyjcie
22
RI
Sygna dzwonienia.
Wejcie
25
—
– Odbiór (ptla prdowa).
Wejcie
Tabela 15.12.
Poczenia adaptera zcza 25-stykowego dla gniazda 9-stykowego
9 styków
25 styków
Sygna
Opis
1
8
CD
Wykrywanie sygnau nonego.
2
3
RD
Dane otrzymywane.
3
2
TD
Dane wysyane.
4
20
DTR
Urzdzenie gotowe.
5
7
SG
Masa sygnaowa.
6
6
DSR
Gotowy zestaw danych.
7
4
RTS
Gotowo wysyania danych.
8
5
CTS
Gotowo przyjcia danych.
9
22
RI
Sygna dzwonienia.
Na przestrzeni czasu podstawowy typ ukadu UART uleg jedynie kilku zmianom. Pierwsze komputery IBM
PC i XT korzystay z ukadu 8250. By on podstaw konstrukcji tanich kart szeregowych przez wiele lat. Wraz
z wprowadzeniem systemów 16-bitowych zaczto stosowa UART 16450. Jedyn rónic midzy nimi jest
poziom dostosowania do komunikacji o duej szybkoci. Dla wikszoci oprogramowania oba ukady pozostaj
identyczne. W komputerach IBM PS/2 wprowadzono model 16550, szybko przejty przez systemy 386 i pó-
niejsze. Innowacyjno ukadu 16550 polegaa na wprowadzeniu 16-bitowego bufora danych, powszechnie okre-
lanego nazw FIFO (ang. First In First Out, pierwsze dane wejciowe — pierwsze dane wyjciowe). Ukad okaza
si niedopracowany. Bdy poprawiono w wersji 16550A. Wersj najnowsz jest ukad 16550D, wprowadzony
w 1995 roku i produkowany przez firm National Semiconductor.
Zajrzyj do podrozdziau „Ukady Super I/O” znajdujcego si na stronie 387.
Kilka firm produkowao odmiany ukadu 16550, osigajcego maksymaln prdko na poziomie 115 Kb/s,
z powikszonymi buforami:
16650 ma bufor 32-bajtowy,
16750 ma bufor 64-bajtowy,
1042
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
16850 ma bufor 128-bajtowy,
16950 ma bufor 128-bajtowy i moe dziaa w trybie transmisji normalnej lub zwikszonej czterokrotnie.
Nie s to ukady firmy National Semiconductor, jednak producenci zapewniaj o zgodnoci z ukadem 16550.
Wersje z rozbudowanym buforem umoliwiaj prac z szybkociami, odpowiednio, 230 kb/s (16650), 460
(16750) kb/s i 920 kb/s (16850 i 16950). Mona je poleci, gdy wykorzystywane jest wysoko wydajne zewntrzne
cze komunikacyjne, jak adapter terminala ISDN lub zewntrzny modem 56 kb/s. Karty rozszerze z portami
szeregowymi i równolegymi zawierajcymi omawiane ukady produkuj midzy innymi firmy Lava Computer
Mfg. i SIIG.
Karty portów szeregowych o duej szybkoci
Jeeli uywamy zewntrznych urzdze RS-232 zaprojektowanych do pracy z szybkociami wyszymi ni
115 kb/s (najwysza szybko ukadu 16550 i równowanych), osignicie penej wydajnoci uwarunkowane
jest zastpieniem standardowych portów szeregowych kartami rozszerze wyposaonymi w ukady 16650,
16750, 16850 lub 16950. Umoliwiaj one korzystanie z szybkoci portu sigajcej 230 kb/s, 460 kb/s lub wyszej.
Ma to istotne znaczenie przy podczaniu takich urzdze jak adapter terminala ISDN. Jeeli ukad portu szere-
gowego nie zapewnia pracy z szybkoci 230 kb/s, nie mona w peni wykorzysta moliwoci zewntrznego
modemu ISDN (adaptera terminala).
Konfiguracja portu szeregowego
Port szeregowy wymaga, aby komputer obsuy kady odbierany bajt danych. Sytuacja taka sygnalizowana jest
za porednictwem linii dania przerwania (IRQ, interrupt request line). Systemy z 8-bitow magistral ISA
maj osiem takich linii, systemy z 16-bitow magistral ISA — 16 linii. dania przerwania standardowo obsu-
guje kontroler przerwa 8259 lub ukad równowany. W konfiguracji standardowej port COM1 korzysta z linii
IRQ 4, a port COM2 z linii IRQ 3. Dla zachowania zgodnoci przypisania te pozostaj nie zmienione nawet
w najnowszych systemach PC.
Instalacja portu szeregowego w komputerze wymaga okrelenia wykorzystywanych przeze adresów wejcia-
-wyjcia (nazywanych portami wejcia-wyjcia) i linii dania przerwania (IRQ). Dobierajc takie przypisania,
mona pozosta przy ustawieniach standardowych, przedstawionych w tabeli 15.13.
Tabela 15.13.
Standardowe adresy wejcia-wyjcia i numery przerwa portów szeregowych
Port COM
Porty wejcia-wyjcia
IRQ
COM1
3F8 – 3FFh
IRQ 4
COM2
2F8 – 2FFh
IRQ 3
COM3
3E8 – 3EFh
IRQ 4
1
COM4
2E8 – 2EFh
2
IRQ 3
1
1
Warto zwróci uwag, e chocia wiele portów szeregowych moe zosta skonfigurowanych tak, aby wspóuytkoway
IRQ 3 i 4 z portami COM1 i COM2, nie jest to zalecane. Jako alternatywne numery przerwa mona poleci IRQ 10
dla portu COM3 i IRQ 11 dla portu COM4 (o ile s dostpne). Jeeli zamierzamy korzysta z wicej ni trzech portów
szeregowych, poleci mona zakup specjalnej karty z wieloma portami szeregowymi, najlepiej ze zczem PCI, która
zapewni moliwo wspóuytkowania przerwa bez konfliktów midzy urzdzeniami.
2
Ten adres wejcia-wyjcia moe znale si w konflikcie z rejestrami niektórych kart graficznych. W takiej sytuacji z portu
COM4 nie bdzie mona skorzysta do momentu takiego skonfigurowania jego lub karty graficznej, e urzdzenia te bd
uywa rónych zakresów adresowych portów wejcia-wyjcia.
Pamitajmy, e gdy doczamy do komputera wicej ni dwa podstawowe porty szeregowe (COM1 i COM2),
powinny one mie wasne, niezalene numery przerwa. Jeeli instalujemy kart portów szeregowych, nie
powinna ona korzysta z przerwa IRQ 3 i IRQ 4. Najnowsze karty adapterów, korzystajce z magistrali PCI,
umoliwiaj wspóuytkowanie przez porty pojedynczego numeru IRQ bez konfliktów midzy nimi.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1043
Producenci BIOS-ów nigdy nie wczaj do nich obsugi portów COM3 i COM4. Uniemoliwia to korzystanie
z dodatkowych portów w systemie DOS, którego podsystem wejcia-wyjcia opiera si na danych BIOS-u. BIOS
identyfikuje zainstalowane urzdzenia w trakcie inicjalizowania komputera. Wówczas rozpoznawane s tylko
2 pierwsze porty. Nie stanowi to problemu w systemie Windows 95 i póniejszych, których podsystem wej-
cia-wyjcia zapewnia obsug 128 portów.
Standardowa w systemie Windows moliwo obsugi 128 portów uatwia korzystanie z kart wieloportowych.
Zapewniaj one komputerowi moliwo wymiany danych z wieloma urzdzeniami przy uyciu tylko jednego
zcza i jednego numeru przerwania.
Wspóuytkowanie przerwa przez porty COM — lub inne urzdzenia — funkcjonuje poprawnie jedynie
w pewnych konfiguracjach. Nie zaleca si wspóuytkowania przerwa przez porty, których komu-
nikacja z systemem opiera si na architekturze ISA. Dotyczy to portów na pycie gównej i mode-
mach (lub innych urzdzeniach) ze zczem ISA. Nawet jeeli praca takiego ukadu jest moliwa,
wyszukiwanie sterowników, poprawek do sterowników i najróniejszych uaktualnie to zajcie niezwykle
frustrujce i czasochonne.
Zajrzyj do podrozdziau „Rozwizywanie konfliktów zasobów” znajdujcego si na stronie 441.
Testowanie portów szeregowych
Konfiguracj portów szeregowych i równolegych mona podda kilku prostym testom. S to zarówno testy wyma-
gajce wycznie odpowiedniego oprogramowania, jak i testy, w których wykorzystuje si dodatkowe elementy
sprztowe. Testy programowe umoliwiaj narzdzia diagnostyczne, takie jak zakadka diagnostyki modemu
w systemie Windows, natomiast testy sprztowe obejmuj midzy innymi zastosowanie specjalnej wtyczki wymu-
szajcej zamknicie linii i umoliwiajcej test transmisji w tzw. ptli zwrotnej.
Zajrzyj do podpunktu „Testowanie przy uyciu ptli zwrotnej” znajdujcego si na stronie 1044.
Zajrzyj do punktu „Testowanie portów równolegych” znajdujcego si na stronie 1048.
Informacje o portach szeregowych w programie MSInfo32
Firma Microsoft doczaa do rozmaitych wersji systemu Windows program diagnostyczny, który mona byo
wykorzysta równie przy okazji testowania i konfigurowania portów szeregowych i równolegych. W sys-
temach Windows NT i nowszych znajduje si narzdzie Informacje o systemie, znane te jako WinMSD.exe
w systemie Windows NT albo Msinfo32.exe w systemach Windows 2000, XP i Vista. Dla systemów z rodziny
MS-DOS 6.x, Windows 3.x, Windows 9x/Me dostpne byo z kolei narzdzie Microsoft Diagnostics (MSD).
Program Informacje o systemie jest kopiowany na dysk twardy komputera automatycznie przy instalacji sys-
temów z rodziny Windows NT i nowszych. Aby go uruchomi, naley wywoa z menu Start polecenie Run,
w okienku nazwy programu wpisa Msinfo32, a potem nacisn OK. Jeli to nie zadziaa, naley za pomoc
narzdzia do wyszukiwania plików odnale w systemie program Msinfo32.exe albo WinMSD.exe i uruchomi
go z odnalezionej lokalizacji.
Za pomoc narzdzia Informacje o systemie mona przeglda dane o konfiguracji systemu, midzy innymi
o typach posiadanych portów szeregowych; program poinformuje nas równie o tym, jakie urzdzenia wyko-
rzystuj poszczególne porty.
Takie narzdzia diagnostyczne s bardzo przydatne przy okrelaniu sprawnoci portów szeregowych i ich bie-
cej konfiguracji.
Problemy z obsug portów w systemie Windows
System Windows 9x/Me umoliwia okrelenie, czy porty szeregowe funkcjonuj poprawnie. Pierwsz czynno-
ci jest sprawdzenie, czy system operacyjny dysponuje niezbdnymi do obsugi portów plikami:
1044
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
1.
Sprawdzamy, czy w folderze WINDOWS\SYSTEM znajduje si 16-bitowy (COMM.DRV) i 32-bitowy
sterownik portu szeregowego (SERIAL.VXD).
2.
Sprawdzamy, czy w pliku SYSTEM.INI znajduj si nastpujce wpisy:
[boot]
comm.drv=comm.drv
[386enh]
device=*vcd
Warto pamita, e sterownik SERIAL.VXD nie jest adowany poprzez uycie wpisu w pliku SYSTEM.INI.
Odpowiedni wpis znajduje si w Rejestrze.
W przypadku systemów Windows 2000, XP i Vista:
Szukamy sterowników SERIAL.SYS i SERENUM.SYS w folderze WINDOWS\SYSTEM32\DRIVERS — to one
obsuguj w tych systemach urzdzenia RS-232.
Jeeli pliki sterowników wydaj si nienaruszone, moemy sprawdzi, czy waciwie zostay okrelone adresy
wejcia-wyjcia i numery IRQ. Wykonujemy w tym celu nastpujce czynnoci:
1.
Klikamy prawym przyciskiem myszy ikon Mój komputer na pulpicie i wybieramy polecenie Waciwoci.
Inn moliwoci jest otwarcie elementu Panelu sterowania o nazwie System. Wywoujemy okno
Meneder urzdze, podwójnie klikamy Porty (COM i LPT) i wybieramy sprawdzany port (np. COM1).
W systemie Windows 2000 wywoanie menedera urzdze wymaga kliknicia przycisku Meneder
urzdze na zakadce Sprzt.
2.
Klikamy przycisk Waciwoci i wywoujemy zakadk Zasoby. Spowoduje to wywietlenie biecych
ustawie zasobów sprztowych portu.
3.
Zwracamy uwag na ramk Lista urzdze powodujcych konflikty, gdzie mog znajdowa si informacje
o konfliktach z innymi urzdzeniami. W przypadku, gdy takie konflikty wystpuj, klikamy przycisk
Zmie ustawienia i wybieramy konfiguracj, w której problem taki nie bdzie wystpowa. Moe
to wymaga kilku prób.
4.
Jeeli ustawienia zasobów nie mog zosta zmienione, w wikszoci wypadków umoliwi to program
konfiguracyjny BIOS-u komputera. Restartujemy komputer, wchodzimy do programu konfiguracyjnego
i zmieniamy przypisania zasobów portu.
Zajrzyj do podrozdziau „Rozwizywanie konfliktów zasobów” znajdujcego si na stronie 441.
Testowanie przy uyciu ptli zwrotnej
Test przy uyciu ptli zwrotnej to jeden z najlepszych testów diagnostycznych. Umoliwia pene sprawdzenie
poprawnoci funkcjonowania portu i doczonego kabla. Moe to by test wewntrzny (cyfrowy) lub zewntrzny
(analogowy). Test wewntrzny sprowadza si do odczenia kabla i uruchomienia odpowiedniego moduu pro-
gramu diagnostycznego.
Test zewntrzny ma wiksz skuteczno. Wymaga uycia specjalnego wtyku umieszczanego w zczu badanego
portu. W trakcie testu do portu przesyane s dane, które wtyk ptli zwrotnej przekazuje do styków odbiorczych
gniazda. Port jednoczenie wówczas wysya i odbiera dane. Wtyk ptli zwrotnej nie zawiera adnych elemen-
tów poza odpowiednimi poczeniami styków. Wtyk taki mona czsto znale w pakiecie z programem diagno-
stycznym. W innym przypadku mona go kupi lub nawet zrobi samemu.
Zainteresowanych dalszym testowaniem portów szeregowych zachcam do lektury rozdziau 22., „Diagnostyka,
testowanie i konserwacja komputera PC”, w którym opisywane jest midzy innymi rozmaite oprogramowanie
testujce firm trzecich.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1045
Porty równolege
Porty równolege su przede wszystkim do przyczania drukarek. Cho takie mogo by zaoenie poczt-
kowe ich projektantów, rozwizanie okazao si z czasem znacznie bardziej uniwersalne i znalazo zastosowa-
nie jako stosunkowo wydajny (zwaszcza, gdy porównamy go z tradycyjnymi portami szeregowymi) interfejs
ogólnego przeznaczenia. Jednak we wspóczesnych komputerach porty USB 2.0 wypary ju niemal cakowicie
klasyczne porty równolege — przez USB podcza si obecnie równie skanery, drukarki i napdy dysków
zewntrznych. I konieczno posiadania i korzystania z portów równolegych pojawia si w zasadzie jedynie
przy serwisowaniu i konserwacji starszego osprztu i starszych systemów.
Nazwa „port równolegy” wynika z faktu, e do przesyania kadego bajta danych wykorzystywanych jest 8 rów-
nolegych linii sygnaowych.
W tabeli 15.14 przedstawiony jest rozkad styków standardowego portu równolegego komputerów PC.
Tabela 15.14.
Zestawienie styków 25-stykowego zcza portu równolegego komputerów PC
Styk
Opis
Kierunek sygnau
Styk
Opis
Kierunek sygnau
1
– Strob
Wyjcie
14
Automatyczne podawanie papieru.
Wyjcie
2
+ Dane, bit 0
Wyjcie
15
Bd.
Wejcie
3
+ Dane, bit 1
Wyjcie
16
Inicjalizacja drukarki.
Wyjcie
4
+ Dane, bit 2
Wyjcie
17
Wybór wejcia.
Wyjcie
5
+ Dane, bit 3
Wyjcie
18
Dane, bit 0, masa.
Wejcie
6
+ Dane, bit 4
Wyjcie
19
Dane, bit 1, masa.
Wejcie
7
+ Dane, bit 5
Wyjcie
20
Dane, bit 2, masa.
Wejcie
8
+ Dane, bit 6
Wyjcie
21
Dane, bit 3, masa.
Wejcie
9
+ Dane, bit 7
Wyjcie
22
Dane, bit 4, masa.
Wejcie
10
– Potwierdzenie
Wejcie
23
Dane, bit 5, masa.
Wejcie
11
+ Sygna zajtoci
Wejcie
24
Dane, bit 6, masa.
Wejcie
12
+ Brak papieru
Wejcie
25
Dane, bit 7, masa.
Wejcie
13
+ Wybieranie
Wejcie
Standard portu równolegego IEEE 1284
Standard IEEE 1284, o nazwie Standard Signaling Method for a Bidirectional Parallel Perpheral Interface for
Personal Computers (standard wymiany sygnaów dla dwukierunkowego interfejsu równolegego urzdze pery-
feryjnych komputerów osobistych), przyjty zosta w marcu 1994 roku. Definiuje on fizyczn charakterystyk
portu równolegego i obejmuje tryby przesyania danych oraz specyfikacje natury fizycznej i elektrycznej.
Standard IEEE 1284 przewiduje moliwo korzystania z wielu trybów i komunikacji 4-bitowej. Specyfikacja
nie wymaga obsugi wszystkich trybów i uwzgldnia w pewnym stopniu moliwo wprowadzania trybów
dodatkowych.
Celem standardu IEEE 1284 jest standaryzacja poczenia midzy PC i przyczanymi do portu urzdzeniami,
przede wszystkim drukark. Ma te istotne znaczenie dla uytkowników urzdze, takich jak stacje dysków
wymiennych lub skanery.
Specyfikacja IEEE 1284 przewiduje wysok przepustowo poczenia midzy komputerem a drukark lub midzy
dwoma komputerami. Pociga to za sob konieczno korzystania ze specjalnego kabla poczeniowego. Kabel
drukarkowy IEEE 1284 wykorzystuje technik „skrtki parowanej” (twisted-pair), umoliwiajc komunikacj
niezawodn i pozbawion zakóce.
1046
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Specyfikacja IEEE 1284 definiuje równie zcza portów równolegych. Opisane s zarówno dwa zcza wyko-
rzystywane wczeniej, okrelane jako zcza typu A i typu B, jak i dodatkowa odmiana wysokiej gstoci, czyli
typ C. Typ A to standardowe zcze DB25, obecne w wikszoci komputerów. Typ B to 36-stykowe zcze Centro-
nics, w które wyposaona jest wikszo drukarek. Typ C to zcze wysokiej gstoci, równie 36-stykowe, w które
wyposaao si niektóre drukarki (wykorzystuje je m.in. firma Hewlett-Packard). Zcza portu równolegego
przedstawiamy na rysunku 15.11.
Rysunek 15.11.
Trzy rodzaje zczy
portu równolegego
IEEE 1284
Specyfikacja definiuje pi trybów pracy portu, z których podstawowe to wydajne tryby EPP i ECP. Cz
trybów to tryby komunikacji jednokierunkowej — do lub z urzdzenia. Okrelone poczenia tych trybów wyzna-
czaj typ portu. Zestawienie typów portów przedstawione jest w tabeli 15.15.
Tabela 15.15.
Typy portów IEEE 1284
Typ portu równolegego
Tryb wejcia
Tryb wyjcia
Uwagi
Standard Parallel Port (SPP,
standardowy port równolegy).
Póbajtowy
Zgodnoci
4-bitowe wejcie, 8-bitowe wyjcie.
Bidirectional (dwukierunkowy).
Bajtowy
Zgodnoci
8-bitowe wejcie i wyjcie.
Enhanced Parallel Port (EPP,
rozszerzony port równolegy).
EPP
EPP
8-bitowe wejcie i wyjcie.
Enhanced Capabilities Port
(ECP, port z funkcjami rozszerzonymi).
ECP
ECP
8-bitowe wejcie i wyjcie, uywa
DMA.
Zestawienie trybów pracy, wraz z ogóln informacj o zapewnianej szybkoci przesyania danych, przedstawione
jest w tabeli 15.16.
Tabela 15.16.
Tryby pracy portów IEEE 1284
Tryb pracy
Kierunek
Szybko przesyania danych
Póbajtowy (4 bity)
Tylko wejcie
50 kB/s
Bajtowy (8 bitów)
Tylko wejcie
150 kB/s
Zgodnoci
Tylko wyjcie
150 kB/s
EPP
Wejcie-wyjcie
500 kB/s – 2,77 MB/s
ECP
Wejcie-wyjcie
500 kB/s – 2,77 MB/s
Nowsze urzdzenia przeznaczone do wspópracy z portem równolegym korzystaj prawie wycznie z trybów
EPP i ECP opisanych w tabeli 15.16.
Rozdzia 15.
Porty wejcia-wyjcia — od szeregowego i równolegego do IEEE 1394 i USB
1047
EPP — port rozszerzony
EPP to specyfikacja okrelana niekiedy jako Fast Mode (tryb szybki). Zostaa opracowana przez firmy Intel,
Xircom i Zenith Data Systems i ogoszona pod nazw Enhanced Parallel Port (rozszerzony port równolegy)
w padzierniku 1991 roku. Pierwszymi produktami wyposaonymi w porty EPP byy komputery przenone
firmy Zenith Data Systems, zewntrzne adaptery sieciowe firmy Xircom i ukad wejcia-wyjcia 82360 SL firmy
Intel. We wspóczesnych systemach posiadajcych jeszcze porty równolege EPP jest jednym z obowizkowo
obsugiwanych trybów transmisji.
Tryb EPP pozwala na osignicie szybkoci niemal dorównujcej magistrali ISA, umoliwiajc 10-krotny wzrost
wydajnoci w stosunku do rozwizania konwencjonalnego. Konstrukcja portu EPP zapewni miaa komunikacj
z rónego rodzaju urzdzeniami zewntrznymi, jak adaptery LAN, stacje dysków i napdy tam. EPP zostaa w-
czona do normy IEEE 1284. Najwiksza dostpna szybko przesyania danych to 2,77 MB/s.
Wersja 1.7 specyfikacji EPP (marzec 1992) to pierwsza popularna norma implementacji sprztowej rozsze-
rzonego portu szeregowego. Z niewielkimi zmianami zostaa ona wczona do ogólniejszej specyfikacji IEEE
1284. Zakoczyo to okres niezalenego rozwoju specyfikacji EPP. Wiele róde wspomina o wersji 1.9 spe-
cyfikacji EPP. Wersja taka nigdy naprawd nie powstaa i wszelkie odniesienie do odmiany EPP póniejszej
ni 1.7 dotyczy standardu IEEE 1284.
Pozostaoci „historyczn” s dwa nie do koca zgodne standardy portu EPP: opracowana przez EPP Standards
Committee (Komitet standardu EPP) wersja 1.7 i opracowana przez IEEE 1284 Committee wersja ostateczna,
czciej okrelana jako wersja 1.9 EPP. Obie s wystarczajco zblione, aby nowe urzdzenia peryferyjne zapew-
niay obsug kadej z nich, jednak urzdzenia starsze, zaprojektowane pod ktem EPP 1.7 mog nie wspópra-
cowa z portami EPP 1284 (EPP 1.9). Std bierze si moliwo konfigurowania portu do pracy w trybie 1.7
lub 1.9 dostpna w wikszoci programów konfiguracyjnych BIOS-u.
ECP — port z funkcjami rozszerzonymi
W 1992 roku firmy Microsoft i Hewlett-Packard ogosiy nowy typ portu równolegego o duej szybkoci —
Enhanced Capabilities Port (ECP, port z funkcjami rozszerzonymi). Podobnie jak EPP, port ECP zapewnia wysok
wydajno i wymaga specjalnych rozwiza sprztowych.
Podobnie jak EPP, specyfikacja ECP zostaa wczona do standardu IEEE 1284. Istotn rónic w stosunku do
EPP jest brak optymalizacji pod ktem urzdze peryferyjnych komputerów przenonych. Port ECP zapew-
ni ma niedrogi sposób podczania do komputerów PC wysoko wydajnych drukarek i skanerów. Co wicej,
port ECP wymaga uycia kanau DMA, co moe sprawia problemy we wspópracy z innymi urzdzeniami,
takimi jak karty dwikowe ISA lub bardzo wydajne adaptery magistral SCSI/ISA, które równie korzystaj
z transmisji DMA. Wikszo komputerów klasy PC zbudowanych po pierwszej poowie lat dziewidzie-
sitych poprzedniego stulecia obsuguje tryby EPP i ECP. Kady, kto korzysta z urzdze podczanych do portu
równolegego, powinien sprawdzi, czy port zosta ustawiony w tryb ECP (albo tryb kombinowany oznaczany
jako EPP/ECP) — zapewni to moliwie du przepustowo cza.
Przydzia kanau DMA dla portu równolegego dziaajcego w trybie ECP w przypadku portów wbudowanych
pyty gównej odbywa si za porednictwem programu konfiguracyjnego BIOS-u; w niektórych starszych sys-
temach konfiguracja moe by jednak wykonywana za porednictwem zworek umieszczonych na pycie gównej.
Konfiguracja portu równolegego
Konfigurowanie portu równolegego jest prostsze ni portów szeregowych. Ju oryginalny BIOS komputera
IBM PC zapewnia obsug trzech portów LPT. W tabeli 15.17 przedstawione s standardowe adresy wejcia-
-wyjcia i numery przerwa.
Poniewa zarówno BIOS, jak i DOS zawsze zapewniay obsug trzech portów równolegych, problemy z portami
równolegymi s rzadkoci.
1048
Rozbudowa i naprawa komputerów PC
Tabela 15.17.
Adresy wejcia-wyjcia i numery przerwa interfejsu szeregowego
Standardowy port LPTx
Alternatywny port LPTx
Adresy wejcia-wyjcia
IRQ
LPT1
—
3BC – 3BFh
IRQ 7
LPT1
LPT2
378 – 37Ah
IRQ 5
LPT2
LPT3
278 – 27Ah
IRQ 5
Aby skonfigurowa porty równolege, korzystamy z programu konfiguracyjnego BIOS-u komputera (jeeli
obsug portu zapewniaj ukady na pycie gównej) albo te programu konfiguracyjnego lub zworek na karcie
adaptera portów. Poniewa karty adaptera portów s do zrónicowane, informacji o sposobie konfigurowania
portów równolegych musimy wówczas wyszuka w dokumentacji karty.
Zajrzyj do podrozdziau „BIOS — urzdzenia i oprogramowanie” znajdujcego si na stronie 462.
Testowanie portów równolegych
Podstawowe procedury testowania portów równolegych s niemal identyczne. Jedyn rónic jest wybieranie
w oprogramowaniu diagnostycznym opcji portów równolegych, a nie szeregowych.
Podobnie jak w przypadku portów szeregowych, pomocny moe by wtyk ptli zwrotnej. Róne oprogramowanie
wymaga rónych wtyków.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Rozbudowa i naprawa komputera Kompendium Wydanie drugie 2
Rozbudowa i naprawa komputera Kompendium wydanie II
Rozbudowa i naprawa komputera Kompendium Wydanie drugie rozko2
Rozbudowa i naprawa komputera Kompendium Wydanie drugie rozko2
Rozbudowa i naprawa komputera Kompendium Wydanie drugie rozko2
Rozbudowa i naprawa komputera Kompentium Wydanie drugie
Rozbudowa i naprawa komputera Kompendium Wydanie drugie
Rozbudowa i naprawa sieci Wydanie V rozsi5
Rozbudowa i naprawa sieci Wydanie V
ABC sam naprawiam komputer Wydanie II abcnk2
Rozbudowa i naprawa sieci Wydanie V
więcej podobnych podstron