Последовательный порт и его актуальность

Видео: Лекция 230. СОМ порт

Сейчас чтобы услышать выражение «порты компьютера», не нужно заходить в специализированные магазины или являться владельцем вычислительной техники. Ведь даже учащиеся младших классов хорошо разбираются в этом вопросе.

Видео: Саакашвили хочет отдать одесский порт иностранцам

При словах «порт» человеку обычно представляется причал с высокими кранами, куда заходят большие корабли, доставляя продукцию и загружаясь товарами. В компьютерной технике порт ввода вывода является одной из разновидностей аппаратного интерфейса, предназначенной для подключения внутренних и периферийных устройств к шине данных материнской платы. Со времен появления первых вычислительных машин было предложено большое количество различных портов, различающихся как физической реализацией, так и используемым протоколом. Некоторые сохранились и применяются даже в наше время. Так, последовательный порт многие производители материнских плат стали вновь распаивать на своих изделиях.

Чем же он так примечателен? Асинхронный последовательный порт (иногда называемый COM, от англ. слова «Communications») появился еще в первых IBM-совместимых моделях ЭВМ. Использовался для подключения мышки, модема, других периферийных устройств и организации простейшего сетевого соединения двух компьютеров (требовался нуль-модемный кабель). Одно из преимуществ, которым обладает последовательный порт, заключается в простоте аппаратной и программной реализации.

Физически он представлен 9 или 25 штырьковым разъемом. Передача данных в нем происходит бит за битом, последовательно (кстати, отсюда произошло второе название). Протоколом не накладывается никаких временных рамок к промежутку между каждыми 16 битами (2 байта). Благодаря этой особенности последовательный порт иногда называют асинхронным.

Стоит отметить, что скорость передачи бит информации все же регламентируется. Так, в стандартной аппаратной реализации допускается скорость 115 200 бит в секунду (бод), хотя обычно операционные системы Windows искусственно ее ограничивают до 9600 (пользователь может внести корректировку в диспетчере устройств). В отличие от других последовательных интерфейсов (USB, FireWire) биты не собираются в пакеты, а передаются по мере поступления.

Распространенный интерфейс USB был внедрен с целью вытеснения с рынка устаревающего COM порта (RS-232C). Этот шаг был неминуем, так как скорость передачи данных в самой производительной разновидности составляла всего 921600 бод, что было недостаточно (сравните с USB и его 480 Мб/с). Второй существенный недостаток – это невозможность «горячего» подключения: попытка подключения устройства к последовательному порту при работающем компьютере приводила в лучшем случае к невозможности работы по причине отсутствия технологии Plug & Play, а в худшем - к выходу из строя как самого устройства, так и контроллера COM порта на материнской плате (плате расширения).

Из-за этого еще несколько лет назад все выпускаемые платы не имели COM порта, как это произошло с PS/2 и AGP. Однако большое количество существующих периферийных устройств, рассчитанных на работу с последовательным портом, заставило производителей вновь вернуть COM и даже LPT (параллельный). Без сомнения, многие пользователи сказали им «спасибо». Ведь для перепрошивки спутникового ресивера теперь не нужно искать старый компьютер или приобретать неудобные переходники-инверторы. Кроме того, большинство программаторов также работает через последовательный порт, так как написание управляющих программ для него не вызывает особых сложностей.

Интересно, что многие современные периферийные устройства для корректной работы в операционной системе эмулируют свой COM порт. Это мобильные телефоны, радиомодемы, адаптеры Bluetooth и др. Конечно, характеристики такого виртуального порта значительно превышают стандартную реализацию.