Connettori e cavi esterni

1. Connettorie cavi esterni Un connettore è un capo di un cavo (che contiene all'interno più fili); normalmente è dotato di alcuni punti di connessione detti pin. I connettori possono essere maschi o femmine. Il maschio è dotato di alcuni pin che sporgono, mentre il connettore femmina riceve questi pin in alcune prese (piccoli fori). Per fare un esempio è sufficiente osservare una presa elettrica. La scatola a muro contiene la femmina, mentre la spina (che si infila) è un maschio. Una porta è costituita da un connettore saldato o meno su una scheda o comunque disponibile sul proprio computer e può avere varie forme. Periferica: è l'apparecchiatura esterna al computer e che va collegata ad esso per poter funzionare. Tipiche periferiche: stampanti, modem, macchine fotografiche digitali, scanner, ecc. Driver: è un programma che va installato sul proprio computer per fare in modo che esso possa dialogare con la periferica.

2. Tipi di porte I produttori di hardware da qualche tempo a questa parte hanno iniziato ad etichettare in modo pressoché universale i tipi di connettori con dei simboli. Qui di seguito illustreremo quelli più diffusi e il loro uso. Si ricorda che per porta si intende un connettore situato normalmente nel lato posteriore del computer, capace di ricevere un cavo per consentire un collegamento ad una periferica.Se si guarda il PC dal lato posteriore si vedrà qualcosa di simile a quanto riportato nell'immagine seguente: 1.presa di uscita tensione per il monitor(non più a norma; il monitor dev'essere collegato direttamente); 2.presa stampante (parallela); 3.feritoie da cui escono le prese relative alle schede installate negli slot (alloggiamenti) interni; 4.cavo di rete (entra nello slot contenente la scheda di rete); 5.cavo USB (entra in una presa USB).

3. Tipi di connettori. Il presente documento descrive i connettori più diffusi nell'ambito dei PC; alcuni produttori come ad esempio la Apple inc. possono utilizzare porte e connettori qui non descritti in quanto poco usati e tipici di sistemi hardware meno diffusi. Si ricorda che per connettore si intende un capo di un cavo dotato di un sistema capace di connettersi (attraverso piccoli punti di contatto detti pin) ad una porta del PC o della periferica. Alcuni produttori di cavi scrivono sul connettore i simboli utilizzati nelle porte oppure colorano il connettore con il colore della porta in modo da evitare errori nella connessione.

6. Tipi di cavi La tabella descrive i cavi più usati (mouse, modem, tastiera) necessari per assemblare la macchina.

8. Approfodimenti delle porte di comunicazione principali: La porta ps/2 La porta PS/2 serve per il collegamento del mouse e della tastiera; utilizzata come alternativa alla porta seriale, prende il nome dal fatto di essere stata utilizzata per la prima volta sull'IBM PS/2. La porta SCSI La porta SCSI (small computer system interface) è una porta ad altissime prestazioni solitamente utilizzata per il collegamento di periferiche veloci come memorie di massa,scanner, schede di acquisizione. Supporta sia periferiche interne che esterne e a volte può essere integrata nelle schede madri; la tecnologia SCSI consente il collegamento di dispositivi a catena (fino a 7), ma non il collegamento a caldo.

9. La porta seriale La porta seriale viene utilizzata per collegare dispositivi che non richiedono un flusso di dati molto veloce; nella porta seriale i dati vengono inviati un bit alla volta: i bit viaggiano in serie, l’uno dopo l’altro, sullo stesso filo; per trasmettere un byte, sono necessari otto invii. La porta seriale consente il transito dei dati in entrambe le direzioni, sia dal computer alla periferica che viceversa. L’utilizzo principale della seriale avviene nel caso di collegamenti con periferiche attive, come mouse, modem, scanner, penne ottiche; il connettore della porta seriale ha 9/25 punti di contatto (pin): uno serve per i bit di trasmissione, uno per i dati, uno per il collegamento a terra, gli altri per lo scambio di particolari segnali fra le periferiche ed il PC. I segnali riguardano, ad esempio, lo stato di “pronto a ricevere” della periferica o del computer e quello di “richiesta di invio”. Le porte seriali sono identificate dalla sigla RS232C (lo standard imposto dall’ElectronicsIndustriesAssociation). Il traffico dei dati attraverso la porta seriale può avvenire a diverse velocità; in particolare, poiché spesso lo scambio dei dati avviene a distanza di qualche metro, è necessario prevedere anche lo scambio di segnali di controllo che garantiscano la correttezza della trasmissione (l’interferenza di macchinari elettrici potrebbe danneggiare il flusso dei bit durante il loro viaggio lungo il cavo). La velocità di trasmissione, la struttura dei pacchetti di bit inviati ed il tipo di controllo effettuato determinano il protocollo usato nella trasmissione dei dati; i diversi protocolli sono stabiliti internazionalmente.  La porta parallela La porta parallela si usa quasi sempre per la stampante, ma è adatta per qualunque dispositivo che richieda un flusso di dati più veloce rispetto alla capacità della porta seriale); nella porta parallela i dati vengono trasmessi un byte alla volta: i bit viaggiano parallelamente su otto fili. La porta parallela consente il transito in una sola direzione, dal computer alla periferica; viene usata quasi esclusivamente per il collegamento con le stampanti. I connettori della porta parallela hanno 25/36 pin, otto dei quali per l’invio dei dati e gli altri per l’invio e lo scambio di segnali (anche se non può ricevere dati, la porta parallela può ricevere segnali dalla periferica, come il segnale di “occupato” o quello di “carta esaurita”). Le porte parallele sono spesso identificate con la scritta Centronics (la casa che ha pubblicato una specifica, divenuta uno standard di

10. fatto). La trasmissione parallela non consente un controllo sull’identità fra i dati trasmessi e quelli ricevuti, quindi, pur garantendo una maggiore velocità, permette solo collegamenti a breve distanza; la trasmissione parallela non ha protocolli. La porta USBLa porta USB è adatta per connettere al computer qualunque tipo di dispositivo purché compatibile col collegamento USB; la porta USB (universal serial bus) è un’evoluzione della porta seriale, infatti, il metodo di invio e ricezione dei dati è di tipo seriale e bidirezionale,ma ad alta velocità, (fino a 12 Mbit al secondo). Si possono collegare e scollegare “a caldo”, (cioè a computer acceso) apparecchiature che vengono automaticamente riconosciute (funzione plug & play) dal computer acceso. Possono esservi collegate fino a 127 periferiche in cascata e può fornire direttamente l'alimentazione alle periferiche a basso consumo (come tastiere, mouse, scanner, modem esterni). Esistono due tipi di porte USB:-USB 1.1 è in grado di trasferire dati a una velocità massima di 12 MB/s.-USB 2.0 è in grado di trasferire dati a una velocità massima di 480 MB/s (simile a FireWire). USB 2.0 è totalmente compatibile con la precedente versione USB 1.1; in altre parole, le periferiche USB 2.0 possono essere collegate e funzioneranno normalmente, seppure alla velocità tipica di USB 1.1. Per sfruttare appieno le potenzialità di USB 2.0, le periferiche devono essere abilitate per questa tecnologia e collegate a una porta USB 2.0. La porta a infrarossi La porta a infrarossi (IRDA) è una porta seriale senza fili che funziona attraverso raggi infrarossi, come i telecomandi dei televisori. E’ bidirezionale e la velocità di trasmissione che riesce a raggiungere è piuttosto bassa (9600 bit al secondo), proprio per questo è in grado di collegare tastiere e mouse ed altre apparecchiature che non richiedono alte velocità. Recenti evoluzioni di questa porta hanno aumentato la sua velocità fino a 4Mbps; il trasferimento dei dati è possibile solo se le porte “si vedono” e la loro distanza non supera i 2-3 metri.

11. La porta bluetooth La porta BLUETOOTH consente di collegare diversi dispositivi (ad esempio cellulari, stampanti, notebook o computer desktop dotati della stessa tecnologia) ad una distanza di 10 metri senza fili e ad una velocità di 1 Mbps in maniera totalmente sicura ed affidabile. Rappresenta una valida alternativa alla tecnologia a raggi infrarossi in quanto i dispositivi non devono essere necessariamente orientati tra di loro per poter funzionare in maniera corretta. La porta firewire La porta FIREWIRE consente il collegamento al computer di periferiche ad alta velocità. Sviluppata da Apple, è presente su tutti i computer Mac e su un numero crescente di nuovi PC. Può essere aggiunta a qualsiasi computer, previa installazione di una scheda speciale. Esistono due tipi di connettori firewire; la maggior parte dei computer desktop dispone di connettori a 6 pin che forniscono anche l'alimentazione, mentre i laptop hanno generalmente connettori a 4 pin non alimentati. La velocità di trasferimento dati di una connessione firewire può arrivare a 800MB/s, più o meno la stessa di una porta USB 2.0, è dunque molto più veloce rispetto a una connessione USB 1.1 e nella pratica risulta spesso più veloce anche di una USB 2.0. Grazie alla connessione firewire è possibile scaricare audio e video da una telecamera digitale su un pc e le periferiche portatili, ad esempio hard-disk, cd-rom, masterizzatori, scanner possono essere usati semplicemente connettendoli al pc mediante la porta firewire. Visto che il firewire è un bus ad altissima velocità e che può essere usato per connettere un computer ad un altro, una delle applicazioni possibili e logiche di questa connessione è la rete; il protocollo definito dalla IEEE per la connessione di computers con firewire è l' IP 1394. La connessione firewire è presente sui televisori digitali, tv interattiva e computers, che notoriamente hanno bisogno di una connessione affidabile e veloce per comunicare tra loro. La porta di rete La porta di RETE serve per collegare il pc direttamente ad una rete di computer senza usare il modem; la presa RJ45 è uno standard di fatto.

12. La porta video La porta VIDEO viene utilizzata per connettere il monitor al computer.Quando le porte del PC non bastano e i dispositivi (ad esempio due diverse stampanti) non vengono utilizzati contemporaneamente, si possono usare dei commutatori (switch) per collegare alternativamente il computer a un cavo oppure all'altro; vi sono commutatori per cavi seriali, paralleli, e anche per mouse, tastiera (PS/2) e per monitor video. I connettori elettronici possono anche essere automatici, ma sono piuttosto costosi; in molti casi, un economico connettore meccanico svolge il proprio compito in maniera più che soddisfacente.Molti computer moderni, specie di tipo portatile (notebook) sono privi di porte seriali e talvolta anche della porta parallela. Volendo collegare un dispositivo che necessiti di una di queste porte, si può ovviare al problema impiegando appositi adattatori, da connettersi a una porta USB: essi ricreano, all'altro estremo del cavo, la porta desiderata (seriale, parallela, bluetooth, infrarossi). Naturalmente se ne può usare più di uno, per disporre di diverse porte aggiuntive.

13. Nel grafico che segue vediamo una comparazione tra le varie tipologie di connessione: