明星大学 情報学科 2010年度後期
コンピュータ設計論
第8回
入出力装置1
インターフェース、ヒューマンデバイス
@ DENGINEER
本日 の メニュー
1.インターフェース
2.ヒューマンデバイス
3.演習
1.インターフェース(1)
インターフェース(Interface)
ある2つのものの間に入って、
情報のやり取りを仲介するもの。
「IF」「I/F」と表現されることも多い。
「ハードウェア インターフェース」
「ユーザ インターフェース」
「ソフトウェア インターフェース」
1.インターフェース(2)
ハードウェア インターフェース
パラレルインターフェース
複数ビットを同時に伝送する通信方式を使用した
インターフェース。
制御線を除いたデータ線として、同時に伝送する
ビット数 分の信号線(ケーブル)が必要。
1.インターフェース(3)
パラレルインターフェース
IEEE1284・セントロニクス
USBが登場する前の、プリンタの接続の主流だった
インターフェース。
センロトニクス社が、考案・採用したものが、
他社でも使用するようになり、パソコン用プリンタでの
標準となった。(デファクト スタンダード)
セントロ仕様では、PC -> プリンタの単方向だったが、
IEEEで標準化された際に双方向通信が可能となり、
一部のスキャナや磁気ディスク装置の接続にも利用された。
1.インターフェース(4)
パラレルインターフェース
IEEE1284・セントロニクス
PC側コネクタ
プリンタ側コネクタ
(D-sub 25ピン)
(AMP 36ピン)
1.インターフェース(5)
パラレルインターフェース
IDE・E-IDE・ATA・ATAPI
パソコンのHDDを接続するためのインターフェース。
WesternDigital社が、考案・採用したものが、
他社でも使用するようになり、パソコン用HDDでの
標準となった。(IDE、E-IDE)
その後、他社間の互換性を高めるために規格化したものが
「ATA」である。
最高転送速度は UltraATA133の133Mバイト/s。
また、ATAの規格を拡張し、HDD以外(CD-ROMなど)
の装置を接続できるようにしたものが「ATAPI」である。
1.インターフェース(6)
パラレルインターフェース
IDE・E-IDE・ATA・ATAPI
IDEケーブル
(40芯
UltraATA
ケーブル
フラットケーブル) (80芯
フラットケーブル)
40ピンコネクタ
(MIL 40ピン)
1.インターフェース(7)
パラレルインターフェース
SCSI
HDDやスキャナなどの外部装置を接続するための
インターフェース。
1つのコントローラで、7台まで接続できる。
そのためのIDの設定が必要となる。
USBが登場する前は、外付けのHDD等の機器は、
SCSIが主流だった。
(ATAは内蔵機器にしか使用できない)
1.インターフェース(8)
パラレルインターフェース
SCSI
SCSI(Narrow)
Wide SCSI
(ハーフピッチ D-sub
50ピン)
(ハーフピッチ D-sub
68ピン)
1.インターフェース(9)
パラレルインターフェース
PCI
パソコンの拡張ボードを接続するインターフェース。
アドレスバス
データバス
クロック:
電源
:
32bit
:
32bit
最大33MHz
:
3.3V系 または 5V系
プラグアンドプレイ(PnP)により、自動的に
デバイスの認別やコンフィギュレーションを行なう。
データ転送レートは、最大133Mバイト/s
1.インターフェース(10)
パラレルインターフェース
PCI
マザーボード上のコネクタ
1.インターフェース(11)
ハードウェア インターフェース
シリアルインターフェース
1ビットずつを順に送り出す通信方式を使用した
インターフェース。
伝送用の信号線(ケーブル)の本数が少なくて済む。
1.インターフェース(12)
シリアルインターフェース
EIA-232D(RS-232C)
成り立ちは、モデムを通してネットワーク接続するための
インターフェース。
現在の複雑化・高速化したネットワークでは、利用されなく
なり、組み込み機器における、簡便な装置の通信手段としての
利用が多い。
パソコン(AT互換機)では、本来の規格から、信号線や
機能を省略したものが採用されている。
1.インターフェース(13)
シリアルインターフェース
EIA-232D(RS-232C)
PC用コネクタ
本来の規格のコネクタ
(D-sub 9ピン)
(D-Sub 25ピン)
1.インターフェース(14)
シリアルインターフェース
USB(Universal Serial Bus)
その名の通り、あらゆるものの接続に利用される、
現在主流の汎用のインターフェース。
プラグアンドプレイ(PnP)により、自動的に
デバイスの認別やコンフィギュレーションを行なう。
ホットプラグが可能で、接続/切り離しが自由にできる。
転送速度は、1.5Mビット/s(Low)・12Mビット/s(Full)と
480Mビット/s(High)(USB2.0以降)がある。
さらに、コネクタ形状が若干変更になったUSB3.0により、
5Gビット/s(Super)も追加になった。
1.インターフェース(15)
シリアルインターフェース
USB(Universal Serial Bus)
(USB シリーズA)
ホスト側コネクタ
(USB シリーズB)
(USB シリーズ ミニB)
周辺機器側コネクタ
1.インターフェース(16)
シリアルインターフェース
USB(Universal Serial Bus)
(USB 3.0 シリーズA)
(USB 3.0 シリーズB)
ホスト側コネクタ
周辺機器側コネクタ
1.インターフェース(17)
シリアルインターフェース
SATA(Serial ATA)
HDDを接続するためのインターフェース。
シリアル伝送を採用することで、それまでのATAよりも
高速なデータ転送を行なえるようにしたもの。
転送速度は、SATA2で3Gbps(300Mバイト/s)。
SATA3(6Gbps)も出始めている。
ソフト的なプロトコルやコマンドは互換性を保っている。
HDDに限らず、光学ディスクドライブなどのATAPIに
相当するものも取り込まれている。
1.インターフェース(18)
シリアルインターフェース
SATA(Serial ATA)
(マザーボード)
(HDD)
SATAコネクタ
(信号ケーブル)
(電源ケーブル)
SATAケーブル
1.インターフェース(19)
シリアルインターフェース
PCI Express
パソコンの拡張ボードを接続するインターフェース。
×1
:
2.5G bps(250Mバイト/s)
×2
:
5G bps(500Mバイト/s)
×4
:
10G bps(1Gバイト/s)
×8
:
20G bps(2Gバイト/s)
×16
:
40G bps(4Gバイト/s)
シリアル伝送を採用することで、それまでのPCIよりも
高速なデータ転送を行なえるようにしたもの。
1.インターフェース(20)
シリアルインターフェース
PCI Express
コネクタの種類と形状
マザーボード上の
コネクタ
2.ヒューマンデバイス(1)
ヒューマンデバイス(Human Device)
システムの主体から見て、
操作する人間とやり取りするための装置。
「HID」(Human Interface Divece)
と、表現されることもある。
2.ヒューマンデバイス(2)
操作系
・ボタン
・スイッチ
・キーボード
・マウス
・タッチパネル
・ジョイスティック
・ボリューム
・マイク
...など
2.ヒューマンデバイス(3)
表示・音響系
・VTD
・CRT
・LCD
・LED
・スピーカ
・ブザー
・シャッター
・フリップ
...など
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1.インターフェース