Złącza komputerowe

Złącza komputerowe
Adam Dąbrowski
Łódź, listopad 2007


Spis treści
1. IEEE 1284
1.1 Szczegóły
1.2 Budowa

2. Złącze omowe
2.1 Szczegóły
2.2 Budowa

3. Złącze p-n
3.1 Szczegóły

4. Złącze prostujące
4.1 Szczegóły

5. Złącze USB
5.1 Szczegóły

6. Bibliografia


1. IEEE 1284

1.1 Szczegóły
25 pinowe złącze w komputerach osobistych. Port równoległy wykorzystywany w głównej mierze do podłączania urządzeń peryferyjnych (drukarek, skanerów, ploterów). Został opracowany w 1994 r. przez konsorcjum Network Printing Alliance jako standard zapewniający wsteczną kompatybilność z używanym od lat 70. jednokierunkowym portem Centronics. IEEE 1284 zwane jest też portem LPT lub portem równoległym.


1.2 Budowa
Magistrala tego interfejsu składa się z: 9 linii danych, 4 linii sterujących i 5 linii statusu. Nie zawiera linii zasilających. Linie magistrali są dwukierunkowe (w standardzie Centronics jednokierunkowe), poziomy sygnałów na liniach odpowiadają poziomom TTL. Interfejs IEEE 1284 zapewnia transmisję na odległość do 5 metrów, jeśli przewody sygnałowe są skręcane z przewodami masy, w przeciwnym przypadku na odległość do 2 metrów. Transmisja danych odbywa się z potwierdzeniem, z maksymalną prędkością ok. 2 MB/s. IEEE 1284 nie oferuje funkcjonalności hot plug, odłączenie kabla od portu przy włączonym zasilaniu w niektórych przypadkach spowoduje uszkodzenie układu odpowiedzialnego za transmisję równoległą.


2. Złącze omowe

2.1 Szczegóły
Złącze (kontakt, styk) metalu z półprzewodnikiem nie wykazujące własności prostujących, nie posiadające warstwy zaporowej. Złącza omowe nie zakłócają w jakikolwiek wyraźny sposób koncentracji nośników w pobliżu styku. Poziom wstrzykiwania ? takiego złącza powinien być równy zeru. Praktycznie otrzymanie złącza omowego jest bardzo trudne i wymaga specjalnych zabiegów. Jedynie w przypadku przewodników silnie domieszkowanych, gdzie n?p lub p?n, można otrzymać złącze omowe.

2.2 Budowa
Złącze omowe składa sie z anody, kawałka metalu, materiału półprzewodnikowego, styku omowego i katody.


3. Złącze p-n

3.1 Szczegóły
Złączem p-n nazywane jest złącze dwóch półprzewodników niesamoistnych o różnych typach przewodnictwa: P i N. W obszarze typu N występują nośniki większościowe ujemne (elektrony) oraz unieruchomione w siatce krystalicznej atomy domieszek (donory). Analogicznie w obszarze typu P nośnikami większościowymi są dziury o ładunku elektrycznym dodatnim oraz atomy domieszek (akceptory). W półprzewodnikach obu typów występują także nośniki mniejszościowe przeciwnego znaku niż większościowe; koncentracja nośników mniejszościowych jest dużo mniejsza niż większościowych.


4. Złącze prostujące

4.1 Szczegóły
Złącze wykazujące nieliniową, asymetryczną względem napięcia charakterystykę prądowo-napięciową. Warunkiem koniecznym, aby kontakt miał własności prostujące, jest istnienie pomiędzy dwoma stykającymi się materiałami warstwy zaporowej. Warstwa taka powstaje przy kontakcie metalu z półprzewodnikiem oraz przy złączeniu dwóch półprzewodników o różnym typie przewodnictwa, dając wówczas złącze p-n. W przypadku styku metalu z półprzewodnikiem typu n, a więc materiałów różniących się pracą wyjścia i położeniem poziomu Fermiego, w chwili zetknięcia elektrony z półprzewodnika (z poziomów donorowych) przechodzą do metalu. Poziomy Fermiego w metalu i półprzewodniku wyrównują się (warunkiem równowagi jest wyrównanie poziomów Fermiego). Zjonizowane donory utrzymują elektrony z metalu w pobliżu styku, co uniemożliwia dopływ elektronów z wnętrza półprzewodnika w pobliże styku. Powstaje w ten sposób warstwa kontaktowa praktycznie pozbawiona elektronów, czyli warstwa zaporowa o pewnej wysokości i szerokości bariery potencjału. Wysokość i szerokość bariery można zmieniać przykładając zewnętrzne napięcie do złącza.


5. Złącze USB

5.1 Szczegóły
USB (ang. Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa) to opracowany przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM, DEC rodzaj portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i porty równoległe. Port USB jest uniwersalny, pozwala na podłączanie do komputera wielu urządzeń, na przykład: kamery wideo, aparatu fotograficznego, modemu, skanera lub drukarki. Urządzenia są automatycznie wykrywane i rozpoznawane przez system, co umożliwia ich podłączanie i odłączanie bez konieczności wyłączania czy ponownego uruchamiania komputera.


6. Bibliografia

1. http://wikipedia.pl
2. http://fatcat.ftj.agh.edu.pl/~bastian/files/nowacki.pdf