منفذ الكمبيوتر (الأجهزة)

منفذ الكمبيوتر هو قطعة من مكونات الكمبيوتر حيث يمكن توصيل موصل كهربائي لربط الجهاز بأجهزة خارجية، مثل كمبيوتر آخر أو جهاز طرفي أو معدات شبكة . ^{[ 1 ]} هذا مصطلح غير قياسي.

إلكترونياً، توفر الموصلات المتعددة التي تتصل بها نقاط توصيل المنفذ والكابل طريقة لنقل إشارات البيانات بين الأجهزة.

تُعد الدبابيس المنحنية أسهل في الاستبدال على الكابل مقارنة بالموصل المتصل بجهاز الكمبيوتر، لذلك كان من الشائع استخدام الموصلات الأنثوية للجانب الثابت من الواجهة.

تتنوع أشكال منافذ الحاسوب الشائعة الاستخدام، فمنها الدائري ( PS/2 ، إلخ)، والمستطيل ( FireWire ، إلخ)، والمربع ( قابس الهاتف )، وشبه المنحرف ( D-Sub - كان منفذ الطابعة القديم DB-25 )، وغيرها. وتوجد بعض المعايير الموحدة للخصائص الفيزيائية والوظائف. فعلى سبيل المثال، تحتوي معظم أجهزة الحاسوب على منفذ لوحة مفاتيح (وهو حاليًا منفذ USB )، يتم توصيل لوحة المفاتيح به.

قد تُستخدم موصلات متطابقة ظاهريًا لمعايير مختلفة تمامًا، خاصةً في أنظمة الحواسيب الشخصية القديمة، أو الأنظمة التي لم تُصمم عمومًا وفقًا لأدلة توافق مايكروسوفت ويندوز الحالية. على سبيل المثال، كان من الممكن استخدام موصل D-subminiature ذي 9 دبابيس في جهاز IBM PC الأصلي لعرض الفيديو أحادي اللون، أو الفيديو التناظري الملون (بمعيارين غير متوافقين)، أو واجهة عصا التحكم، أو واجهة التحكم الرقمي لآلات MIDI الموسيقية. كما احتوى جهاز IBM PC الأصلي على موصلين DIN متطابقين بخمسة دبابيس، أحدهما للوحة المفاتيح والآخر لواجهة مسجل الكاسيت؛ ولم يكن بالإمكان استبدال أحدهما بالآخر. وقد استُخدم موصل mini-DIN الأصغر حجمًا بشكل متنوع للوحة المفاتيح ونوعين مختلفين من الفأرة؛ واستخدمت أجهزة كمبيوتر عائلة ماكنتوش القديمة موصل mini-DIN لمنفذ تسلسلي أو لموصل لوحة مفاتيح بمعايير مختلفة عن تلك المستخدمة في الأنظمة المنحدرة من IBM.

إلكترونياً، يمكن تقسيم منافذ الأجهزة دائمًا تقريبًا إلى مجموعتين بناءً على نقل الإشارة:

• منافذ تناظرية
• المنافذ الرقمية:
  • ترسل المنافذ المتوازية عدة بتات في نفس الوقت عبر عدة مجموعات من الأسلاك.
  • تقوم المنافذ التسلسلية بإرسال واستقبال بت واحد في كل مرة عبر زوج سلك واحد (الأرضي و+/-).

بعد توصيل المنافذ، فإنها تتطلب عادةً عملية المصافحة ، حيث يتم تبادل نوع النقل ومعدل النقل والمعلومات الضرورية الأخرى قبل إرسال البيانات.

يمكن توصيل المنافذ القابلة للاستبدال أثناء تشغيل الجهاز. جميع المنافذ تقريبًا في أجهزة الكمبيوتر الشخصية قابلة للاستبدال أثناء التشغيل.

صُممت منافذ التوصيل والتشغيل بحيث تبدأ الأجهزة المتصلة بالتواصل تلقائيًا بمجرد إتمام عملية التوصيل والتشغيل. منافذ USB ومنافذ FireWire تعمل بتقنية التوصيل والتشغيل.

تتميز منافذ الكشف التلقائي بسهولة التوصيل والتشغيل، لكنها توفر ميزة إضافية. إذ يحدد هذا النوع من المنافذ تلقائيًا نوع الجهاز المتصل، بالإضافة إلى تحديد وظيفة المنفذ نفسه. على سبيل المثال، تسمح بعض بطاقات الصوت بتوصيل أنواع مختلفة من مكبرات الصوت ؛ ثم يظهر مربع حوار على شاشة الكمبيوتر يسأل المستخدم عما إذا كان مكبر الصوت يسارًا أو يمينًا أو أماميًا أو خلفيًا لأنظمة الصوت المحيطي . وتحدد استجابة المستخدم وظيفة المنفذ، وهو عبارة عن مقبس صغير بقياس 1/8 بوصة . بل إن بعض منافذ الكشف التلقائي قادرة على التبديل بين الإدخال والإخراج حسب السياق.

اعتبارًا من عام 2006، قامت الشركات المصنعة بتوحيد ألوان المنافذ في أجهزة الكمبيوتر الشخصية بشكل شبه كامل، مع العلم أنه لا توجد ضمانات. فيما يلي قائمة مختصرة:

• برتقالي، بنفسجي، أو رمادي: لوحة مفاتيح PS/2
• أخضر: فأرة PS/2
• أزرق أو أرجواني: طابعة متوازية DB-25
• كهرماني: الرقم التسلسلي DB-25 أو DB-9
• اللون الوردي الباستيل: مقبس صغير للميكروفون مقاس 1/8 بوصة (TRS).
• اللون الأخضر الباستيل: مقبس صغير لمكبر الصوت مقاس 1/8 بوصة (TRS).

بالإضافة إلى ذلك، تُرمز منافذ USB بالألوان وفقًا للمواصفات وسرعة نقل البيانات، على سبيل المثال، منافذ USB 1.x و2.x عادةً ما تكون بيضاء أو سوداء، ومنافذ USB 3.0 زرقاء. أما موصلات SuperSpeed+ فهي زرقاء مخضرة. ^{[ 2 ]}

تأتي منافذ FireWire المستخدمة مع أجهزة الفيديو (وغيرها من الأجهزة) إما بأربعة أو ستة دبابيس. يحمل الموصلان الإضافيان في منفذ الستة دبابيس الطاقة الكهربائية. لهذا السبب، غالبًا ما يتم توصيل جهاز يعمل بالطاقة الذاتية، مثل كاميرا الفيديو، بكابل ذي أربعة دبابيس من جهة الكاميرا وستة دبابيس من جهة الكمبيوتر، حيث يتم تجاهل موصلي الطاقة. ولهذا السبب أيضًا، تحتوي أجهزة الكمبيوتر المحمولة عادةً على منافذ FireWire بأربعة دبابيس فقط، لأنها لا تستطيع توفير الطاقة الكافية لتلبية متطلبات الأجهزة التي تحتاج إلى الطاقة التي توفرها منافذ الستة دبابيس.

تختلف أنواع الوصلات المستخدمة في الألياف الضوئية والميكروويف وغيرها من التقنيات (مثل الكمومية)، إذ لا تُعدّ الأسلاك المعدنية فعّالة لنقل الإشارات في هذه التقنيات. عادةً ما تكون الوصلات الضوئية عبارة عن سطح زجاجي أو بلاستيكي مصقول، وقد يُضاف إليها زيت لتقليل الانكسار بين السطحين. أما الميكروويف، فيُنقل عبر أنبوب، ويمكن ملاحظة ذلك بوضوح عند فحص أبراج الميكروويف المزودة بأنابيب على شكل "أقماع".

تقنية تجميع منافذ الأجهزة (HPT) هي تقنية تسمح بدمج منافذ أجهزة متعددة في مجموعة واحدة، مما يُنشئ فعليًا اتصالًا واحدًا بنطاق ترددي أعلى ، ويُشار إليها أحيانًا باسم "النهج المزدوج". كما توفر هذه التقنية درجة أعلى من تحمل الأعطال، لأن تعطل أحد المنافذ قد يؤدي فقط إلى تباطؤ في السرعة بدلًا من انقطاع الاتصال. في المقابل، في تقنية تجميع منافذ البرمجيات (SPT)، يتم دمج عنصرين (مواقع ويب، قنوات، إلخ) في عنصر واحد بنفس الكفاءة؛ أي أن ISDN B1 (64 كيلوبت/ثانية) + B2 (64 كيلوبت/ثانية) يساوي معدل نقل بيانات يبلغ 128 كيلوبت/ثانية.

يُعدّ معيار USB-C، الذي نُشر عام 2014، بديلاً عن الموصلات السابقة، وهو قابل للعكس (وإن لم يكن كهربائيًا )، ما يعني إمكانية توصيله في كلا الاتجاهين. تتميز الموصلات القابلة للعكس بترتيب دبابيس متناظر. ومن بين الموصلات الأخرى القابلة للعكس موصل Lightning من Apple . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

• موصل الصوت والفيديو
• الحافلة (الحوسبة)
• رسم بياني - ما هي منافذ الكمبيوتر الشخصي؟

• TVicHW32 ، إدخال/إخراج المنفذ المباشر من Win32
• منافذ واجهة الإدخال/الإخراج من جهاز الكمبيوتر