D-sub
D-subminiature, или D-sub — семейство электрических разъёмов, применяемых, в частности, в компьютерной технике. Название «сверхминиатюрный» было уместно тогда, когда эти разъёмы только появились, в наше же время эти разъёмы относятся к числу наиболее громоздких компьютерных сигнальных разъёмов.
Описание и номенклатура
Разъём D-sub содержит два или более параллельных рядов контактов или гнёзд, обычно окружённых металлическим экраном в форме латинской D, который обеспечивает механическое крепление соединения и экранирует от электромагнитных помех. Форма разъёма в виде буквы D предохраняет от неправильной ориентации разъёма. Часть разъёма, содержащая контакты, называется по-английски male connector, или plug (по-русски штекер, или вилка, хотя чаще в данном контексте используется жаргонный термин «папа»), а часть, содержащая гнёзда — female connector, или socket (розетка или «мама»). Экран розетки плотно входит внутрь экрана вилки. Если используются экранированные кабели, экраны разъёмов соединяются с экранами кабелей, обеспечивая, таким образом, непрерывное экранирование для всего соединения.
Разъёмы D-sub были изобретены и введены в употребление фирмой ITT Cannon, подразделением ITT Corporation в 1952 году. В принятой этой фирмой системе обозначений буква D обозначает всю серию разъёмов D-sub, а вторая буква используется для указания размера разъёма, исходя из числа стандартных контактов, которые могут разместиться внутри D-образного экрана (A = 15 контактов, B = 25, C = 37, D = 50, E = 9), далее следует число фактически используемых контактов, и буква, обозначающая «пол» разъёма: M — male («папа»), F — female («мама»), P — plug (штепсель/«папа»), S — socket (розетка/«мама»). Например, DB25M означает разъём D-sub с экраном, вмещающим 25 контактов и фактическим числом контактов, равным 25. Контакты в этих разъёмах находятся на расстоянии 2,77 мм, а ряды находятся на расстоянии 2,84 мм.
Cannon производит также D-sub разъёмы с соединениями крупнее обычных контактов, которые могут использоваться для высоковольтных или коаксиальных подключений, они занимают позиции нескольких стандартных контактов. Так, вариант DB13W3 широко использовался для видео-разъёмов высокой производительности. Он включал в себя 10 обычных контактов и три коаксиальных, для видеосигналов красного, зелёного и синего (RGB) цветов.
Вероятно потому, что в оригинальном ПК как для параллельного, так и для последовательного портов использовались разъёмы DB-25, многие, не понимая, что «B» в данном случае означает размер экрана, стали сам разъём D-sub называть DB, вместо того, чтобы использовать обозначения «DA», «DC» или «DE». Когда для последовательного порта стали использовать 9-штырьковые разъёмы, их начали называть DB9 вместо DE9. Сейчас достаточно распространено, что разъёмы DE9 продаются, как DB9. Под DB9 в современном мире почти всегда подразумевают 9-штырьковый разъём с размером экрана Е.
Сейчас существуют D-sub разъёмы, которые имеют стандартные размеры экрана, но больше штырьков, при этом имена используют ту же номенклатуру. Например, DE15 обычно находится на VGA кабелях, имеет 15 штырьков в трёх рядах в экране размера E. Полный список разъёмов таков: DE15, DA26, DB44, DC62 и DD78. Напротив, по неверным правилам, в которых все D-sub называются DB, эти разъёмы часто называются DB15HD, DB26HD, DB44HD, DB62HD и DB78HD, где «HD» означает «high density» или высокую плотность. У них у всех три ряда штырьков кроме DD78 у которого четыре ряда.
Серия разъёмов с ещё более высокой плотностью контактов называется «double density» или двойной плотности и состоит из DE19, DA31, DB52, DC79 и DD100. У всех этих разъёмов четыре ряда контактов.
Есть ещё одно семейство разъёмов, которые легко перепутать с D-sub, но оно не является его частью. Эти разъёмы имеют названия типа HD50 и HD68 и у них разъём в форме буквы D, но разъём примерно вдвое тоньше DB25. Они обычны в SCSI подключениях.
Разъёмы D-sub описаны в стандарте DIN 41652. Военные США используют стандарт MIL-DTL-24308.
Типовое использование
Наиболее широко разъёмы D-sub применяются для передачи данных по последовательному интерфейсу RS-232, хотя стандарт рекомендует, но не обязывает использовать для этих целей разъёмы D-sub. Первоначально в RS-232 использовались DB25, но, поскольку многие приложения использовали лишь часть предусмотренных стандартом контактов, стало возможно применять для этих целей 9-штырьковые разъёмы DE9.
В PC 9-ти и 25-штырьковые разъёмы используются для последовательных портов (RS-232), и для параллельного (IEEE 1284) принтерного порта. В стандарте IEEE 1284 разъем DB-25 используется со стороны компьютера и именуется «IEEE 1284-A», а со стороны принтера используется разъем другой конструкции «IEEE 1284-B» (перешедший из стандарта Centronics).
Штекер DE9 (или, на ранних моделях DB25) на задней стороне IBM PC-совместимого компьютера — это, обычно, разъём RS-232, впервые введённый IBM на PC AT в 1984 году. Там же могла располагаться и розетка на 9 гнёзд, представлявшая собой выход видеокарты для монохромного, CGA, или EGA мониторов. Хотя все они использовали одинаковый разъём, с видеокартой мог использоваться монитор только соответствующего типа, так как подключение монитора иного типа могло привести к электрическому повреждению монитора (реже - видеокарты). Более современные видеокарты (от VGA) стали использовать разъём DE15, где, при тех же габаритах, что у DE9, располагались в три ряда 15 контактов. Этот разъём также известен, как HD15, где HD = High Density (Высокая плотность), и (что менее точно) DB15 или DB15HD. В настоящее время (2007-2011 годы) обозначение D-sub в описаниях видеокарт и мониторов используется исключительно для разъёмов DE15.
С конца 1970-х и все 80-е разъёмы DE9 (без винтового крепления) почти повсеместно использовались для подключения управляющих устройств (например, джойстиков) к игровым приставкам и домашним компьютерам, став стандартом де-факто после того, как такие порты были использованы в игровой приставке Atari 2600 и семействе 8-битных компьютеров Atari. В числе компьютерных систем, использующих эти разъёмы, Atari, Commodore, Amstrad, SEGA. В стандартной конфигурации они поддерживают один цифровой джойстик и пару аналоговых пэддлов; на многих системах поддерживается также компьютерная мышь и цифровое перо, хотя обычно мышь для одной системы нельзя использовать в другой. Разъёмы DE9 используются также в некоторых ЛВС, таких, как token ring.
Многие источники бесперебойного питания (ИБП) имеют разъём DE9F, предназначенный для обмена сигналами с компьютером, например, чтобы сообщить об исчезновении напряжения в сети (либо о возобновлении его подачи), или об уровне заряда батареи. Многие из этих устройств используют не стандартный интерфейс передачи данных через последовательный порт, как мог бы подумать покупатель, а собственную разводку. Эта разводка у разных производителей может быть разной, так что сигнал «питание восстановлено» от одного ИБП может быть воспринято ПО от другого, как сигнал к отключению компьютера. Некоторые производители намеренно используют нестандартную разводку в целях конкурентной борьбы, и чтобы вынудить покупателя использовать фирменный соединительный кабель.
К числу используемых D-sub разъёмов относятся также 15-контактные DA15 (два ряда, 7 и 8 контактов), 37-контактные DC37 (два ряда, 18 и 19 контактов) и 50-контактные DD50 (два ряда по 17 и один — 16 контактов); два последних используются в промышленности. 15-контактный DA15 использовался для подключения цветного монитора в ранних версиях компьютеров Макинтош, а также для подключения аналогового джойстика (по разработанному IBM стандарту) на PC (где используется разъём типа «мама»). Многие звуковые карты, в частности, линейка карт Sound Blaster от Creative Labs, используют несколько модифицированный разъём игрового порта от IBM, позволяющий подключать MIDI-устройства (обычно совместимые с MPU-401). Разъём DA15F использовался также для соединений AUI на сетевых картах в 1980-х и 1990-х, только вместо обычного винтового крепления использовались боковые защёлки. Наконец, в линейке ранних компьютеров Macintosh и Apple II использовался очень редкий 19-контактный разъём для подключения внешних флоппи-дисководов.
Типы и варианты
Конструктивно разъёмы D-sub существуют, по меньшей мере, четырёх типов, различающихся способом присоединения проводов к контактам. Эти способы включают в себя пайку, прокалывание изоляции, обжим и припайку к печатной плате. Паяные контакты используют полости, куда вставляются очищенные от изоляции провода и вручную паяются. При прокалывании изоляции кабель вставляется в зажимы и одновременно прокалываются все провода. Это очень быстрый способ сборки, но требует использования плоского кабеля, который не всегда удобен. При обжиме очищенные от изоляции контакты вставляются в полости на задней части контакта, эти полости сдавливаются специальным обжимным инструментом, после чего контакт вставляется в разъём. Такой способ крепления удобен в ситуациях, когда какой-либо контакт повреждён, или необходимо произвести модификации в схеме. При пайке к печатной плате подходящие к контактам проволоки обычно изгибают под прямым углом, так, чтобы кабель можно было бы подключать параллельно плате. Конструкции, содержащие припаянные таким образом D-разъёмы, обычно имеются на материнских платах стандарта ATX, помимо этого встречаются редко.
Разъёмы вдвое меньшего, чем D-sub, размера именуются Microminiature D, или micro-D; это название является торговой маркой ITT Canon. Этот разъём используется в промышленности. Некоторые производители выпускают также nano-D разъёмы, которые ещё в два раза меньше.
