入出力デバイス―入出力インタフェースの種類と特徴など
入出力インタフェースの種類と特徴など入出力デバイスについてまとめています。
目次
このページの目次です。
1. 入出力インタフェース
2. IoTデバイス
3. デバイスドライバ
1. 入出力インタフェース
入出力インタフェースの種類（有線インタフェース、無線インタフェース）とデータ転送方式（シリアル、パラレル）などの特徴についてまとめています。
入出力インタフェースの種類と特徴
USB、RS-232C、IEEE 1394、SATA、Bluetooth、IrDA、SCSIなど、代表的な入出力インタフェースの種類と特徴についてまとめています。
データ転送の方式と接続形態
シリアルデータ転送方式とパラレルデータ転送方式の違い、周辺装置を接続する際の接続形態（トポロジ）の種類、特徴などについてまとめています。
アナログ
アナログは、連続した量を他の連続した量で表示することをいいます。
ディジタル
ディジタルは、整数のような数値によって表現されるということをいいます。
データ転送方式
入出力インターフェースは、 データ転送方式により、シリアルインターフェースとパラレルインターフェースに分類されます。
シリアルインターフェース
シリアルインターフェースは1本の伝送路で1ビットずつ直列に転送する方式で、ケーブルが細長く配線設定が容易です。
シリアルインタフェースには、以下があります。
- USB
- RS-232C
- IEEE 1394
- SATA
- Bluetooth
- IrDA
パラレルインターフェース
パラレルインターフェースは8ビットや16ビットといった処理単位の数だけの伝送路を持ち、並列に転送する方式です。 ケーブルのコストがかかり、配線設定が面倒であるため、短距離での接続に向いています。
パラレルでは伝送路が多いため高速化が容易に見えますが動機をとる難しさ、隣り合う線同士のノイズが影響しあうため、高速化の限界があり、シリアル化する動きが進んできます。
パラレルインタフェースには、以下があります。
- SCSI
スター接続
スター接続は、放射状に機器をつなぐことをいいます。
カスケード接続
カスケード接続は、一台の集線装置を介して多数の機器がつなぐスター接続で、集線装置同士を接続することをいいます。
ハブ
ハブは、スター接続に用いる集線装置のことをいいます。
デイジーチェーン接続
デイジーチェーン接続は、機器を数珠つなぎにすることをいいます。
ターミネータ
ターミネータは、コンピュータの周辺機器などのコネクタやケーブルに取り付ける終端装置です。
ツリー接続
ツリー接続は、木の枝のように先端に進むにつれて分岐していく状態につなぐことで、USBのように元をたどると1つのPCになるというような接続状態のことをいいます。
入出力制御の方式
CPUを介さない転送方式であるDMA（Direct Memory Access：直接記憶アクセス）方式やチャネル制御方式など入出力制御の方式についてまとめています。
プログラム制御方式
プログラム制御方式は、プログラムで制御命令をCPUの制御用レジスタへ書き込む方式です。
DMA（Direct Memory Access：直接記憶アクセス）方式
DMA（Direct Memory Access：直接記憶アクセス）方式は、CPUを介さずに周辺機器やメインメモリ（RAM）などの間で直接データ転送を行う方式です。
チャネル制御方式
チャネル制御方式は、DMA制御方式を発展させた方式で、チャネル装置が入出力装置と主記憶装置との間のデータの転送を行う方式です。
2. IoTデバイス
IoTデバイスについてまとめています。
センサ
センサは、自然現象や人工物の機械的・電磁気的・熱的・音響的・化学的性質あるいはそれらで示される空間情報・時間情報を、何らかの科学的原理を応用して、人間や機械が扱い易い別媒体の信号に置き換える装置のことをいいます。
アクチュエータ
アクチュエータは、動力源と機構部品を組み合わせて、機械的な動作を行う装置のことをいいます。
3. デバイスドライバ
デバイスドライバについてまとめています。
デバイスドライバ
デバイスドライバは、ディスプレイモニター、プリンターやイーサネットボード、拡張カードやその他周辺機器など、パソコンに接続されているハードウェアなどをオペレーティングシステム (OS) によって制御可能にするために用意されたソフトウェアです。
プラグアンドプレイ
プラグアンドプレイは、パソコンに周辺機器や拡張カード等を接続した際にハードウェアとファームウェア、ドライバ、オペレーティングシステム、およびアプリケーション間が自動的に協調し、機器の組み込みと設定を自動的に行う仕組みのことをいいます。
更新履歴
- 2022/1/22 入出力制御の方式について追記しました。
- 2022/1/14 データ転送の方式と接続形態について追記しました。
- 2021/8/1 記事をUPしました。