Các cổng I/O phổ biến cho Máy tính công nghiệp và Tự động hóa nhà máy

Cổng USB

Cổng Video Display

VGA

Được hãng IBM giới thiệu cùng máy tính PS/2 từ những năm 1987 cổng VGA (Video Graphics Array) đây là cổng chuẩn xuất hình hỗ trợ tất cả các chế độ đồ họa của MDA, CGA, EGA, cùng với một số chế độ mới.Cổng kết nối VGA được thiết kế với 15 chân được chia thành 3 hàng và có 2 ốc cố định giữ đầu kết nối và đầu nhận.

Với chuẩn hiển thị hình ảnh theo định dạng analog gồm ba màu cơ bản đỏ, lam, lục và được sử dụng để kết nối card đồ họa hoặc là truyền hình ảnh giữa nguồn thu và nguồn phát hình ảnh. Có khả năng hỗ trợ truyền tải hình ảnh với độ phân giải từ 640 x 400 px, 1280×1024 px đến 1920×1080 px.

DVI

Giao diện hình ảnh kỹ thuật số (DVI), được phát hành vào năm 1999, là giao diện hiển thị được thiết kế để thay thế cho cổng VGA. DVI chỉ dựa trên tín hiệu kỹ thuật số để vượt qua giới hạn tương tự của cổng VGA. DVI có thể hoạt động ở hai chế độ khác nhau, tùy thuộc vào độ phân giải tối đa và tốc độ yêu cầu: single link or dual link. 

DVI (Digital Visual Interface) được DDWG (Digital Display Working Group) cho ra mắt vào những năm 1999 với khả năng có thể truyền tín hiệu hình ảnh số không nén. Với thiết kế cũng còn khá to và cồng kềnh, DVI có 3 dạng cổng kết nối chính:

• DVI-D (Digital) chỉ hỗ trợ tín hiệu số

• DVI-A (Analog) chỉ hỗ trợ tín hiệu analog

• DVI-I (Integrated) kết hợp giữa tín hiệu số và analog

Tuy rằng đã cải thiện hầu như các vấn đề trên cổng VGA mắc phải, nhưng cũng chỉ có cổng Dual Link DVI-D là có thể hỗ trợ ở full HD với tần số quét 144Hz hoặc QHD (Quad High Definition) với độ phân giải 2560×1440 ở tần số quét 75Hz. Nhưng dường như cùng với tốc phát triển hiện nay DVI và VGA cũng đã dần bị thay thế.

HDMI

Nhận thấy những hạn chế còn sót lại trên VGA và DVI, HDMI (High Definition Media Input) đã ra đời đánh dấu một bước ngoặt mới trên thị trường, nhờ những ông lớn trong ngành công nghệ phát triển vào năm 2002. Thiết kế của cổng HDMI cũng rất chắc chắn và bền bỉ, không dễ bị tổn thương ngay cả khi rút ra cắm vào nhiều lần, cũng không dễ bị lỏng làm ảnh hưởng đến tín hiệu. 

Loại cổng mới này truyền được cả tín hiệu hình ảnh lẫn âm thanh chỉ trong một sợi cáp duy nhất và chỉ dùng tín hiệu số để đảm bảo chất lượng truyền tải tốt nhất có thể. Nó truyền được cả tín hiệu hình ảnh lẫn âm thanh chỉ trong một sợi cáp duy nhất. Hai chuẩn HDMI phổ biến là HDMI 1.4 và HDMI 2.0.

Cổng HDMI 2.0 là phiên bản mang bước tiến lớn của truyền dẫn đa phương tiện, với tốc độ truyền tải được đẩy lên rất cao ở mức 18Gbps và hỗ trợ full HD với tần số quét lên tới 240Hz hoặc 144Hz ở 1440p và đạt tần số quét 60Hz ở độ phân giải 4K.

Ưu điểm lớn nhất của HDMI đó chính là mức độ phổ biến rộng rãi trên khắp thế giới và các thiết bị điện tử máy tính, card đồ họa hay tivi. Và trong năm 2020 chuẩn phiên bản HDMI 2.1 đã được đưa vào sản xuất hàng loạt trên các thiết bị hiển thị.

Cổng DIO And GPIO

Cổng kết nối M12

Các ứng dụng phổ biến và số lượng pin của chúng:

• Cảm biến và nguồn: yêu cầu 3 và 4 pin

• Profinet và Ethernet: yêu cầu 4 và 8 pin

• Fieldbus, CANbus và DeviceNet: yêu cầu 4 và 5 pin

• Tính bảo toàn tín hiệu: 12 chân

Tùy chọn mã hóa M12 cho máy tính công nghiệp:

• A cho cảm biến, nguồn điện một chiều và Ethernet 1 Gbit

• B được mã hóa cho Profibus

• C được mã hóa cho nguồn xoay chiều

• D được mã hóa cho 100 Mbit Ethernet

• X được mã hóa cho 10 Gbit Ethernet

• S được mã hóa cho nguồn xoay chiều (cuối cùng sẽ thay thế các bộ phận nguồn được mã hóa C)

• T được mã hóa cho nguồn điện một chiều (cuối cùng sẽ thay thế các bộ phận nguồn được mã hóa A)