Periferiutrustning (I/O-enheter) – In- och utdataenheter, exempel och funktion

Lär dig allt om periferiutrustning (I/O): skillnader mellan in- och utdataenheter, exempel, funktioner och anslutningar — från mus och skärm till ljudenheter och lagring.

Periferiutrustning (även kallad in- och utdatautrustning) ansluter en dator till andra saker och ger ett datorsystem fler funktioner. Input är allt som går in och output är allt som går ut. Alla enheter för datorn som datorn kan fungera utan är kringutrustning. Denna utrustning är alltid separerad från den centrala processorn (CPU) genom en enhetskontroller.

Periferiutrustning är nödvändig för att människor ska kunna interagera med ett datorsystem. Viss kringutrustning visar information (t.ex. en datorskärm). Vissa kringutrustningar, t.ex. pekskärmar, fungerar både för inmatning och utmatning. Andra enheter fångar upp data från omvärlden, till exempel kameror, mikrofoner och sensorer, och skickar vidare till systemet för bearbetning.

Periferiutrustning kallas ofta I/O-enhet (Input/Output device). I/O-enheter är anslutna till en enhetskontroller som är ansluten till elektroniken i datorsystemet. Ett exempel på en utdataenhet är en uppsättning datorhögtalare. Datorhögtalare ansluts till en enhetskontroller som kallas för ljudenhet. Enheten är ansluten till resten av systemet inuti. Ett exempel på en inmatningsenhet är en datormus. Den ansluts på samma sätt som en utdataenhet. De flesta kringutrustning ansluts via kabel men vissa ansluts via Bluetooth-radio.

En perifer enhet kan anslutas till många system och kan vara antingen intern (t.ex. ett inbyggt nätverkskort eller en extra disk) eller extern (t.ex. ett USB-minne eller en skrivare). Ibland kan extra minnesenheter, t.ex. en andra hårddisk, kallas för kringutrustning. Personer som gör datorprogram kallar allt utom processorn och huvudminnet för I/O-enheter. För en ingenjör som arbetar med konstruktionen av en processor kallas allt utom processorn för en I/O-enhet.

Typer av periferiutrustning

• Inmatningsenheter: till exempel datormus, tangentbord, skannrar, mikrofoner och sensorer.
• Utdataenheter: till exempel datorskärm, skrivare och högtalare (ljudenheter).
• Bidirektionella enheter: pekskärmar (pekskärmar, beröringsstyrda displayer), nätverkskort och modem som både tar emot och skickar data.
• Lagringsenheter: interna eller externa hårddiskar och SSD:er samt flyttbara media som USB-minnen.

Anslutning, kontroller och protokoll

Periferiutrustning kopplas till systemet via olika gränssnitt och bussar. Vanliga fysiska gränssnitt är USB, Thunderbolt, PCIe, SATA och trådlösa tekniker som Bluetooth och Wi‑Fi. Enhetskontrollern fungerar som mellanhand mellan hårdvaruenheten och systemets huvudelektronik; den hanterar signaler, buffring och ibland direkttillgång till minnet (DMA). För att hårdvaruenheter ska fungera med ett operativsystem krävs ofta drivrutiner som implementerar nödvändiga protokoll och översätter kommandon mellan OS och enheten.

Operativsystemets roll och drivrutiner

Operativsystemet organiserar I/O genom att schemalägga åtkomst, hantera buffertar, köer och felsituationer. Det skyddar även systemresurser och avgör behörigheter för åtkomst till enheter. Drivrutiner är mjukvarukomponenter som översätter generella I/O‑anrop från OS till specifika kommandon för respektive enhet. Vidare finns stöd för Plug and Play och hot‑swapping i många moderna system vilket gör att enheter kan anslutas och tas bort utan omstart.

Prestanda och egenskaper

Viktiga egenskaper för periferiutrustning inkluderar latens (fördröjning), bandbredd (genomströmning), tillförlitlighet och strömförbrukning. Olika applikationer ställer olika krav: realtidsapplikationer (t.ex. ljudbearbetning eller spel) kräver låg latens, medan lagringssystem prioriterar hög bandbredd och dataintegritet.

Säkerhet och underhåll

Periferiutrustning kan vara en säkerhetsrisk om den introducerar osäkra drivrutiner eller obehöriga anslutningar. Det är viktigt att hålla drivrutiner uppdaterade, använda betrodda enheter och aktivera säkerhetsfunktioner i operativsystemet. Förutom mjukvaruunderhåll kräver vissa enheter regelbundet fysisk rengöring eller kalibrering (t.ex. skannrar, skrivare och sensorer).

Praktiska exempel

• Skrivare: tar emot dokumentdata från datorn och producerar utskrift (utdata).
• Webbkamera: fångar video (inmatning) som kan bearbetas eller skickas över nätverket.
• Extern hårddisk: lagrar data permanent och kan flyttas mellan maskiner.
• Spelkontroll/Kontroller: levererar användarens kommandon (in) och kan samtidigt ge haptisk återkoppling (ut).

Sammanfattningsvis utökar periferiutrustning ett datorsystems möjligheter genom att möjliggöra in‑ och utbyte av information med användare, andra system och omvärlden. Rätt kombination av gränssnitt, drivrutiner och säkerhetsrutiner gör att kringutrustningen fungerar effektivt och säkert tillsammans med resten av systemet.

Utmatningsenheter

En utdataenhet är något som datorn skickar signaler till, t.ex. saker som visar information från datorn eller ger ljud från datorn.

En bärbar lagringsenhet

Frågor och svar

F: Vad är perifer utrustning?

F: Hur ansluts kringutrustning till den centrala processorn (CPU)?

F: Vilka är några exempel på utdataenheter?

F: Vad är några exempel på inmatningsenheter?

F: Kan en periferienhet anslutas till många system?

Sök med bokstav