Параллельный порт — это тип интерфейса, который можно найти на компьютерах ( личных и других) для подключения периферийных устройств. Имя относится к способу отправки данных. Параллельные порты одновременно посылают несколько бит данных, в параллельной связи , в отличие от последовательных интерфейсов, которые отправляют биты по одному. Для этого параллельные порты требуют нескольких линий передачи данных в своих кабелях и разъемах портов и имеют тенденцию быть больше, чем современные последовательные порты, для которых требуется только одна линия данных.
Разъем DB-25 часто используется для параллельного порта принтера на компьютерах, совместимых с IBM PC , с пиктограммой принтера.
Распиновка IBM PC-совместимого параллельно порта. Контакт 25 на разъеме DB25 не может быть подключен к земле на современных компьютерах.
Микроволоконный 36-контактный женский разъем, например, на принтерах и на некоторых компьютерах, особенно в промышленном оборудовании и в ранних (до 1980-х гг.) Персональных компьютерах.
Mini-Centronics 36-контактный штекерный разъем (верхний) с микро-лентой 36-контактный разъем Centronics (снизу).
Параллельный порт принтера Apple II, подключенный к принтеру через сложенный ленточный кабель. Один конец подключен к разъему в верхней части карты, а другой конец имеет 36-контактный разъем Centronics.
Существует много типов параллельных портов, но этот термин наиболее тесно связан с портом принтера или порта Centronics, который был найден на большинстве персональных компьютеров с 1970-х по 2000-е годы. Он был стандартом де-факто в течение многих лет и окончательно стандартизован как IEEE 1284 в конце 1990-х годов, который определил двунаправленные версии Enhanced Parallel Port (EPP) и Extended Capability Port (ECP). Сегодня интерфейс параллельного порта практически не существует из-за роста устройств Universal Serial Bus (USB), а также сетевой печати с использованием Ethernet и Wi-Fi- подключенных принтеров.
Интерфейс параллельного порта изначально был известен как адаптер параллельного принтера на компьютерах, совместимых с IBM PC. Он был в основном предназначен для управления принтерами, которые использовали восьмибитовый расширенный набор символов ASCII от IBM для печати текста, но также могут использоваться для адаптации других периферийных устройств. Графические принтеры вместе с множеством других устройств были разработаны для связи с системой.
История
Ван , Роберт Говард и Прентис Робинсон начали разработку недорогого принтера в Centronics , дочерней компании Wang Laboratories, которая выпускала специализированные компьютерные терминалы. Принтер использовал принцип матричной печати с печатающей головкой, состоящей из вертикального ряда из семи металлических контактов, соединенных с соленоидами. Когда сила была применена к соленоидам, штифт был выдвинут вперед, чтобы ударить по бумаге и оставить точку. Чтобы создать полный символьный глиф , печатающая головка получит мощность для указанных контактов для создания одного вертикального шаблона, тогда печатающая головка будет перемещаться вправо на небольшую величину, и процесс повторяется. В оригинальном дизайне типичный глиф был напечатан как матрица семи высоких и пяти широких, в то время как модели «А» использовали печатающую головку с 9 штифтами и сформированными глифами, которые были 9 на 7.
Это оставило проблему отправки ASCII- данных на принтер. В то время как последовательный порт делает это с минимальным количеством контактов и проводов, он требует, чтобы устройство буферизовало данные по мере того, как оно поступало по биту и возвращало его обратно в многобитовые значения. Все значение ASCII представлено на выводах в полной форме. В дополнение к семи выводам данных система также нуждалась в различных контрольных штырях, а также электрических основаниях. У Wang был избыточный запас 20 000 амфеноловых 36-контактных микроволоконных разъемов, которые первоначально использовались для одного из ранних калькуляторов. Интерфейс требовал только 21 из этих контактов, остальные были заземлены или не подключены. Коннектор настолько тесно связан с Centronics, что теперь он широко известен как «разъем Centronics».
Принтер Centronics Model 101 с этим разъемом был выпущен в 1970 году. Хост отправил символы ASCII на принтер с использованием 7 из 8 буферов данных, потянув их на высоту до + 5 В, чтобы представить 1. Когда данные были готовы, хост вытащил штифт STROBE низко, до 0 В. Принтер ответил, потянув линию BUSY высоко, напечатав символ, а затем снова вернув BUSY в положение «low». The host could then send another character. Затем хост может отправить другого персонажа. Управляющие символы в данных вызывали другие действия, такие как CR или EOF . Хост также может заставить принтер автоматически запускать новую строку, вытягивая линию AUTOFEED высоко и сохраняя ее там. Хозяину пришлось внимательно следить за линией BUSY, чтобы гарантировать, что она не слишком быстро подает данные на принтер, особенно при использовании операций с переменным временем, например, подачи бумаги.
Сторона принтера интерфейса быстро стала промышленным стандартом де-факто , но производители использовали различные разъемы на системной стороне, поэтому потребовалось множество кабелей. Например, NCR использовал 36-контактный микро-ленточный разъем на обоих концах соединения, в ранних системах VAX использовался разъем DC-37 , Texas Instruments использовала 25-контактный краевой разъем платы, а Data General использовал 50-контактный микро-ленточный разъем. Когда IBM реализовала параллельный интерфейс на IBM PC , они использовали разъем DB-25F на PC-конце интерфейса, создав теперь знакомый параллельный кабель с DB25M на одном конце и 36-контактный микро-ленточный разъем на другом.
Теоретически, порт Centronics мог передавать данные с частотой 75 000 символов в секунду. Это было намного быстрее, чем принтер, который составлял в среднем около 160 символов в секунду, что означало, что порт провел большую часть своего времени бездействия. Производительность определялась тем, насколько быстро хост мог ответить на сигнал BUSY принтера, запрашивая больше данных. Чтобы повысить производительность, принтеры начали включать буферы, чтобы хост мог быстрее отправлять их данные во время всплесков. Это не только уменьшает (или устраняет) задержки из-за латентности, ожидая прибытия следующего персонажа с хоста, но также освобождает хост для выполнения других операций, не вызывая потери производительности. Производительность была дополнительно улучшена за счет использования буфера для хранения нескольких строк, а затем печати в обоих направлениях, что устраняет задержку, когда печатающая головка возвращается в левую часть страницы. Такие изменения более чем удвоили производительность принтера без изменений, как это было в случае моделей Centronics, таких как 102 и 308.
IBM
IBM выпустила IBM Personal Computer в 1981 году и включила вариант интерфейса Centronics — с IBM PC можно было использовать только логотипы IBM ( переименованные из Epson ). IBM стандартизировала параллельный кабель с разъемом DB25F на стороне ПК и 36-контактным разъемом Centronics со стороны принтера. Вскоре вендоры выпустили принтеры, совместимые как с стандартными Centronics, так и с внедрением IBM.
Первоначальный адаптер IBM для параллельного принтера для IBM PC был разработан для поддержки 8-битных данных в двунаправленном режиме в 1981 году. Это позволило использовать порт для других целей, а не только для вывода на принтер. Это было достигнуто за счет того, что линии данных записывались устройствами с любого конца кабеля, что требовало, чтобы порты на хосте были двунаправленными. Эта функция мало использовалась и была удалена при последующих версиях аппаратного обеспечения. Спустя годы, в 1987 году, IBM вновь представила двунаправленный интерфейс со своей IBM PS / 2 , где его можно было включить или отключить для совместимости с приложениями, которые не требовали, чтобы порт принтера был двунаправленным.
Bi-Tronics
По мере расширения рынка принтеров появились новые типы механизмов печати. Они часто поддерживали новые функции и условия ошибок, которые не могли быть представлены на относительно небольших портах состояния существующего порта. Хотя решение IBM могло бы поддержать это, было не тривиально реализовать и в то время не поддерживалось. Это привело к системе Bi-Tronics, представленной HP на их LaserJet 4 в 1992 году. Это использовало четыре существующих контакта состояния, ERROR, SELECT, PE и BUSY, чтобы представить полубайт , используя две передачи для отправки 8-битного значения. Режим Bi-Tronics, теперь известный как nibble mode, был отмечен хостом, тянущим линию SELECT высоко, и данные были переданы, когда хост переключает низкий уровень AUTOFEED. Другие изменения в протоколах подтверждения связи улучшили производительность, достигнув 400 000 сПа для принтера и около 50 000 сПа назад на хост. Основным преимуществом системы Bi-Tronics является то, что ее можно полностью использовать в программном обеспечении на хосте и использовать в противном случае немодифицированное оборудование — все контакты, используемые для передачи данных обратно на хост, уже были линиями «принтер-хозяин».
EPP и ECP
Внедрение новых устройств, таких как сканеры и многофункциональные принтеры, требовало гораздо большей производительности, чем могли бы обрабатывать обратные каналы Bi-Tronics или IBM. Для этих целей стали более популярными два других стандарта. Усовершенствованный параллельный порт (EPP), первоначально определенный Zenith Electronics , похож на байтовый режим IBM в концепции, но изменяет детали рукопожатия, позволяя до 2 Мбайт с. Порт расширенной возможности (ECP) представляет собой по существу совершенно новый порт в одном физическом корпусе, который также добавляет прямой доступ к памяти на основе ISA и кодирования длины для сжатия данных, что особенно полезно при передаче простых изображений, таких как факсы или черно-белые отсканированные изображения. ECP offers performance up to 2.5 MByte/s in both directions. ECP предлагает производительность до 2,5 Мбайт / с в обоих направлениях.
Все эти усовершенствования собираются как часть стандарта IEEE 1284. Первый релиз в 1994 году включал в себя оригинальный режим Centronics (режим совместимости), режим полубайта и байта, а также изменение к рукопожатию, которое уже широко использовалось. Оригинальная реализация Centronics призвала BUSY привести к переключению с каждым изменением в любой строке данных (занято за строкой), тогда как IEEE 1284 вызывает BUSY для переключения с каждым принятым символом (занятый по-символу). Это уменьшает количество переключателей BUSY и возникающие прерывания с обеих сторон. Обновление 1997 года стандартизировало коды состояния принтера. В 2000 году режимы EPP и ECP были перенесены в стандарт, а также несколько стилей соединителей и кабелей, а также способ последовательного подключения до восьми устройств из одного порта.
Некоторые хост-системы или серверы печати могут использовать стробирующий сигнал с относительно низким напряжением или быстрым переключением. Любые из этих проблем могут вызвать прерывистую или прерывистую печать, отсутствие или повторение символов или печать мусора. На некоторых моделях принтера может быть переключатель или настройка для задания занятости по символу; others may require a handshake adapter. другим может потребоваться адаптер квитирования.
Dataproducts
Dataproducts представили совершенно другую реализацию параллельного интерфейса для своих принтеров. Он использовал разъем DC-37 на стороне хоста и 50-контактный разъем на стороне принтера — либо DD-50 (иногда неправильно называемый «DB50»), либо разъем M-50 в форме блока. M-50 также упоминается как Винчестер. Параллельные данные были доступны в короткой линии для соединений длиной до 50 футов (15 м) и длиннолинейной версией, использующей дифференциальную сигнализацию для соединений на расстоянии до 500 футов (150 м). Интерфейс Dataproducts был обнаружен во многих мейнфреймах до 1990-х годов, и многие производители принтеров предложили интерфейс Dataproducts в качестве опции.
Серия CD-Writer Plus серии 7200 HP C4381A , показывающая параллельные порты для соединения между принтером и компьютером.
До появления USB параллельный интерфейс был адаптирован для доступа к нескольким периферийным устройствам, отличным от принтеров. Раннее использование параллельного порта предназначалось для ключей, используемых в качестве аппаратных ключей, которые поставлялись с прикладным программным обеспечением как форма защиты от копирования программного обеспечения. Другие виды использования включают в себя оптические дисководы, такие как CD- ридеры и писатели, Zip-диски, сканеры, внешние модемы, игровые приставки и джойстики. Некоторым из самых ранних портативных MP3-плееров требовалось соединение с параллельным портом для передачи песен на устройство. Адаптеры были доступны для запуска устройств SCSI через параллель. Другие устройства, такие как программисты EPROM и аппаратные контроллеры, могут быть подключены через параллельный порт.
Интерфейсы
Большинство ПК-совместимых систем в 1980-х и 1990-х годах имели от одного до трех портов, причем интерфейсы связи определялись следующим образом:
— Логический параллельный порт 1: порт ввода-вывода 0x3BC, IRQ 7 (обычно в монохромных графических адаптерах)
— Логический параллельный порт 2: порт ввода-вывода 0x378, IRQ 7 (выделенные IO-карты или использование контроллера, встроенного в системную плату)
— Логический параллельный порт 3: порт ввода-вывода 0x278, IRQ 5 (выделенные IO-карты или использование контроллера, встроенного в системную плату)
Если порт принтера отсутствует на 0x3BC, второй порт в строке (0x378) становится логическим параллельным портом 1, а 0x278 становится логическим параллельным портом 2 для BIOS. Иногда порты принтера перехватываются для совместного использования прерываний, несмотря на наличие собственных адресов ввода-вывода (т.е. только один может использоваться одновременно с прерыванием). В некоторых случаях BIOS поддерживает и четвертый порт принтера, но базовый адрес для него существенно отличается между поставщиками. Поскольку зарезервированная запись для четвертого порта логического принтера в области данных BIOS (BDA) используется совместно с другими устройствами на компьютерах PS / 2 и с S3-совместимыми видеокартами, в большинстве сред обычно требуется наличие специальных драйверов. В разделе DR-DOS 7.02 назначения портов BIOS могут быть изменены и переопределены с помощью директив LPF1 , LPT2 , LPT3 (и опционально LPT4 ) CONFIG.SYS.
Доступ
DOS-системы делают логические параллельные порты, обнаруженные BIOS доступными под именами устройств, такими как LPT1 , LPT2 или LPT3 (соответствующие логическим параллельным портам 1, 2 и 3 соответственно). Эти имена основаны на таких терминах, как Line Print Terminal, Local Print Terminal или Line PrinTer. Аналогичное соглашение об именах использовалось в системах ITS , DEC , а также в CP / M и 86-DOS ( LST ).
Продолжающаяся совместимость с SAS, включая SAS 6 Гбит / с, в соответствии с «доменом SAS» может поддерживать привязку к и немодифицированным устройствам parallel_port, подключенным непосредственно в домен SAS, с использованием протокола туннелирования Serial ATA (STP) »от parallel_port Revision 3.0 Gold Спецификация.
В DOS параллельные принтеры можно получить непосредственно в командной строке . For example, the command » TYPE C:\AUTOEXEC.BAT > LPT1: » would redirect the contents of the AUTOEXEC.BAT file to the printer port. Например, команда « TYPE C: \ AUTOEXEC.BAT> LPT1: » будет перенаправлять содержимое файла AUTOEXEC.BAT на порт принтера. Устройство PRN также было доступно как псевдоним для LPT1. Некоторые операционные системы (например, Multiuser DOS ) позволяют изменять это фиксированное назначение различными способами. Некоторые версии DOS используют резидентные расширения драйверов, предоставляемые MODE, или пользователи могут изменять отображение внутри с помощью директивы CONFIG.SYS PRN = n (как в DR-DOS 7.02 и выше). DR-DOS 7.02 также предоставляет дополнительную встроенную поддержку LPT4, если ее поддерживает базовый BIOS.
PRN, а также CON, AUX и некоторые другие являются недопустимыми именами файлов и каталогов в DOS и Windows, даже в Windows XP. В Windows 95 и 98 есть даже устройство MS-DOS, которое приводит к сбою компьютера, если пользователь вводит «C: \ CON \ CON», «C: \ PRN \ PRN» или «C: \ AUX \ AUX «в адресной строке проводника Windows. Microsoft выпустила исправление, чтобы исправить эту ошибку, но недавно установленные операционные системы Windows 95 и 98 по-прежнему будут иметь ошибку.
Специальная команда « PRINT » также существовала для достижения такого же эффекта. Во многих случаях Microsoft Windows по- прежнему относится к портам, хотя это довольно часто скрыто.
В SCO UNIX и Linux первый параллельный порт доступен через файловую систему как / dev / lp0 . Устройства Linux IDE могут использовать драйвер Paride (параллельный порт IDE).
Профиль оптического дисковода 7 мм для тонкого соединителя parallel_port (в дополнение к существующим профилям 12,7 мм и 9,5 мм).
Известные потребительские товары Редактировать
Сетевой адаптер параллельного порта Accton Etherpocket-SP (около 1990, драйверы DOS ). Supports both coax and 10 Base-T. Поддерживает как коаксиальный, так и 10 Base-T. Дополнительное питание осуществляется от сквозного кабеля порта PS / 2 .
— ZIP-накопитель Iomega
— Устройство захвата видео SnapShot SnappyShot
— MS-DOS 6.22 для INTERLNK и INTERSRV для совместного использования дисков
— Звуковое устройство Covox Speech Thing
Текущее использование
Для потребителей USB и компьютерные сети заменили порт параллельного принтера для подключения как к принтерам, так и к другим устройствам.
Многие производители персональных компьютеров и ноутбуков считают параллельным устаревшим портом и больше не включают параллельный интерфейс. У меньших машин меньше места для больших параллельных разъемов. Доступны адаптеры USB-to-parallel, которые могут делать принтеры с параллельным принтером только с USB-системами. Существуют карты PCI (и PCI-Express), которые обеспечивают параллельные порты. Существуют также некоторые серверы печати, которые обеспечивают интерфейс для параллельного порта через сеть. Микросхемы USB-to-EPP также позволяют другим устройствам без принтера продолжать работать на современных компьютерах без параллельного порта.
Для любителей электроники параллельный порт по-прежнему является самым простым способом подключения к внешней плате. Он быстрее, чем другой общий старый порт (последовательный порт), не требует последовательного-параллельного преобразователя и требует гораздо меньшей логики интерфейса и программного обеспечения, чем интерфейс USB-интерфейса. Однако операционные системы Microsoft, более поздние, чем Windows 95/98, не позволяют программам пользователя напрямую писать или читать из LPT без дополнительного программного обеспечения (расширения ядра). Современные фрезерные станки с ЧПУ также часто используют параллельный порт для непосредственного управления двигателями и приспособлениями машины.
Реализация IBM PC — адреса портов
Традиционно системы IBM PC назначили свои первые три параллельных порта в соответствии с конфигурацией в таблице ниже (если все три порта принтера существуют).
| #1 | IRQ 7 | 0x3BC | 0x3BF |
| #2 | IRQ 7 | 0x378 | 0x37F |
| #3 | IRQ 5 | 0x278 | 0x27F |
Если есть неиспользуемый слот, адреса портов других перемещаются вверх. (Например, если порт в 0x3BC не существует, порт в 0x378 станет первым логическим параллельным портом.) Базовый адрес 0x3BC обычно поддерживается портами принтера на адаптерах отображения MDA и Hercules, тогда как порты принтера предоставляемые чипсетом материнской платы или дополнительными картами, редко позволяют настроить этот базовый адрес. Поэтому в отсутствие монохромного адаптера дисплея общее назначение для первого логического параллельного порта (и, следовательно, также для соответствующего драйвера устройства LPT1 DOS) сегодня составляет 0x378, хотя по умолчанию все еще 0x3BC (и будет выбран BIOS если он обнаруживает порт принтера по этому адресу). Линии IRQ обычно конфигурируются и в аппаратном обеспечении. Следует избегать назначения одного и того же прерывания более чем одному порту принтера и, как правило, один из соответствующих портов будет работать только в режиме опроса. Адреса портов, назначенные слоту, могут быть определены путем считывания области данных BIOS (BDA) в 00:00h: 0408h.
Бит-штырьковое сопоставление для стандартного параллельного порта (SPP):
| Bit: | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | |
| Base (Data port) | Контакт: | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 |
| Base+1 (Status port) | Контакт: | ~11 | 10 | 12 | 13 | 15 | |||
| Base+2 (Control port) | Контакт: | ~17 | 16 | ~14 | ~1 |
~ указывает аппаратную инверсию бит.