Головна

Інтерфейси ЕОМ і ПУ

  1. аналогові інтерфейси
  2. Апаратні інтерфейси ПК
  3. відеоінтерфейси
  4. внутрішні інтерфейси
  5. Внутрішні цифрові інтерфейси
  6. Допоміжні послідовні інтерфейси і шини
  7. Виcокопроізводітельние паралельні інтерфейси

4.1. паралельні інтерфейси

4.1.1. Паралельний інтерфейс IEEE 1284

Паралельні інтерфейси характеризуються тим, що в них для передачі інформації використовуються окремі сигнальні лінії стану і управління, а біти даних передаються одночасно. Перші паралельні інтерфейси використовували логічні рівні ТТЛ, що обмежувало довжину кабелю через невисоку помехозащищенности ТТЛ логіки. Гальванічна розв'язка була відсутня. Такі інтерфейси використовувалися для підключення принтерів. Передача даних була як односпрямованої (Centronics), так і двобічної (Bitronics). Іноді паралельний інтерфейс використовували для зв'язку між двома комп'ютерами. Для підключення принтера по інтерфейсу Centronics в PC був введений портпараллельного інтерфейсу - так виникла назва LPT-порт (Line PrinTer - Порядковий принтер. поняття Centronics відноситься як до набору сигналів і протоколу взаємодії, так і до 36-контактного роз'єму на принтерах. Тимчасові діаграми обміну з принтером наведені на рис. 4.1.

Рис.4.1. Передача даних по протоколу Centronics

Великі можливості для паралельного обміну дає стандарт IEEE 1284. Стандарт на паралельний інтерфейс IEEE 1284, прийнятий в 1994 році визначає 5 режимів обміну даними, метод узгодження режиму, фізичний і електричний інтерфейси. Розглянемо основні режими обміну даними, певні стандартом - SPP, ЕРР і ЕСР:

- режим сумісності (SPP Mode) повністю відповідає стандартному порту SPP. Цей режим описаний вище;

- режим ЕРР - Двонаправлений обмін даними. Керуючі сигнали інтерфейсу генеруються апаратно під час циклу звернення до порту;

- режим ЄСР - двонаправлений обмін даними з можливістю апаратного стиснення даних за методом RLE і використання FIFO-буферов і DMA.

традиційний порт SPP є односпрямованим портом, через який програмно реалізується протокол обміну Centronics. Адаптер паралельного інтерфейсу являє собою набір регістрів в адресному просторі введення-виведення PC.

Регістри порту адресуються щодо базової адреси порту. Стандартними значеннями базового адреси є 3BCh, 378h, 278 h. Порт може використовувати лінію запиту апаратного переривання. Як правило, це IRQ7 або IRQ5.

Для виведення одного байта потрібно 4-5 операцій введення / виводу з регістрами порту. Звідси випливає головний недолік виводу через стандартний порт - невисока швидкість обміну при значному завантаженні процесора. Максимальна швидкість обміну не перевищує 100-150 Кбайт / с. при повному завантаженні процесора, що недостатньо для друку, наприклад, на лазерному принтері.

режим ЕРР забезпечує чотири типи циклів обміну:

- Запис даних;

- Читання даних;

- Запис адреси;

- Читання адреси.

Адресні цикли використовуються для передачі адресної, канальної і керуючої інформації. Цикли обміну даними відрізняються від адресних циклів застосовуваними синхронізуючими сигналами.

Зовнішні сигнали в режимі EPP-порту для кожного циклу обміну формуються апаратно по одній операції запису або читання в регістр порту. На рис.4.2 наведена діаграма циклу запису даних, що ілюструє зовнішній цикл обміну, вкладений в цикл записи системної шини процесора (іноді ці цикли називають пов'язаними). Адресний цикл записи відрізняється від циклу даних тільки стробом зовнішнього інтерфейсу.

Головною відмінною рисою ЕРР є виконання зовнішньої передачі під час одного процесорного циклу введення / виведення. Це дозволяє досягати швидкостей обміну близько 0,5 ... 2 Мбайт / С.

Протокол блокованого квітірованія дозволяє автоматично налаштовуватися на швидкість обміну, доступну хосту, і ПУ. ПУ може регулювати тривалість всіх фаз обміну за допомогою всього лише одного сигналу. Протокол автоматично підлаштовується під довжину кабелю. Внесені затримки призведуть тільки до подовження циклу.

Оскільки кабелі, відповідні IEEE 1284, Мають однакові хвильові властивості для різних ліній, порушень передачі, пов'язаних з "змаганнями" сигналів, не відбувається.

Механізм тайм-аутів PC примусово завершує будь-який цикл обміну, що триває більше 15 мкс. У ряді реалізацій ЕРР за тайм-аутом інтерфейсу стежить сам адаптер. Якщо ПУ не відповідає протягом певного часу (5 мкс), цикл припиняється.

протокол ЕСР - Порт з розширеними можливостями був розроблений для зв'язку з ПУ, таких як принтери або сканери. як і ЕРР, даний протокол забезпечує високопродуктивний двонаправлений обмін даними хоста і ПУ. протокол ЕСР в обох напрямках забезпечує два типи циклів: цикли запису і читання даних; і командні цикли запису і читання.

Рис.4.2. Цикл запису даних ЕРР

В режимі ЕСР підтримується компресія даних. Компресія в реальному часі за методом RLE дозволяє досягти коефіцієнта стиснення 64: 1 при передачі растрових зображень, які мають довгі рядки повторюються байт. Компресію можна використовувати, тільки якщо її підтримує і хост, і ПУ.

адаптер ЕСР генерує зовнішні протокольні сигнали квитирования апаратно, але його робота істотно відрізняється від режиму ЕРР.

Сучасні PC і адаптери декодують більшу кількість адресних розрядів, тому звернення за адресами 0378h и 0778h буде адресовані двом різним регістрам. додаткові регістри ЕСР мають зсув 400-402h. Це дозволило:

По-перше, через те, що ці адреси ніколи не використовувалися традиційними адаптерами і їх драйверами, їх застосування в ЕСР не призводить до звуження доступного адресного простору вводу / виводу.

По-друге, цим забезпечується сумісність зі старими адаптерами на рівні режимів 000-001 і можливість визначення присутності EСР-Адаптер через спробу звернення до його розширеним регістрів.

інтегральний контролер IEEE 1284 для периферійних пристроїв (рис.4. 3) включає власне мікросхему контролера, блок контролера шини, що зв'язує центральний процесор з контролером IEEE 1284, контролер переривання, процесор, вузол, що забезпечує режим прямого доступу в пам'ять і пам'ять контролера паралельного інтерфейсу.

Контролер паралельного інтерфейсу через приймачі, передавачі і приймально-передавачі забезпечує реалізацію порту.

поширеним застосуванням LPT-порту являетсяподключеніепрінтера і плоттера. Практично всі принтери можуть працювати з портом в режимі SPP, Але застосування розширених режимів дає свої переваги:

режим ЕСР - Найефективніший, має системну підтримку у всіх версіях Windows. На деяких принтерах реалізований не повністю.

Рис.4. 3. Блок-схема інтегрального контролера IEEE 1284 для ПУ

Найпростіший варіант кабелю підключення принтера - 18-дротовий кабель з неперевітимі проводами. Він використовується для роботи в режимі SPP. При довжині більше 2 м бажано, щоб хоча б лінії Strobe # и Busy були реалізовані у вигляді витої пари.

Ідеальним варіантом є кабелі, в яких всі сигнальні лінії перевиті зі спільними проводами і укладені в загальний екран - то, що вимагає IEEE 1284. Такі кабелі гарантовано працюють на швидкостях до 2 Мбайт / с, їх довжина може досягати 10 м.

Журнал господарських операцій за лютий | Виcокопроізводітельние паралельні інтерфейси


Послідовні низькошвидкісні інтерфейси | Послідовні високопродуктивні інтерфейси | комунікаційні інтерфейси | Інтерфейси бездротових мереж | Персональні бездротові мережі WPAN | Локальні бездротові мережі WLAN | Міські бездротові мережі WMAN | Глобальні бездротові мережі WWAN | інтерфейс Bluetooth |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати