Параллельный порт. Временная диаграмма вывода данных.

41. Параллельный порт. Основные регистры. LTP-порт. LTP - Line PrinTer – линейный принтер или построчный принтер.

Существует несколько модификаций LTP -порта:1. SPP – Standard Parallel Port,Работающий на передачу данных только в одну сторону.. EPP – Enhanced PP – Расширенный параллельный порт.3. ECP - самый продвинутый режим. Позднее был принят стандарт IEEE1284 их объединения. Физический уровень интерфейса. Порт имеет 8-ми битную шину данных, 5-ти битных шину сигнала состояния, 4-битную шины управляющих сигналов, которые выведены на разъем розетку (маму) DB-255. В LTP порту используется стандартные логические уровни ТТЛ, что ограничивают допустимую длину кабеля, из-за невысокой помехозащищенности.

Гальваническая развязка отсутствует – схемная земля подключаемого устройства соединяется со схемной землей ПК. Из-за этого порт является уязвимым метом при нарушении правил подключения и заземления устройства. Поскольку порт обычно напаян на материнскую плату и схемно соединен с микросхемой ввода\вывода супер (super i\o), которая подсоедина к южному мосту чипсета, что может привести к выгоранию не только микросхемы, но и южного моста в целом. Физическое управление стандарта IEEE1284 разделен на 2 категории:

LEVEL1 – определен для устройств медленных, но использующих смену направления передачи данных.

LEVEL2 – определен для устройств работающих в расширенном режимах EPP und ECP с высокими скоростями и длинными кабелями.

1-й уровень допускает разброс параметров тока и напряжения для приемников и передатчиков.

2-й уровень из-за высоких скоростей требует четкого соблюдения спецификации.

Стандарт IEEE1284 определяет 2 типа разъемов, один из них который DB-255 устанавливается на МП. Он называется ТИП А.

Тип Б устанавливается на самих устройствах с параллельным интерфейсом например принтеры, и представляет собой разъем Centronics-36.

Традиционный интерфейсный кабель для соединения параллельных устройств по топологии P2P имеет от 18 до 25 проводов, в зависимости от числа проводников цепи GND.

 

 

Rs – нагрузочная способность приемника и передатчика.

R0 – входной импеданс.

Z0 – полное сопротивление кабеля.

С программной стороны LPT-порт представляет собой набор регистров расположенных в пространстве ввода\вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса, стандартными значениями которого являются адреса 3BCh 378h 278h

Порт может использовать линию запроса прерывания IRQ7 или IRQ5. В расширенных режимах порта есть поддержка канала DMA. Порт имеет поддержку на уровне БИОС: поиск установленных портов, во время POST процедуры.

Сервис печати, с помощью программного прерывания Int16h Стандартный LTP порт. SPP является однонаправленным портом, который программно реализуется через протокол обмена Centro nix.

Номер Контакта	Наименование	Направление передачи	Описание
	Strobe #	Out	Стробирование
	D0	Out	Data bit 1
	D1	Out	Data bit 2
	D2	Out	Data bit 3
	D3	Out	Data bit 4
	D4	Out	Data bit 5
	D5	Out	Data bit 6
	D6	Out	Data bit 7
	D7	Out	Data bit 8
	ACK #	IN	Acknowledgement (подтверждение)
	Bysy	IN	Занято
	PE	IN	Paper End
	SEL	IN	Select
	AutoFD #	Out	Auto Feed (Перевод строки, протяу бумаги)
	ERROR#	IN	Ошибка
	INTT#	Out	Инициализация
	SELIN#	Out	Signal In (выборка)
18-25	GND	-	Signal Ground (корпус)

Адаптер SPP порта содержит 3 8-ми битных регистра, расположенных по соседним адресам в пространстве ввода\вывода, начиная с базового адреса порта BASE% 1. Первый регистр Data Register (DR) – регистр данных. Данные записываются на выходные линии Do-D7. Данные считанные с этого регистра передаются по параллельным линиям одновременно.Адрес – Bas 378h 2. Ctatus Register (SR), регистр состояния. Адрес – Base+1 5-bit 3. Control Register (CR)

адрес = Base+2 CR.4 – Direction CR.3 –Select In CR.2 – INIT CR.1 –Auto-LF (Line Feed, протяжка бумаги) CR.0 – стробирование выходных данных.Запрос аппаратного прерывания по линии IRQ7 или IRQ5 вырабатывает по отрицательному перепаду сигнала ACK, при установке CD.4=1.Прерывание вырабатываются, когда принтер подтверждает прием предыдущего байта.

Процедура вывода байта по интерфейсу Centro nix: 1. Вывод байта в регистр данных 2. Ввод из регистра состояния и проверка готовности устройства – проверяется бит SR.7. 3. По получению готовности выводом в регистр управления устанавливается строб даны, а следующим выводом строб снимается. Обычно, чтобы переключить только один бит регистр управления предварительно считывается. Главный недостаток данного порта невысокая скорость обмена, при значительной загрузке ЦПУ. Скорость передачи – 100-150 Кбайт\в сек. Другой недостаток – есть возможность только вывода данных. Стандарт IEEE1284.

Принят в 1994г, описывает порты SPP, EPP, ECP. Стандарт определяет 5 режимов передачи данных. 1. Режим совместимости (compatibility mod) – одновременный прямой 8-ми битный канал, с протоколом Centro nix программно-управляемым хостом.

2.Полубайтный режим (Nibble Mod) – однонаправленный, обратный 4-х битный канал, с программно управляемым хостом.

3.Байтный режим (Byte Mode) - однонаправленный, обратный 8-ми битный канал.

4.Режим EPP (Enhanced Parallel Port) Двунаправленный 8-ми битный канал, управляемый ЦПУ.

4.Режим ECP (Extended Capabilities Port) Двунаправленный симметричный 8-ми битный канал. PIO – процессор посылает команду записи в регистр, при чем регистр определяется по его базовому адресу, который предопределен заранее. Для обращения к портам ввода\вывода у процессора имеется 2 команды in xxxh.

In - запись в порт и out- чтение из порта. Такой режим передачи данных называется PIO (Programmed Input\Output)

SPP – Standart Parallel Port%Адресное пространство порта 24 бита, которые разделена на 3 равные части по 3 регистра. Во время передачи данных данные сохраняются в 8-ми разрядном регистре DA. Текущее состояние порта или передачи записывается в виде служебных битах в регистрах SR и управляющей команды для работы порта записываются в виде служебных битов в регистр CR.

Режимы передачи.

Тип порта	Режим ввода	Режим вывода	Скорость Передачи
SPP	Nibble 4-bit	Compatible 8-bit	50kbps
Двунаправлен	Byte 8-byt	Compatible 8-bit	150kbps
EPP	EPP	EPP	500-2000kbps
ECP	ECP с использованием DMA режима	1-2MBps

 

 

# - т.е. это инверсная логика, логическая 1 – низкий уровень напряжения, о – наоборот.%Перед началом цикла передачи данных компьютер должен убелиться, что сняты сигналы busy и ack.После этого на параллельные линии данных выставляются 8 пакетов.Формируются строб (синхронный импульс), затем строб снимается и заканчивается передача данных.Принтер должен успеть принять данные с выбранным темпом который определяется длительностью строба. При получении строба принтер формирует сигнал busy. А после окончания обработки данных busy снимается, а принтер выставляет сигнал АСК. После сигнала АСК можно начинать новый цикл передачи. Максимальная длина кабеля LTP, соединяющего 2 порта – 1,8м, поскольку длина ограничивается наводками и помехами в параллельных линиях.

42. Последовательный порт. Основные регистры.43. Последовательный порт. RS 232. Формат фрейма.44. Последовательный порт. RS 232. Состав линий. 45. Последовательный порт. RS 232. Временная диаграмма ввода.46. Последовательный порт. RS 232. Временная диаграмма вывода.\\1.1 Последовательный интерфейс

Первый представитель (стандарт) – RS232С Стандарт RS232С в аппаратном виде реализуется в виде COM порта Сcommunication Port - универсальный внешний асинхронный последовательный интерфейс. Аппаратно СОМ порт изначально реализовался в виде микросхемы серии i8250 (i-intel), в 1996г во время массового появления компьютеров поколения PI для СОМ порта была разработана микросхема UART (универсальный асинхронный приемно-передатчик). UART бывает 3-х квалификаций:- 16450 – это быстродействубщая версия микросхемы i8250 для IBMPCAT. Полной совместимости 16450 с IBMPCXT не имеет.- 16550 – уже может использовать каналы DMA.- 16550 имеет: 1. FIFO - буфер – первый вошел, первый вышел 2. FILO – буфер – первый пошел последний вышел. СТЭК 16550 может работать с DMA, иметь FIFO-буфер.

- 16550А, имеет 16-ти байтный FIFO-буфер приема и передачи и возможность использовать DMA, скорость передачи от 9600бит\с и выше.

UART предназначен для преобразования параллельного кода из системной шины в последовательную для передачи и для обратного преобразования при приеме данных. Эта микросхема с программной точки зрения представляет собой набор регистров, доступ к которым определяется смещением адреса регистра относительно базового адреса порта. В адресном пространстве микросхема занимает 8 смежных адресов (8 бит) каждый из которых является одновидным регистром BIOS позволяет определить до 4-х СОМ портов.

С внешней стороны порты имеют линии последовательных данных передачи и приема, линии управления с соответствующим набором сигналов и линии состояния, определяемы стандартом RS232C.