Paralel ve seri arabirimler. Bilgisayar. Onarım, montaj ve modernizasyon hakkında harika eğitim

Uzun bir gelişim tarihi boyunca kişisel bilgisayarlar paralel bağlantı noktası (paralel bağlantı noktası), genellikle yazıcı bağlantı noktası(yazıcı bağlantı noktası), bir yazıcıyı ve diğer aygıtları bir PC'ye bağlamanın en hızlı ve en güvenilir yolu olmaya devam etmektedir. Sekiz veri bitinin paralel iletimi ve sinyallerle otomatik veri akışı kontrolü teşekkür(el sıkışma), veri ve kontrol sinyallerinin kodunu çözmek için harici devreleri gereksiz kılar. Paralel bağlantı noktaları, basitlikleri ve yüksek performansları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Dahası, paralel bağlantı noktası aynı anda dokuz bitin girilmesine ve en fazla 12 bitin çıkarılmasına izin vererek birçok basit görevi gerçekleştirmek için minimum harici devre gerektirir.

Standart Paralel Bağlantı Noktası (SPP)

Standart paralel bağlantı noktası(Standart Paralel Bağlantı Noktası - SPP) bilgisayarın arkasında 25 pimli D tipi delikli bir konektörle sağlanır. Tipik olarak, bu konektörün kablosunun diğer ucunda bir yazıcıya bağlanmak üzere tasarlanmış 34 pimli bir konektör bulunur. Genellikle PC'nin paralel bağlantı noktası olarak anılır. yazıcı bağlantı noktası(yazıcı bağlantı noktası). Şekil, yazıcıyı bağlamak için konektörleri ve kabloyu göstermektedir. Solda PC paralel bağlantı noktası için pimli konektör ve sağda yazıcı için konektör bulunur.

Bilgisayarda dört kontrol satırı (KONTROL), beş durum satırı (DURUM) ve sekiz veri satırı (DATA) vardır. Verilen sinyal grupları, karşılık gelen kayıtlar yoluyla elde edilebilir; bunlara genellikle bağlantı noktaları. Kalan sekiz pim topraklanmıştır.

Daha yeni paralel bağlantı noktaları, 1994 yılında yayınlanan IEEE 1284 standardı tarafından tanımlanmıştır. Bu standart, beş çalışma modu tanımlar:

1. Uyumluluk Modu.
2. Tetrad modu (Nibble Modu).
3. Bayt Modu.
4. Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası Modu - EPP).
5. Genişletilmiş Yetenekler Bağlantı Noktası Modu - ECP).

Standardın amacı, Standart Paralel Bağlantı Noktası (Standart Paralel Bağlantı Noktası - Standart Paralel Bağlantı Noktası - SPP). Uyumluluk, Tetrad ve Bayt modları, orijinal paralel bağlantı noktası kartlarında bulunan standart devreleri kullanırken, EPP ve ECP modları daha hızlı ancak yine de standart paralel bağlantı noktasıyla geriye dönük uyumlu ek devreler gerektirir.

uyumluluk modunda veya Centronics modu, genellikle adlandırıldığı gibi, veriler yalnızca ileri yönde iletilebilir, yani. çıktı veri, yaklaşık 50 KB/s'lik tipik bir hız ile, ancak 150 KB/s'ye kadar daha yüksek hızlar da mümkündür. Veri girmek için dörtlü veya bayt moduna geçmelisiniz. Not defteri modu izin verir girmek cihazdan PC'ye tetrads (4 bit). Bayt modu, bayt (8 bit) girmek için çift yönlü araçlar (yalnızca bazı kartlarda bulunur) kullanır.

EPP ve ECP bağlantı noktaları, el sıkışmalarını kontrol etmek ve oluşturmak için ek devreler kullanır. Uyumluluk modunda bir yazıcıya bayt çıktısı almak için programışunları yapmalıdır:

1. Veri bağlantı noktasına bir bayt yazın.
2. Yazıcının meşgul olup olmadığını kontrol edin. Yazıcı meşgulse herhangi bir veri kabul etmez, bu nedenle üzerine yazılan tüm veriler kaybolur.
3. Düşük bir Strobe sinyali (pim 1) çıkışı. Yazıcıya, veri hatlarında (pin 2-9) geçerli veri olduğunu gösterir.
4. Düzenlemek yüksek seviye azaldıktan sonra yaklaşık 5 µs bekleyerek flaş yapın (3. adımda).

Yazılım çıkış kontrolü, standart bir paralel bağlantı noktasının hızını sınırlar. Daha gelişmiş EPP ve ECP bağlantı noktaları, devrenin yazıcının meşgul olup olmadığını kontrol etmesine ve flaş ve/veya uygun el sıkışma sinyalleri üretmesine izin vererek bu sorunu çözer. Bu nedenle, işlem hızını artıran yalnızca bir çıkış komutunun yürütülmesi gerekir. Yeni bağlantı noktaları, 1-2 MB/s hızında veri çıkışı sağlayabilir. Ayrıca, ECP bağlantı noktası doğrudan bellek erişim kanallarını kullanır (Doğrudan Bellek Erişimi - DMA) ve tamponlar FIFO(İlk Giren - İlk Çıkar), böylece veriler çıkış komutları kullanılmadan aktarılabilir.

Donanım

Aşağıdaki tabloda, bir bilgisayardaki 25 pimli D tipi konektör ve yazıcılarda yaygın olarak bulunan 34 pimli Centronics konektörü için pin çıkışları gösterilmektedir. Ancak, IEEE 1284 standardı, paralel bağlantı noktasıyla kullanım için üç farklı konektör tanımlar. İlk 1284 A Tipi konektör, geleneksel bir 25 pimli D tipi konektördür. İkinci 36 pimli 1284 B Tipi konektör, bir Centronics konektörüdür. Üçüncü IEEE 1284 Type C konektörü, Centronics konektörüne benzer ancak daha küçük olan 36 pimli bir konektördür. En iyi tutucuya sahiptir, en iyi elektriksel parametreler ve kabloyu ona bağlamak daha kolaydır. Cihazın açık durumunu kontrol etmek için iki ek sinyal kullanılabilir. Bu konektör, yeni gelişmelerde kullanım için umut verici olarak kabul edilmektedir.

Mektup N sinyalin adından önce, düşük aktivite seviyesine sahip bir sinyal anlamına gelir, örneğin nHata. Yazıcıda bir hata varsa bu satır azalacaktır. Genellikle yüksektir ve yazıcının doğru çalıştığını gösterir. "Donanım ters çevrildi" ifadesi, sinyalin paralel port devreleri tarafından ters çevrildiği anlamına gelir. Buradaki bir örnek çizgidir Meşgul. Bu hatta +5 V (mantık 1) uygulanırsa ve durum kaydı okunursa, durum kaydının 7. bitinde bu seviye 0 olarak döndürülür.

Paralel port sinyalleri normal TTL seviyeleri ile temsil edilir. Paralel bağlantı noktalarının çoğu, yaklaşık 12 mA'lık bir akımı boşaltan (Yavaşlayan) ve (Kaynak) veren özel bir mikro devre temelinde uygulanır. Ancak referans verilerinde Sink/Source 6 mA, Source 12 mA/Sink 20 mA, Sink 16 mA/Source 4 mA gibi başka değerler görünebilir.

Veri hatları, bilgileri bilgisayardan aygıta (ve yeni bağlantı noktalarında aygıttan bilgisayara) taşıyan gerçek kanallardır. Parazit etkisini azaltmak için her veri hattının karşılık gelen bir toprak hattı vardır. Bu topraklama hatları ayrıca bilgisayar ve aygıt arasında ortak bir elektrik referansı sağlar. Paralel bağlantı noktasının kalan hatları, kontrol ve anlaşma için ayrılmıştır.

Yazıcının bilinen bir başlangıç ​​durumunda olduğundan emin olmak için, bilgisayar tarafından verilen nInitialize sinyali, yazıcıyı, açıldığında bulunduğu duruma ayarlar. Bu nedenle, yazıcıyı nInitialize sinyaliyle başlatmak, yazıcıyı kapatıp tekrar açmaya eşdeğerdir.

Select satırındaki bir sinyal, bilgisayara çevre biriminin devrede olduğunu söyler. çevrimiçi(çevrimiçi) ve veri almaya hazır. Select satırı düşükse bilgisayar veri göndermez. Tipik olarak, bu sinyalin durumu yazıcıdaki "on-line" göstergesine karşılık gelir.

Bilgisayar, veri hatlarında geçerli veri sinyalleri ürettiğinde, cihaza verilerin hazır olduğu bildirilmelidir. Cihazın bir veri baytını algılamasına ve daha sonraki işlemler için bir tamponda saklamasına neden olması gereken nStrobe darbe sinyali tam olarak bunun için tasarlanmıştır.

Yüksek veri aktarım hızlarına ulaşmak için, yazıcının aktarımları koordine etmek için özel bir yönteme ihtiyacı vardır. Bilgisayar, yazıcı yeni baytları almaya devam etmeye hazır olana kadar baytlar arasında beklemelidir. Yazıcılar, bilgisayarı bir sonraki baytı almaya hazır olana kadar geciktirmek için Meşgul sinyalini kullanır. Yazıcı, bir nStrobe sinyaline yanıt olarak bir Meşgul sinyali yüksek üretir ve bu seviye, bir sonraki baytı almaya hazır olana kadar korunur. Kağıt sıkışması gibi ciddi bir hata meydana gelirse, Meşgul sinyalinin bilgisayarı herhangi bir süre geciktirebileceğini unutmayın. Yazıcı baytı işlediğinde, bekleyen bilgisayardan bir sonraki baytı istemesi gerekir. Yazıcı Meşgul sinyalini kaldırır ve kısa bir nAck onay darbesi verir. Böylece nStrobe, Busy ve nAck sinyalleri kullanılarak paralel portta veri iletiminin kontrolü (onayı) gerçekleştirilir.

Bazı yazıcılarda, Satır Başı (CR) kontrol karakteri kağıdı otomatik olarak bir sonraki satıra taşırken, bazılarında ise kağıdı taşımadan yalnızca şaryoyu geçerli satırın başına döndürür. Birçok yazıcıda, bu seçeneklerden herhangi biri bir anahtarla ayarlanabilir, ancak nAuto-LineFeed sinyali kullanılarak da kontrol edilebilir. Bu sinyaldeki düşük seviye, yazıcının CR kontrol karakterini aldığında kağıdı otomatik olarak bir satır taşımasına neden olur.

nSelect-Printer hattı, bilgisayarın bir çevre birimini uzaktan çevrimiçi veya çevrimdışı duruma getirmesini sağlar. Çoğu paralel bağlantı noktası, aygıtın verileri otomatik olarak kabul etmesi için bu hattı düşük tutar. Bu hattaki yüksek seviyeli bir sinyal cihazı devre dışı bırakır. Sinyal nError çevresel aygıt bilgisayara yazdırmayı engelleyen bir sorun oluştuğunu söyler, ancak bunu belirtmez. Hata, ayrıntıları çevresel aygıta bağlı olan birçok nedenden kaynaklanabilir. Tipik olarak, nError sinyali kağıdın olmaması (bu neden Paper Out sinyali ile belirtilir), yazıcının kapalı olması gibi durumları "toplar". çevrimdışı(çevrimdışı mod) veya dahili yazıcı devresi arızaları.

Centronics Arayüzü

Centronics, verileri bir bilgisayardan (ana bilgisayar) bir yazıcıya aktarmak için kullanılan eski bir standarttır (genellikle arayüz ve protokol olarak adlandırılır). Bu standardın el sıkışması çoğu yazıcıda kullanılır ve genellikle yazılımda uygulanır. Şekil, Centronics protokolünün basitleştirilmiş bir diyagramını göstermektedir.

İlk olarak, veriler paralel bağlantı noktasının 2-9 pinlerine gönderilir. Ana bilgisayar daha sonra yazıcının meşgul olup olmadığını kontrol eder, örn. Meşgul hattı düşük olmalıdır. Bundan sonra, program bir flaş verir, en az 1 µs bekler ve flaşı kaldırır. Veriler tipik olarak cihaz tarafından flaşın yükselen kenarında okunur. Yazıcı, Meşgul satırındaki verileri işlemekle meşgul olduğunu belirtir. Yazıcı verileri kabul ettiğinde, nAck satırında yaklaşık 5 µs süreli negatif bir darbe ile baytı onaylar.

Ana bilgisayar, zaman kazanmak için genellikle nAck hattındaki sinyali yok sayar. Gelişmiş ECP özelliklerine sahip bir bağlantı noktası düşünüldüğünde, el sıkışmanın bir devrede gerçekleştirildiği Hızlı Centronics Modunun bir uygulaması gösterilecektir. Programcının G/Ç bağlantı noktasına yalnızca bir bayt veri yazması gerekir. Devreler, yazıcının meşgul olup olmadığını kontrol eder ve bir flaş oluşturur. Bu modda nAck hattının kontrol edilmediğini unutmayın.

Bağlantı noktası adresleri

Paralel bağlantı noktası, aşağıdaki tabloda listelenen üç ortak temel adrese sahiptir. Temel adres 3BCh, başlangıçta ilk video kartlarındaki paralel bağlantı noktaları için tanıtıldı. Paralel portlar video kartlarından kaldırıldıktan sonra bu adres kayboldu. Daha sonra, BIOS kullanılarak yapılandırmanın değiştirilebildiği anakartlara entegre paralel bağlantı noktaları için bir seçenek olarak ortaya çıktı. LPT1 adına genellikle 378h taban adresi verilir ve LPT2'ye genellikle 278h temel adres atanır. Ancak, bunun her zaman böyle olmadığı aşağıda gösterilecektir. 378h ve 278h adresleri hemen hemen her zaman paralel portlar için kullanılır, ancak PC'den PC'ye değişebilir.

açıldığında bilgisayar BIOS'u kullanılabilir bağlantı noktalarının sayısını belirler ve bunları LPT1, LPT2 ve LPT3 olarak adlandırır. BIOS önce 3BCh adresine erişir. Orada bir paralel port bulunursa LPT1 adı verilir ve ardından 378h adresi kontrol edilir. Orada bir paralel bağlantı noktası bulunursa, bir sonraki kullanılabilir ad atanır. 3BCh adresinde kart bulunamazsa LPT1, kart bulunursa LPT2 olur. 278h adresindeki port da aynı şekilde kontrol edilir. Sonuç olarak, LPT2'yi beklenen adres 278h yerine 378h adresinde bulabilirsiniz.

Bazı paralel bağlantı noktası kartı üreticilerinin, bağlantı noktasını LPT1, LPT2, LPT3 olarak yapılandırmanıza izin veren atlama telleri kurması nedeniyle durum karmaşıktır. Şimdi LPT1'in adresi nedir? Çoğu kartta 378h'de LPT1 ve 278h'de LPT2 bulunur, ancak bazıları LPT1 olarak 3BCh, LPT1 olarak 378h ve LPT2 olarak 278h kullanır.

Bağlantı noktası olan bir arabirim için, ad yerine genellikle LPT1 vb. adları yerine temel adres kullanılır. Bağlantı noktası adresi tablosu, alandadır. BIOS verileri. BIOS, yazıcı aygıtlarına adresler atadığında, adresleri belirli bellek konumlarında saklar ve orada bulunabilir. Not * : İÇİNDE yeni BIOS BIOS veri alanından 0000:040E adresi Genişletilmiş BIOS Veri Alanı olarak kullanılabilir.

Standart bir paralel bağlantı noktasının yazılım kayıtları (bağlantı noktaları)

Veri Bağlantı Noktası

Not * : Port çift yönlü ise, Okuma (giriş) ve Yazma (çıkış) işlemlerine izin verilir.

Temel adres, genellikle şu şekilde anılır: veri bağlantı noktası veya veri kaydı, paralel bağlantı noktasının veri hatlarında (pin 2-9) veri çıktısı almak için kullanılır. Normalde, bu kayıt salt yazılırdır. Bir bağlantı noktasından okurken iletilen son bayt girilir. Çift yönlü bağlantı noktası durumunda (aşağıya bakın), alınan veriler bu adreste bulunur.

Durum bağlantı noktası

Durum bağlantı noktası salt okunurdur, bu nedenle ona yazılan tüm veriler yoksayılır. Bağlantı noktasında beş giriş hattı (pim 10, 11, 12, 13 ve 15), bir IRQ biti ve iki ayrılmış bit bulunur. Bit 7 (Meşgul) düşük etkinlik girişidir, örn. bit 7 0 içeriyorsa, pin 11'de +5 V mevcuttur. Bit 2 (nIRQ) da çalışır - bit 1 içeriyorsa, kesinti oluşmamıştır.

Yönetim bağlantı noktası

Yönetim bağlantı noktası (temel adres + 2) salt yazılırdı. Paralel bir yazıcı bağlantı noktasına bağlandığında, dört kontrol sinyali kullanılır: Flaş (bit 0), Otomatik Satır Besleme (bit 1), Sıfırlama başlatma (bit 2) ve Yazıcı Seç (bit 3). Sıfırlama dışındaki tüm bu sinyaller ters çevrilir.

Yazıcı, bilgisayarı başlatmak için bir sinyal vermez ve bilgisayara otomatik satır besleme kullanmasını söylemez. Ancak, daha önce verilen dört çıktı girdi olarak kullanılabilir. Bilgisayar pimi yüksek (+5V) sürdüyse ve aygıt bunu düşük yapmak istiyorsa, bağlantı noktası kısa devre yaparak çakışmaya neden olur. Bu nedenle bu çıkışlar "açık kollektör" şemasına göre yapılır. İki durumları vardır: düşük (0V) ve yüksek empedans (açık devre).

Genellikle bir yazıcı kartının dahili "yukarı çekme" dirençleri vardır, ancak tüm kartlarda yoktur. Bazı kartlarda sadece açık kollektör çıkışları bulunurken bazılarında ise normal push-pull (totem) çıkışları bulunur. Aygıtın mümkün olduğu kadar çok sayıda yazıcı bağlantı noktasıyla doğru şekilde çalışmasını sağlamak için harici bir direnç kullanılabilir. Halihazırda bir dahili direnç varsa, harici direnç buna paralel olarak ve bir itme-çekme çıkışı durumunda bir yük olarak hareket eder.

Harici direncin değeri tipik olarak 4,7 kΩ'dur. Kartın dahili bir direnci olabileceği göz önüne alındığında, daha küçük bir direnç kullanılması önerilmez. Yüksek empedans durumunda, paralel port pini yüksek +5V'dir.Bu durumda, harici bir cihaz düşük çekebilir ve kontrol portunun farklı bir değer okumasına neden olabilir. Bu, kontrol bağlantı noktasının dört piminin çift yönlü iletişim için kullanılmasına izin verir. Ancak kontrol portu üzerinden veri okumak için xxxx0100 olarak ayarlamanız gerekir böylece tüm pinler +5 V olur ve cihaz düşük gidebilir (toprak - mantık 0).

4 ve 5 bitleri dahili kontrol içindir. Bit 4, IRQ talebini etkinleştirir (aşağıya bakın) ve bit 5, çift yönlü bağlantı noktasını etkinleştirir, örn. VERİ satırları 0-7'ye 8 bit girilebilir. Bu mod, yalnızca kart destekliyorsa mümkündür. 6. ve 7. bitler ayrılmıştır; bu bitlere herhangi bir yazma yapılmaz.

çift ​​yönlü bağlantı noktaları

Aşağıdaki diyagram, paralel bağlantı noktası veri kaydının basitleştirilmiş bir temsilini göstermektedir. Orijinal paralel port kartları, 74LS ailesinin mantığına dayanmaktadır. Şimdi özel mikro devreler kullanılıyor, ancak çalışma prensipleri aynı kalıyor.

Çift yönlü olmayan bağlantı noktaları, bir çıkış etkinleştirme sinyali ile verilir HAYIR 74LS374 yongası kalıcı olarak toprağa bağlı olduğundan, yalnızca veri bağlantı noktası çıkış verir. Data registerdan okunurken yine data pinlerine bağlı olan 74LS374 devresinden data alınır. 74LS374 şemasını devre dışı bırakırsanız, çift yönlü bir bağlantı noktası elde edebilirsiniz.

Çift yönlü bağlantı noktalarında, kontrol kaydının 5. biti çıkış etkinleştirme girişine bağlanır. HAYIRÇıkış sürücülerinin devre dışı bırakılabilmesi (kapatılabilmesi) için 74LS374 devresi. Bu durumda, paralel port veri pinlerinden verileri çakışma olmadan okuyabilirsiniz.

Kontrol kaydının 5 biti, paralel bağlantı noktasının çift yönlü çalışmasını etkinleştirir veya devre dışı bırakır. Yalnızca gerçek çift yönlü bağlantı noktaları için çalışır. Bu bit 1'e ayarlandığında, 2-9 pinleri yüksek empedans durumuna yerleştirilir. Bu durumda, bu satırlara veri girebilir ve veri portundan (temel adres) okuyabilirsiniz. Bağlantı noktasına yazılan veriler depolanır ancak veri pinlerinde mevcut değildir. Çift yönlü modu devre dışı bırakmak için kontrol portunun 5. biti 0'a sıfırlanmalıdır.

Ancak, tüm bağlantı noktaları aynı şekilde çalışmaz. Bazı bağlantı noktaları, kontrol bağlantı noktası bit 6'nın çift yönlü modu etkinleştirmek için ayarlanmasını ve bit 5'in devre dışı bırakılmasını gerektirebilir. Farklı üreticiler çift yönlü bağlantı noktalarını farklı şekilde uygular. Veri girişi için çift yönlü bir bağlantı noktası kullanmak istiyorsanız, önce bağlantı noktasının çift yönlü olduğunu doğrulamak için bir mantık araştırması veya multimetre kullanın.

Sekiz bit girmek için paralel bağlantı noktasını kullanma

Paralel bağlantı noktası çift yönlü modu desteklemiyorsa, yine de en fazla dokuz bit girilebilir. Bunun için aşağıdaki şemaya göre durum portunun beş giriş hattı ve kontrol portunun dört giriş hattı (açık kollektör) kullanılabilir.

Paralel port girişleri, bağlantıları basitleştirmek için seçilmiştir. Meşgul sinyali, durum bağlantı noktasının MSB 7'sidir ve ardından durum bağlantı noktasının Ack, Paper Out ve Select sinyalleri yüksek tetrad oluşturur. Çizgiler, hangi girişlerin donanım tarafından ters çevrildiğini gösterir, örn. +5V, mantık 0 olarak okunur ve 0V, mantık 1 olarak okunur. Durum portunun yalnızca bir ters girişi vardır.

Alt tetrad, kontrol bağlantı noktasından okunur (Yazıcı Seç, Başlat, Otomatik Satır Besleme, Flaş). Burada açık kollektör eviriciler kullanılır. Bu, 4,7 kΩ pull-up dirençleri gerektirebilir.

dörtlü mod

Nibble modu, bağlantı noktasını ters moda geçirmeden ve veri hatlarını kullanmadan sekiz bitlik veri girmenin tercih edilen yoludur. Bu mod, uygulanması en basit olanıdır. Tetradların dönüşümlü okunması için bir çoklayıcı kullanılır (dörtlü 2: 1). Tetradları baytlara birleştirmek programlı olarak gerçekleştirilir. Tabii ki, bu yöntem öncekilerden biraz daha yavaş. Burada, tek bir baytı okumak, birden fazla G/Ç komutu gerektirir ve harici bir çip gerektirir.

74LS157 çoklayıcı, dört anahtar gibi çok basit bir şekilde çalışır. A/B girişi = 0 (düşük) olduğunda, A girişleri seçilir, örn. 1A girişi 1Y çıkışına, 2A girişi 2Y çıkışına vb. gönderilir. A/B girişi 1 (yüksek) olduğunda, B girişleri seçilir.Y çıkışları, durum kaydının yüksek dereceli tetradı olacak şekilde paralel port durum portuna bağlanır. Böyle bir bağlantı gerekli olmasa da, program biraz basitleştirilmiştir.

Paralel Bağlantı Noktası IRQ'yu Kullanma

Tipik olarak, paralel bağlantı noktası kesme isteği IRQ 5 veya IRQ 7'dir, ancak başka biri de olabilir. Kart sadece yazdırma için kullanılıyorsa, kesmelerin tamamen devre dışı kalması mümkündür. Paralel bağlantı noktası kesintileri, kontrol kaydının 4. biti kullanılarak etkinleştirilebilir ve devre dışı bırakılabilir - Ack hattı aracılığıyla IRQ'yu etkinleştirin (Ack Line Üzerinden IRQ'yu Etkinleştir). nAck sinyalinin düşükten yükseğe (yükselen kenar) geçişinde etkin bir kesme meydana gelir. Ancak, bazı kartlar yüksekten alçağa geçişte bir kesintiyi tetikler.

BIOS'ta Paralel Bağlantı Noktası Modları

Çoğu paralel bağlantı noktası artık çok modlu bağlantı noktalarıdır. Genellikle BIOS yordamları kullanılarak birkaç moddan birine programlı olarak yapılandırılırlar. Tipik modlar:

Bazen Varsayılan veya Normal mod olarak adlandırılan Yazıcı Modu
Standart ve çift yönlü mod (SPP)
EPP1.7 ve SPP modu
EPP1.9 ve SPP modu
ECP modu
ECP ve EPP1.7 modu
ECP ve EPP1.9 modu

Yazıcı modu en basit moddur - yalnızca standart paralel bağlantı noktasının çıkışına karşılık gelir. Çift yönlü yetenekten yoksundur, dolayısıyla kontrol bağlantı noktasının 5. bitinin hiçbir etkisi yoktur. Standart ve çift yönlü mod (SPP)çift ​​yönlüdür. Bu modda, kontrol portunun 5. biti portun yönünü tersine çevirir, böylece giriş değeri veri hatları üzerinden okunabilir.

EPP1.7 ve SPP modu EPP 1.7 (Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası) ve SPP modlarının birleşimidir. Bu çalışma modu, EPP kayıtlarına erişimin yanı sıra SPP kayıtlarına (veri, durum ve kontrol kayıtları) erişim sağlar. Aynı modda, kontrol kaydının 5. bitini kullanarak portun yönünü değiştirebilirsiniz. EPP 1.7'nin ilk sürümünde bir Zaman Aşımı biti olmayabilir.

EPP1.9 ve SPP moduöncekine benzer, ancak şimdi EPP Sürüm 1.9'u kullanıyor. Kontrol bağlantı noktasının 5. biti dahil olmak üzere SPP kayıtlarına hala erişim sağlar. Ama bu mod farklı EPP1.7 ve SPP modu EPP bağlantı noktasındaki Zaman Aşımı bitine erişerek.

ECP modu Genişletilmiş Yetenekler Bağlantı Noktası sağlar. Bu bağlantı noktasının modu daha sonra ECP bağlantı noktasının Genişletilmiş Kontrol Kaydı (ECR) kullanılarak ayarlanabilir. Ancak bu modda BIOS'tan EPP modu(100) kullanılamayacak.

ECP ve EPP1.7 modu Ve ECP ve EPP1.9 moduönceki modda olduğu gibi gelişmiş ECP özelliklerine sahip bir bağlantı noktası sağlar. Fakat EPP modu ECP bağlantı noktasının ECR kaydında artık kullanılabilir. İÇİNDE ECP ve EPP1.7 modu emrinizde bir EPP1.7 portunuz var ve ECP ve EPP1.9 modu- EPP1.9 bağlantı noktası.

Dikkate alınan modlar, BIOS aracılığıyla yapılandırılır. Kullanıcı programıyla yeniden yapılandırabilir, ancak bunu yapın Tavsiye edilmez. 2FAh, 3F0h, 3F1h adreslerindeki yazılım kayıtları, yalnızca BIOS'tan erişim için tasarlanmıştır. Bu yapılandırma kayıtları için belirlenmiş bir standart yoktur, bu nedenle bunları kullanmak uygulama programı kötü taşınabilir (taşınabilir) hale gelir.

BIOS'tan seçim yapmak çok daha iyi ECP ve EPP1.7 modu veya ECP ve EPP1.9 modu ve ardından paralel bağlantı noktası modunu ayarlamak için ECP bağlantı noktasının genişletilmiş denetim kaydını kullanın. EPP1.7 modunda, bekleme durumlarından bağımsız olarak bir döngü başlatmak için veri ve adres flaşlarının oluşturulmasıyla ilgili birkaç sorun vardı, bu nedenle bu mod şu anda kullanılmamaktadır. Paralel bağlantı noktasını şu şekilde ayarlamak en iyisidir: ECP ve EPP1.9 modu.

Paralel Bağlantı Noktası Modları ve Genişletilmiş Bağlantı Noktası Kontrol Kaydı ECP

Paralel bağlantı noktasının şu şekilde ayarlanmasının önerildiği daha önce gösterilmiştir: ECP ve EPP1.9 modu ve ardından farklı çalışma modlarını seçmek için ECP bağlantı noktasının genişletilmiş kontrol kaydını kullanın. ECP bağlantı noktası kayıtları Microsoft tarafından standartlaştırılmıştır.

yüklerken ECP modu Base + 400h'de yeni bir kayıt seti mevcuttur. Bunların ayrıntılı bir açıklaması ECP bağlantı noktasındaki materyalde verilmiştir, ancak burada yalnızca Base + 402h adresindeki genişletilmiş kontrol kaydına ihtiyacımız var. Bu kaydın formatı soldaki tabloda gösterilmektedir. ECP kayıtlarının, temel adresi 3BCh olan bir bağlantı noktası için mevcut olmadığını unutmayın.

Şimdiye kadar, çalışma modunu belirleyen genişletilmiş kontrol kaydının yalnızca en önemli üç bitiyle ilgileniyoruz. Yedi olası çalışma modu vardır, ancak tüm bağlantı noktaları tüm modları desteklemez. Örneğin, bazı bağlantı noktaları desteklenmez EPP modu. Aşağıdaki tablo, çalışma modları hakkında daha ayrıntılı bilgi sağlar.

ECP modu BIOS'ta ayarlanmışsa veya kart, ECP'ye atlama teli ile yapılandırılmışsa, kullanımdan önce ECP bağlantı noktasının önceden tanımlanmış bir duruma başlatılması önerilir. SPP kullanırken yapılacak ilk şey, bağlantı noktasını standart moda ayarlamaktır. Bağlantı noktasının zaten standart (SPP) modunda olacağı varsayılamaz.

Bazı modlarda, SPP kayıtları kaybolabilir veya düzgün çalışmayabilir. SPP kullanırken, ECR kaydını standart moda ayarlamalısınız.

Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası (EPP)

Geliştirilmiş Paralel Bağlantı Noktası(Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası - HATA) Intel, Xircom ve Zenith Data Systems tarafından geliştirilmiştir. EPP portları ilk olarak EPP 1.7 standardında tanımlanmış ve daha sonra IEEE 1284 (1994) standardına dahil edilmiştir. EPP bağlantı noktasının iki standardı vardır: EPP 1.7 ve EPP 1.9. Aralarında cihazların çalışmasını etkileyebilecek farklılıklar vardır (aşağıya bakınız). Veri aktarım hızı 500 KB/s ile 2 MB/s arasındadır. El sıkışma, vuruş ve diğer işlemlerin Centronics arayüzünde olduğu gibi programlı olarak değil, port devreleri tarafından üretilmesi gerçeğiyle elde edilir.

Meraklılar genellikle EPP bağlantı noktasını Genişletilmiş Yetenekler Bağlantı Noktasından (ECP) daha sık kullanırlar. EPP bağlantı noktası, EPP bağlantı noktasının çevre birimine/çevre biriminden tüm iletimleri oluşturması ve kontrol etmesi bakımından ECP bağlantı noktasından farklıdır. Öte yandan, ECP bağlantı noktası çevre biriminin ters kanalı onaylamasını ve anlaşmayı yönetmesini gerektirir. Sıradan ile bunu başarmak zor basit diyagramlar ve özel bir denetleyici veya ECP Çevresel Çip gerektirir.

Donanım

EPP modunda, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi her satıra farklı işlevler ve simgeler atanır.

Kağıt Bitti, Seç ve Hata sinyalleri EPP el sıkışmasında tanımlanmamıştır ve kullanıcı karşılık gelen hatları kendi takdirine göre kullanabilir. Bu satırların durumları, herhangi bir zamanda durum kaydı okunarak belirlenebilir. Ne yazık ki, belirli zorluklara neden olabilecek yedek çıkışlar yoktur.

EPP bağlantı noktası anlaşması

EPP veri yazma döngüsü

1. Program, EPP veri kaydına (Base + 4) yazar.
2. nWrite azalarak bir yazma işlemi olduğunu gösterir.
3. Veriler, 0-7 veri satırlarına yerleştirilir.
4. Wait düşükse bir nData Flaşı yayılır (döngüyü başlatabilirsiniz).

6. nData Flaş kaldırılır.
7. EPP veri yazma döngüsü sona erer.

EPP adresi yazma döngüsü

1. Program, adresi adres kaydı EPP'ye (Base + 3) yazar.
2. Yazma sinyali, bir yazma işlemini belirtmek için azalır.
3. Adres, 0-7 veri satırlarına yerleştirilir.
4. Wait düşükse (döngüyü başlatabilirsiniz) bir Adres Flaşı yayılır.
5. Bilgisayar onay bekliyor - nWait'te yüksek seviye (döngüyü sonlandırabilirsiniz).
6. Flaş nAddress Flaşı kaldırıldı.
7. EPP adresi yazma döngüsü sona erer.

EPP Veri Okuma Döngüsü

1. Program, EPP veri kaydını (Temel + 4) okur.
2. Wait düşükse bir nData Flaşı yayılır (döngüyü başlatabilirsiniz).


5. nData Flaş kaldırılır.
6. EPP veri okuma döngüsü sona erer.

EPP adresi okuma döngüsü

1. Program, adres kaydı EPP'yi (Baz + 3) okur.
2. nAddr Strobe, Wait düşükse verilir (döngüyü başlatabilirsiniz).
3. Bilgisayar onay bekliyor - nWait'te yüksek.
4. Paralel port pinlerinden veri okunur.
5. nAddr Flaşı kaldırılır.
6. EPP adresi okuma döngüsü sona erer.

Not EPP 1.7 (IEEE 1284 öncesi) anlaşmasını uygularken, Bekleme durumundan bağımsız olarak bir döngü başlatmak için veri ve adres flaşları yayılabilir. EPP 1.9 standardında döngü yalnızca Wait düşük olduğunda çalışır. Hem EPP 1.7 hem de EPP 1.9, bir döngüyü sonlandırmak için yüksek bir Bekleme gerektirir.

EPP bağlantı noktası yazılım kayıtları

EPP bağlantı noktası, üçü standart SPP paralel bağlantı noktasından miras alınan yeni bir kayıt kümesine de sahiptir. Aşağıdaki tabloda yeni ve mevcut kayıtlar listelenmektedir.

Gördüğünüz gibi ilk üç adres SPP port register'larının adresleri ile tamamen aynıdır ve benzer şekilde çalışırlar. Bu nedenle, EPP portunu kullanırken, Base + 0 adresindeki verileri SPP'deki ile aynı şekilde verebilirsiniz. Bir yazıcıyı bağlarken ve uyumluluk modunu kullanırken, bağlantı noktasının meşgul olup olmadığını kontrol etmeniz ve ardından kontrol ve durum bağlantı noktalarını kullanarak flaşı çıkarıp kaldırmanız ve ardından Ack onayını beklemeniz gerekir.

EPP uyumlu bir cihazla etkileşime geçmeniz gerekiyorsa, iletilen verileri Base + 4 adresindeki EPP veri kaydına yüklemeniz yeterlidir ve kart gerekli tüm el sıkışma sinyallerini üretecektir. Benzer şekilde, cihaza bir adres vermeniz gerekiyorsa, Base + 3 adresindeki EPP adres kaydını kullanmalısınız.

EPP adresi ve veri kayıtları hem okunabilir hem de yazılabilir olduğundan, cihazdan veri okumak için aynı kayıtlar kullanılabilir. Ancak, hem nData Strobe hem de nAddress Strobe çıkış olduğundan, EPP yazıcı kartının bir okuma döngüsü başlatması gerekir. Aygıt, bir kesme ile bir okuma isteği sinyali verebilir ve bir Kesme Hizmeti Rutininin (ISR) okuma işlemini gerçekleştirmesine neden olabilir.

Durum bağlantı noktasının küçük bir değişikliği vardır. SPP bağlantı noktası kayıt setinde ayrılan bit 0, artık EPP bağlantı noktası Zaman Aşımı biti olmuştur. Bu bit, EPP bağlantı noktası zaman aşımı oluştuğunda ayarlanır. Bu, IOW veya IOR sinyalleri verildikten yaklaşık 10 µs sonra (bağlantı noktasına bağlı olarak) nWait hattındaki sinyal kaldırılmadığında meydana gelir. IOW ve IOR yazma ve okuma G/Ç sinyal hatları, ISA veri yolunda mevcuttur.

EPP modu, ISA veri yolunun zamanlamasına çok bağlıdır. Bir okuma döngüsü gerçekleştirildiğinde, bağlantı noktasının uygun Okuma/Yazma anlaşması yapması ve bu ISA veri yolu döngüsündeki verileri döndürmesi gerekir. Tabii ki, bu tek bir ISA döngüsünde gerçekleşmez, bu nedenle bağlantı noktası, döngü tamamlanana kadar bekleme durumlarına girmek için ISA veriyolu üzerindeki IOCHRDY (I/O Channel Ready) sinyalini kullanır. Şimdi, EPP portunun Okunması veya Yazılması başlatılırsa ve herhangi bir çevre birimi bağlı değilse ne olur? Bağlantı noktası hiçbir zaman bir onay (nWait) almayacak ve bekleyen durumları talep etmeye devam edecek ve bilgisayar engellenecektir. Bu nedenle, EPP bağlantı noktasında yaklaşık 10 µs'ye ayarlanmış bir zamanlayıcı (izleyici) tutulur.

Base+5, Base+6 ve Base+7 adreslerindeki üç kayıt, bağlantı noktası destekliyorsa 16- ve 32-bit okuma ve yazma için kullanılabilir. Bu, G/Ç işlemlerinin sayısını azaltabilir. Paralel bağlantı noktası bir seferde yalnızca sekiz bit iletebilir, bu nedenle paralel olarak yazılan 32 bitlik veya 16 bitlik bir sözcük baytlara bölünür ve bağlantı noktasının sekiz veri hattı üzerinden iletilir.

EPP Port Programlama Özellikleri

EPP bağlantı noktasının yalnızca iki ana kaydı ve bir zaman aşımı bayrağı vardır. Nelerin yapılandırılması gerekiyor? EPP verilerini ve adres bağlantı noktalarını okuyarak ve bunlara yazarak herhangi bir EPP bağlantı noktası döngüsüne başlamadan önce, bağlantı noktası uygun şekilde yapılandırılmalıdır. Boştayken, EPP'nin nAddress Strobe, nData Strobe, nWrite ve nReset hatları devre dışı (yüksek) olmalıdır. Bazı bağlantı noktaları, herhangi bir EPP döngüsünü çalıştırmadan önce bu ayarı gerektirir. Bu nedenle, ilk görev, SPP bağlantı noktası kayıtlarını kullanarak bu satırları manuel olarak başlatmaktır. Bunu yapmak için kontrol portuna XXXX0100 kodunu yazın.

Bazı kartlarda, paralel bağlantı noktası ters moddaysa, bir EPP yazma döngüsünü tamamlamak mümkün değildir. Bu nedenle, EPP bağlantı noktasını kullanmadan önce doğrudan moda ayarlanması önerilir. Kontrol kaydındaki bit 5'in sıfırlanması, doğru işlemle sonuçlanmalıdır.

EPP bağlantı noktası Zaman Aşımı bitini zaten tartıştık. Bu bit ayarlandığında, bağlantı noktası düzgün çalışmayabilir. Bu nedenle, bir adres veya veri döngüsünde her zaman FFh'nin okunması önerilir. Güvenilir çalışma için bu bit sıfırlanmalı ve sürekli izlenmelidir.

Gelişmiş Bağlantı Noktası (ECP)

Gelişmiş Mod, Hewlett-Packard ve Microsoft tarafından bir Genişletilmiş Yetenekler Bağlantı Noktası Protokolü ve ISA Arayüz Standardı. Bu protokol, EPP modunda olduğu gibi el sıkışma sinyalleri oluşturmak için ek devre kullanır ve EPP bağlantı noktasından daha yüksek bir hızda çalışır. Ancak bu mod, verileri aktarmak için Doğrudan Bellek Erişimi (DMA) kanallarını kullanabildiğinden Windows altında daha iyi çalışır. Ayrıca alınan ve iletilen veriler için bir FIFO arabelleği kullanır.

Diğer bir ECP özelliği, gerçek zamanlı veri sıkıştırmadır. Çalışma Uzunluğu Kodlaması (RLE) kodlama algoritması, 64:1'e kadar sıkıştırma oranı sağlar. Bu, verilerin çoğunun yinelenen dizelerle temsil edildiği tarayıcılar ve yazıcılar için kullanışlıdır.

ECP bağlantı noktası, kanal adresleme yöntemini destekler. Papatya zinciri cihazlarında kullanılmak üzere tasarlanmamıştır, ancak birden fazla cihazın tek bir cihazda adreslenmesine izin verir. Bir bilgisayarla arayüz oluşturmak için paralel bağlantı noktası içeren birçok modern faks makinesi buna bir örnektir. Bir faks makinesi tarayıcı, modem/faks ve yazıcı gibi ayrı aygıtlara bölünebilir ve diğer aygıtlar tam arabellek nedeniyle veri alamasa bile her bileşen ayrı ayrı adreslenebilir.

Donanım

ECP yazıcı bağlantı noktaları standart paralel bağlantı noktası (SPP) ile aynı D25 konektörünü kullansa da, ECP bağlantı noktası farklı pin işlevleri atar (tıpkı EPP bağlantı noktası gibi). Bu nedenle, ECP bağlantı noktası arabirimi farklı bir el sıkışma yöntemi kullanır.

ECP bağlantı noktası, SPP ve EPP bağlantı noktalarıyla geriye dönük uyumludur. SPP modunda çalışırken, ayrı hatlar bir SPP bağlantı noktasındakiyle aynı şekilde çalışır ve Strobe, Auto Linefeed, Init, Busy, vb. olarak adlandırılır. EPP modunda çalışırken, hatlar EPP port protokolünde açıklanan yönteme göre çalışır ve farklı bir el sıkışma yöntemi kullanılır. Port ECP modundayken satırlar aşağıdaki gibi tanımlanır.

HostAck ve PeriphAck hatlarındaki sinyaller, 0-7 veri yolu üzerinde veri veya komut olup olmadığını gösterir. Bu hatlar yüksek olduğunda, veri yolunda veri vardır (pin 2-9). Bir komut döngüsü uygulanırsa, karşılık gelen satır düşük olacaktır; örneğin, ana bilgisayar bir komut verirse HostAck satırı düşük olur ve cihaz bir komut verirse PeriphAck satırı düşük olur.

Komut döngüsü ikisinden biri olabilir - veri hatlarının (pim 9) bit 7'si tarafından belirlendiği üzere bir RLE sayacı veya bir adres. 7. bit 0 ise, verilerin geri kalanı (0-6 bitleri) sıkıştırma algoritmasında kullanılan RLE uzunluk sayacıdır. Ancak, bit 7 bir 1 içeriyorsa, o zaman 0-6 bitlerindeki veriler kanal adresidir. Bir bit eksikse, sayı yalnızca 0 ile 127 arasında bir değer olabilir.

ECP bağlantı noktası anlaşması

Doğrudan ECP veri döngüsü

2. Ana bilgisayar daha sonra düşük bir HostAck sinyali vererek bir veri döngüsünü belirtir.

4. Çevre aygıtı, PeriphAck sinyalini vererek geçerli veri onayını verir.
5. Ana bilgisayar, yüksek bir HostClk sinyali verir. Çevre birimindeki verileri kilitlemek için yükselen bir kenar kullanılır.
6. Çevre aygıtı, PeriphAck sinyalini devre dışı bırakarak baytı onaylar.

Doğrudan ECP Komut Döngüsü

1. Ana bilgisayar, verileri veri hatlarına yerleştirir.
2. Ana bilgisayar daha sonra HostAck'i kaldırarak komut döngüsünü gösterir.
3. Ana bilgisayar, HostClk sinyalini düşük sürerek veri geçerliliğini gösterir.
4. Çevre aygıtı, bir PeriphAck sinyali üreterek geçerli verilerin onayını verir.
5. Ana bilgisayar, HostClk yüksek sinyalini kaldırır. Çevre birimindeki verileri kilitlemek için yükselen bir kenar kullanılır.
6. Cihaz, PeriphAck sinyalini temizleyerek bir bayt onayı verir.

ECP Veri Ters Döngüsü

4. Cihaz daha sonra yüksek bir PeriphAck sinyali vererek bir veri çerçevesi seçer.

ECP Talimatı Ters Döngü

1. Ana bilgisayar, bir ters kanal talep etmek için nReverseRequest sinyalini düşük olarak ileri sürer.
2. Çevre birimi, düşük bir nAckReverse sinyali yayınlayarak ters kanal talebini onaylar.
3. Cihaz, verileri veri hatlarına yerleştirir.
4. Cihaz daha sonra PeriphAck sinyalini düşük vererek komut döngüsünü seçer.
5. Cihaz, düşük PeriphClk sinyali ile geçerli verileri gösteriyor.
6. Ana bilgisayar, geçerli veri onayını yüksek bir HostAck sinyaliyle verir.
7. Cihaz, PeriphClk sinyalini yüksek olarak ayarlar. Ana bilgisayara veri işlemek için yükselen bir kenar kullanılır.
8. Ana bilgisayar, HostAck'i düşük sürerek bayt onayını verir.

ECP ve SPP bağlantı noktası anlaşmasının karşılaştırılması

Bir SPP bağlantı noktasının el sıkışması yalnızca beş adımdan oluşur:

1. Veri bağlantı noktasına bir bayt yazın.
2. Yazıcının meşgul olup olmadığını kontrol edin. Yazıcı meşgulse, herhangi bir veriyi kabul etmeyecektir, bu nedenle yazılmakta olan tüm veriler kaybolacaktır.
3. Düşük seviyeli bir Strob sinyali oluşturun (pim 1). Yazıcıya veri hatlarında (pin 2-9) geçerli veri olduğunu söyler.
4. Yaklaşık 5 µs sonra, yüksek düzeyde Strobe sinyali oluşturun.
5. Cihazdan Onay onayını kontrol edin.

Öte yandan, bir ECP bağlantı noktasının el sıkışması daha fazla adım gerektirir. Bu nedenle ECP portunun SPP portundan daha yavaş olacağı görülüyor. Ancak, onayın tüm aşamalarının kontrolü bir devrede uygulandığı için durum böyle değildir. El sıkışma yazılımda uygulandıysa, SPP bağlantı noktası el sıkışmasından önemli ölçüde daha yavaş olacaktır.

RLE kodlaması

ECP bağlantı noktası protokolünün sıkıştırmayı çalışma uzunluklarıyla kodlamak için basit bir algoritma içerdiğinden daha önce kısaca bahsedilmişti (Çalışma Uzunluğu Kodlama - RLE). 64:1'e kadar maksimum sıkıştırma oranı sağlar ve atlama sayısı olarak tekrarlanan baytları ve baytın tek bir kopyasını göndererek çalışır. Kesme sayacı, bir sonraki baytın kaç kez tekrarlanması gerektiğini belirler.

Örneğin, 25 "A" dizisi iletilirse, önce 24'e eşit olan segment sayaç baytı, ardından "A" baytı iletilmelidir. Alıcı cihaz, bir Çalışma Uzunluğu Sayısı alırken, sayaç tarafından belirlenen sayıda bir sonraki baytı genişletmeli (tekrarlamalıdır).

Segment uzunluğu sayaç baytı, veri yolundaki diğer baytlardan farklı olmalıdır. Adres FIFO Portuna komut olarak gönderilir. Bu kayda gönderilen baytlar bir uzunluk sayacı veya bir adres olabilir. En önemli bit 7'de farklılık gösterirler. Bit 7'de bir 1 varsa, kalan yedi bit (0-6) kanal adresidir. Bit 7, 0'a ayarlanırsa, alttaki yedi bit, kesim uzunluğu sayacıdır. Bu durumda, kanal adresleri ve sekme uzunluğu sayaçları yedi bit ile sınırlıdır (0 ile 127 arasındaki değerler).

ECP bağlantı noktası yazılım kayıtları

Aşağıdaki tablo, ECP bağlantı noktası kayıtlarını listeler. İlk üç kayıt, SPP bağlantı noktası kayıtları ile aynıdır. Bununla birlikte, çift yönlü bağlantı noktası etkinleştirme bitinin (kontrol bağlantı noktasının 5. biti) görünümüne dikkat edin. Bu bit, ECP bağlantı noktasının geçerli yönünü belirtir ve ECR kaydındaki FIFOPFull FIFOPEmpty bitlerini etkiler (aşağıya bakın).

Genişletilmiş Kontrol Kaydı (ECR)

En önemli ECP bağlantı noktası kaydı, Genişletilmiş Kontrol Kaydı'dır. ECR), öyleyse önce işine bakalım. Bu kayıt, ECP bağlantı noktasının hangi modda çalışacağını belirler ve ayrıca FIFO arabelleğinin durumunu ayarlar. Bu kaydın işlevleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Genişletilmiş kontrol kaydının en önemli üç biti çalışma modunu belirler. Yedi olası çalışma modu vardır, ancak tüm bağlantı noktaları tüm modları desteklemez. Örneğin, bazı bağlantı noktaları desteklenmez EPP modu. Aşağıdaki tablo, çalışma modları hakkında daha ayrıntılı bilgi sağlar.

Daha önce gösterildiği gibi, bağlantı noktası standart modda çalışacak şekilde ayarlandığında, çift yönlü veri aktarımı olmadan bir SPP bağlantı noktası gibi davranır. Çift yönlü aktarım gerekiyorsa bayt modu ayarlanmalıdır. Paralel bağlantı noktası FIFO ve ECP FIFO modları, gerekli el sıkışma sinyallerini oluşturmak için devre kullanır. İkisi arasındaki tek fark, paralel bağlantı noktası FIFO modunun SPP bağlantı noktası anlaşmasını kullanması ve bir SPP yazıcıyla kullanılabilmesidir. ECP FIFO modu, ECP bağlantı noktası anlaşmasını kullanır.

FIFO test modu, FIFO arabelleklerinin kapasitesini test etmenin yanı sıra düzgün çalıştıklarını doğrulamak için kullanılabilir. Bu modda, TEST FIFO kaydına (Base + 400h) yazılan herhangi bir bayt, FIFO arabelleğine yerleştirilir ve bu yazmaçtan okunan herhangi bir bayt, FIFO arabelleğinden alınır. Bu, FIFO tamponunun kapasitesini belirlemek için genişletilmiş kontrol yazmacı ECR'nin FIFO Full ve FIFO Empty bitleri ile birlikte kullanılabilir. FIFO derinliği tipik olarak yaklaşık 16 bayttır.

ECR kaydının diğer bitleri de çalar önemli rol ESR portunun çalışmasında. Kesme biti (bit 4) kesmelerin kullanılmasını sağlar ve DMA etkinleştirme biti (bit 3) doğrudan belleğe erişim sağlar. ECP kontrol biti (bit 2), bir kesme talebinin başlatılıp başlatılmadığını gösterir. Varsa, bu bit ayarlanacaktır. Bu bitin sıfırlanması, farklı mikro devrelerde farklı şekilde yapılır. Bazıları biti sıfırlamanızı gerektirir, örn. 0 yazın ve diğerleri kayıttan okunduğunda sıfırlanır.

FIFO Full biti (bit 1) ve FIFO Empty (bit 0), FIFO tamponunun durumunu gösterir. Bu bitler yöne bağlıdır, bu nedenle kontrol kaydının 5. biti dikkate alınmalıdır. Bit 0 (FIFO Boş) ayarlanmışsa, FIFO tamponu boştur ve bit 1 ayarlanmışsa, FIFO tamponu doludur. Bu bitlerin hiçbiri ayarlanmamışsa, FIFO'da veri vardır, ancak arabellek henüz dolmamıştır. Bu bitler, FIFO arabelleğinin kapasitesini belirlemek için FIFO test modunda kullanılabilir.

Yapılandırma Kaydı A (cnfgA)

Yapılandırma Kaydı A (cnfgA), iki ECP bağlantı noktası yapılandırma kaydından biridir. Konfigürasyon kayıtları sadece konfigürasyon modunda mevcuttur. cnfgA kayıt adresi taban + 400h şeklindedir. cnfgA kaydının formatı aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Yapılandırma Kaydı A, ECP hakkında daha fazla bilgi için okunabilir. Bit 7, kartın kesmeleri seviyeye göre mi yoksa kenara göre mi ürettiğini gösterir. Kartın kullandığı veri yolu tipine bağlıdır. Bit 6:4, kartın içindeki lastiklerin genişliğini gösterir. Bazı kartlar yalnızca 8 bitlik bir veri yolu kullanırken, diğerleri 16 veya 32 bitlik olanları kullanır. Karttan en iyi şekilde yararlanmak için program, belirlemek için bu bitlerin durumunu okumalıdır. en büyük boy bağlantı noktasına sözcük çıkışı.

En önemsiz üç bit, Ana Bilgisayar Kurtarma için kullanılır. Bir hatadan kurtulmak için programın FIFO'da kalan bayt olup olmadığını belirleyerek kaç baytın aktarıldığını bilmesi gerekir. Bazı uygulamalar, verici kaydındaki bekleyen baytları FIFO Tam durumunun bir parçası olarak kabul ederken, diğerleri dikkate almaz. Bit 2, şu veya bu durumu tanımlar.

Diğer bir sorun ise paralel portların çıktısının sadece sekiz bit genişliğinde olması ve programın 16-bit veya 32-bit I/O komutlarını kullanabilmesidir. Bu durumda port word'ünün bir kısmı gönderilebilir. Bu nedenle, 0 ve 1 bitleri, FIFO'da kalan geçerli bayt sayısını gösterir ve bunlar yeniden iletilebilir.

Yapılandırma Kaydı B (cnfgB)

Yapılandırma kaydı A gibi yapılandırma kaydı B, yalnızca yapılandırma modunda kullanılabilir. Bu moddaki adresi Base + 401h'dir. cnfgB kayıt formatı aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Yapılandırma kaydı B (cnfgB), okuma-yazma erişiminin bir kombinasyonu olabilir. Bazı bağlantı noktaları, IRQ ve DMA kaynaklarını bir kayıttan ayarlamak için programlı olarak yapılandırılır. Diğerleri, BIOS aracılığıyla veya kart üzerindeki atlama telleri aracılığıyla yapılandırılır, bu nedenle kayıt yalnızca okunabilir.

Bit 7, RLE algoritmasını kullanarak çıktı verilerinin sıkıştırılıp sıkıştırılmayacağını belirler: 1 - ana bilgisayar verileri iletimden önce sıkıştırır, 0 - veriler cihaza ham (sıkıştırılmamış) iletilir. Bit 6, IRQ piminin durumunu döndürür. Yalnızca paralel bağlantı noktasının IRQ durumunu değil, aynı zamanda bu IRQ hattını kullanan diğer aygıtın IRQ durumunu da göstereceği için çakışmaları teşhis etmek için kullanılabilir.

5:3 bitleri IRQ hattının port atama durumunu, 2:0 bitleri ise DMA kanalının port atama durumunu gösterir. Daha önce de belirtildiği gibi, bu alanlar okunabilir ve yazılabilir. Kaybolan jumper panoları için, bu bitler basitçe kaynakları "Jumpered" olarak veya doğru satır numaralarını gösterir. Tabii ki, bu durumda sadece okunabilirler.

Giriş - çıkış portları. Paralel ve seri G/Ç cihazları

G/Ç bağlantı noktası

Bir cihaz ile bir mikroişlemci arasındaki veri iletim kanalı. Bir bağlantı noktası, mikroişlemcide verilerin okunabileceği veya yazılabileceği bir veya daha fazla bellek adresi olarak temsil edilir.

paralel bağlantı noktası

Paralel arayüz cihazlarını bağlamak için G/Ç konektörü. Çoğu yazıcı bir paralel bağlantı noktasına bağlanır.

Seri port

Bayt organizasyonu için bilgisayar bağlantı noktası eşzamansız iletişim Bir seri bağlantı noktasına iletişim veya COM bağlantı noktası da denir.

asenkron iletişim

Bilgilerin düzensiz aralıklarla, her seferinde bir karakter olmak üzere iletildiği ve alındığı bir veri iletim biçimi. Veri düzensiz aralıklarla alındığından, alıcı modeme bir karakterin veri bitlerinin ne zaman başlayıp bittiğini belirlemesine izin vermek için bir mesaj gönderilmelidir. Start ve stop bitleri bunun içindir.

Paralel bağlantı noktası (LPT)

(25 pimli konektör). Bilgi depolamak ve taşımak için bir yazıcı, tarayıcı ve harici aygıtları (sürücüler) bağlamak için tasarlanmıştır. Yakın zamana kadar, nispeten yüksek bir veri aktarım hızıyla (yaklaşık 2 MB / s) ayırt ediliyordu. Kural olarak, bilgisayarın arkasındaki tek konektör LPT'dir.

Seri bağlantı noktaları (COM) (9 - ve 25 - pimli konektör) çok daha yavaştır (yaklaşık 112 kb / s). Bu nedenle, her türden "telaşsız" cihaz desteği, örneğin bir fare veya modem gibi, onların payına düştü. Başlangıçta bilgisayarda dört COM bağlantı noktası vardı, ancak zamanla bunlardan yalnızca ikisi kaldı. Fare, klavye ile paylaşarak seri bağlantı noktasına kendi PS / 2 konektörünü tercih etti ve COM bağlantı noktasının paylaşımında yalnızca yavaş modem desteği kaldı. Zamanla, modem yeni bir USB bağlantı noktasına taşınacak - ardından COM bağlantı noktası nihayet ve geri alınamaz bir şekilde geçmişte kalacak.

Bir zamanlar fare ve klavye farklı konektörlere bağlıydı: fare, COM bağlantı noktasındaki modemin yanındaydı ve klavyenin başka hiçbir şeye benzemeyen kendi konektörü vardı. PS / 2 - bağlantı noktası ilk olarak 1998'de ana akım anakartlarda ortaya çıktı. Fare ve klavye dışında bir şeye bağlanmak çalışmaz.

Seri bağlantı noktası ve USB arabirimi.

2000 yılında başarıyla piyasaya sürülen bu yenilik, on yılın en önemli yeniliklerinden biri olarak adlandırıldı. USB'nin ana avantajlarından biri, bir USB bağlantı noktasına 127 aygıtın bağlanabilmesidir (eski bağlantı noktalarından farklı olarak: her birine yalnızca bir aygıt bağlanabilir). Tüm USB aygıtları bilgisayara "zincir halinde" bağlanabilir - eğer her "bağlantının" aynı anda birkaç bağlantı noktası için kendi USB bağlantı noktası veya USB hub'ı varsa. USB ile çalışırken uyulması gereken tek kural, en verimli cihazların zincirde ilk sırada yer alması gerektiğidir: yazıcı, tarayıcı, hoparlörler, sürücüler. Ve en sonunda - yavaş klavye ve fare.

USB'nin bir diğer önemli özelliği de bu arayüzün sistemi yeniden başlatmadan herhangi bir cihazı bilgisayarınıza bağlamanıza izin vermesidir.

USB'nin ilk modifikasyonunun hızı (yani, 2000 yılı sonundan önce piyasaya sürülen tüm cihazlar bu standarda aittir) yaklaşık 12 MB / s'dir (aslında, USB'ye bağlı bir dizi cihaz çok daha düşük bir hızda çalışır - 1,5 MB / sn). Nisan 2000'de kabul edilen yeni USB 2.0 veri yolu özelliği, veri aktarım hızının 60 MB/sn'ye çıkarılmasını planlıyordu ancak bu aktarım hızını destekleyen yeni cihazlar yıl sonuna kadar pazara girmedi. Cihazlarla uyumlu USB 2.0 usb eski biçimindedir, ancak aynı hızda çalışırlar.

kızılötesi bağlantı noktası

Bir bilgisayarı diğer bilgisayarlara veya cihazlara kızılötesi radyasyon yoluyla kablolar olmadan bağlamak için tasarlanmış bir optik bağlantı noktası. Kızılötesi bağlantı noktaları bazılarına uygula dizüstü bilgisayarlar, yazıcılar ve kameralar.

Bağlantı noktası "seri" olarak adlandırılır, çünkü bilgi her seferinde bir bit, seri olarak bit parça iletilir (paralel bağlantı noktasının aksine). Bazı bilgisayar arabirimlerinin (örneğin, Ethernet, FireWire ve USB) seri bilgi alışverişi yöntemini kullanmasına rağmen, RS-232 standardının bağlantı noktasına "seri bağlantı noktası" adı verildi.

Amaç

Kişisel bilgisayarların seri bağlantı noktası için en sık kullanılan standart RS-232C'dir. Önceden, seri bağlantı noktası bir terminali bağlamak için, daha sonra bir modem veya fare için kullanılıyordu. Şimdi, gömülü bilgi işlem geliştirme donanımı, uydu alıcıları ile bağlantı kurmak, iletişim kurmak için kullanılıyor. yazarkasalar, programcılar, nesnelerin güvenlik sistemleri için cihazlarla ve diğer birçok cihazla.

COM bağlantı noktasını kullanarak, iki bilgisayarı sözde "boş modem kablosu" ile bağlayabilirsiniz (aşağıya bakın). MS-DOS'tan beri dosyaları bir bilgisayardan diğerine aktarmak için, UNIX'te başka bir makineye terminal erişimi için ve Windows'ta (hatta modern) çekirdek düzeyinde hata ayıklayıcı için kullanılır.

Teknolojinin avantajı, ekipmanın aşırı basitliğidir. Dezavantajı, düşük hız, büyük konektör boyutları ve ayrıca genellikle işletim sistemi ve sürücü yanıt süreleri için yüksek gereksinimler ve çok sayıda kesintidir (donanım kuyruğunun yarısı için bir, yani 8 bayt).

İlgili videolar

Konnektörler

Önde gelen üreticilerin (örneğin, Intel) veya hazır sistemlerin (örneğin, IBM, Hewlett-Packard, Fujitsu Siemens Computers) anakartlarında, seri bağlantı noktası için COM veya RS-232 sembolü kabul edilir.

DE-9 tipi COM bağlantı noktası konektör seçenekleri

En yaygın kullanılanlar, 1969'da standardize edilen D-şekilli konektörlerdir: 9- ve 25-pin, (sırasıyla DB-9 ve DB-25). Daha önce DA-31 ve yuvarlak sekiz pimli DIN-8'ler de kullanılıyordu. Tipik bir bağlantı noktası için maksimum baud hızı 115200 baud'dur.

alaka

USB ve Bluetooth üzerinden seri port emülasyonu için standartlar vardır (bu teknoloji büyük ölçüde "kablosuz seri port" olarak tasarlanmıştır).

Ancak, yazılım öykünmesi bu liman günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, örneğin, neredeyse tüm cep telefonları, GPRS/EDGE/3G/4G telefon ekipmanı aracılığıyla İnternet'e bilgisayar erişimi olan tethering için klasik bir COM bağlantı noktasını ve modemi taklit eder. Bu, bilgisayara fiziksel olarak bağlanmak için USB, Bluetooth veya Wi-Fi kullanır.

Ayrıca, bu portun yazılım emülasyonu "misafirlere" sağlanır. Sanal makineler VMWare ve Microsoft Hyper-V, bunun temel amacı, Windows çekirdek düzeyinde hata ayıklayıcıyı "guest" e bağlamaktır.

Voltaj seviyeleri ve ek sinyallerin yokluğu bakımından farklılık gösteren UART biçiminde, en küçük SoC, geliştirme panoları dışında hemen hemen tüm mikrodenetleyicilerde bulunur ve ayrıca çoğu cihazın kartlarında bulunur. konektör kasada görüntülenmiyor. Bu popülerlik, bu arayüzün hem fiziksel açıdan basitliğinden hem de diğer arayüzlere kıyasla yazılım tarafından porta erişimin kolaylığından kaynaklanmaktadır.

Teçhizat

Konektörün kontakları vardır:

DTR (Veri Terminali Hazır - veri almaya hazır) - bilgisayarda çıktı, modeme giriş. Bilgisayarın modemle çalışmaya hazır olduğunu gösterir. Bu satırın sıfırlanması, modemin neredeyse tamamen yeniden başlatılmasına neden olur. orijinal durum, telefonun kapatılması dahil (bazı kontrol kayıtları böyle bir sıfırlamadan sonra varlığını sürdürür). UNIX'te bu, tüm uygulamalar seri bağlantı noktası sürücüsündeki dosyaları kapattığında meydana gelir. Fare, güç almak için bu kabloyu kullanır.

DSR (Veri Kümesi Hazır - veri aktarımına hazır olma) - bilgisayara giriş, modeme çıkış. Modemin hazır olduğunu gösterir. Bu satır sıfırsa, bazı işletim sistemlerinde bağlantı noktasını dosya olarak açmak imkansız hale gelir.

RxD (Veri Al - veri alımı) - bilgisayarda giriş, modemde çıkış. Bir bilgisayara giren bir veri akışı.

TxD (Veri İlet - veri aktarımı) - bilgisayarda çıktı, modemde giriş. Bir bilgisayardan çıkan bir veri akışı.

CTS (Göndermeye Açık - iletim hazırlığı) - bilgisayarda giriş, modemde çıkış. Bu kablo bire ayarlanana kadar bilgisayarın veri aktarımını askıya alması gerekir. Modemde taşmayı önlemek için donanım akış kontrol protokolünde kullanılır.

RTS (Gönderme Talebi - iletim talebi) - bilgisayardaki çıktı, modeme giriş. Modem, bu kablo bire ayarlanana kadar veri iletimini askıya almalıdır. Donanım ve sürücüde taşmayı önlemek için donanım akış kontrol protokolünde kullanılır.

DCD (Taşıyıcı Algılama - taşıyıcı varlığı) - bilgisayarda giriş, modemde çıkış. Karşı taraftaki modem ile bağlantı kurulduktan sonra modem tarafından bire ayarlanır, bağlantı koptuğunda sıfırlanır. Böyle bir olay meydana geldiğinde bilgisayar donanımı bir kesinti yayabilir.

RI (Zil Göstergesi - çağrı sinyali) - bilgisayarda giriş, modemde çıkış. Çalan bir sinyal algıladıktan sonra modem tarafından bire ayarlanır telefon görüşmesi. Böyle bir olay meydana geldiğinde bilgisayar donanımı bir kesinti yayabilir.

SG (Sinyal Topraklama - sinyal topraklama) - bağlantı noktasının ortak sinyal kablosu, ortak arazi değil, kural olarak, bilgisayar veya modem kasasından izole edilir.

İÇİNDE sıfır modem kablosu iki çapraz çift kullanılır: TXD/RXD ve RTS/CTS.

Başlangıçta, IBM PC ve IBM PC / XT'de, bağlantı noktası donanımı National Semiconductor'dan UART 8250 yongası üzerine inşa edildi, ardından yonga, öncekilerle uyumlu yazılım olan ancak 115200 bite kadar hızlara izin veren 16450 ile değiştirildi. saniyede, ardından kesme denetleyicisindeki yükü azaltmak için çift yönlü FIFO veri arabelleği içeren 16550 yongası ortaya çıktı. Şu anda bir dizi başka cihazla birlikte anakarttaki SuperIO çipine dahil edilmiştir.

COM bağlantı noktasına programlı erişim

UNIX

Unix (Linux) işletim sistemindeki COM bağlantı noktaları, karakter aygıt dosyalarıdır. Genellikle bu dosyalar dizinde bulunur. / dev ve denir

• ttyS0, ttyS1, ttyS2 vb. Linux'ta
• ttyd0, ttyd1, ttyd2 vb. (veya ttyu0, ttyu1, ttyu2 vb. sürüm 8.0'dan beri) FreeBSD'de
• tya, ttyb, ttyc vb. Solaris'te
• ttyf1, ttyf2, ttyf3 vb. IRIX'te
• tty1p0, tty2p0, tty3p0 vb. HP-UX'te
• tty01, tty02, tty03 vb. Digital Unix'te
• ser1, ser2, ser3 QNX'te vb.

COM bağlantı noktasına programlı erişim için, okuma / yazma için ilgili dosyayı açmanız ve tcgetattr (mevcut ayarları bulmak için) ve tcsetattr (yeni ayarlar yapmak için) özel işlevlerini çağırmanız gerekir. Belirli parametrelerle ioctl çağrıları yapmak da gerekebilir. Bundan sonra, bir dosyaya yazarken, veriler bağlantı noktası üzerinden gönderilecek ve okurken, program COM bağlantı noktası arabelleğinden önceden alınmış verileri alacaktır.

"ttyxx" adlı cihazlar, sunucu cihazları yani açılan uygulama olarak kullanılır. bu cihaz, genellikle bekler gelen çağrı modemden. Klasik varsayılan uygulama, gelen bir aramayı bekleyen, ardından COM bağlantı noktasını yapılandırma dosyalarına göre yapılandıran, orada "login:" çıktısını alan, bir kullanıcı adını kabul eden ve standart girdiyle "loginUserName" komutunu bir çocuk olarak çalıştıran getty'dir. ve çıktı COM bağlantı noktasına yönlendirilir. Bu komut, sırayla, parolayı ister ve denetler ve başarılı olursa (alt öğe olarak değil, aynı işlemde execve'yi çağırarak kendisi yerine) /etc/passwd dosyasında belirtilen varsayılan kullanıcı kabuğunu başlatır.

Bu teknoloji tarihsel olarak 1970'lerde, PDP-11 (SSCB'de bu seriye SM bilgisayarları deniyordu) veya VAX gibi bilgisayarların UNIX OS altında kullanıldığı ve birçok kullanıcının çalışması için birçok terminalin bağlanmasına izin verdiği zaman ortaya çıktı. Terminaller - ve dolayısıyla tüm kullanıcı arabirimi - bir terminal yerine bir modem bağlama ve ardından telefonla bir bilgisayara çevirme yeteneği ile seri portlar aracılığıyla bağlandı. Şimdiye kadar, UNIX benzeri işletim sistemlerinde bir terminal yığını ve genellikle 3 terminal uygulaması vardı - bir seri bağlantı noktası, bir metin modu ekranı + klavye konsolu ve bunlardan birine "geri döngü" dosyaları aç kontrol uygulaması (telnetd, sshd ve xterm bu şekilde uygulanır).

Dışarıya arama yapmak için kullanılan seri bağlantı noktası istemci aygıtlarına birçok (ama hepsinde değil) UNIX'te cuaxx adı verilir.

UNIX'teki seri bağlantı noktasına yalnızca terminal yığını aracılığıyla erişilebildiğinden, işlemler ve gruplar için bir kontrol terminali olabilir (modem bağlantısı kesildiğinde SIGHUP ve Ctrl-C'de SIGINT gönderin), ok tuşlarıyla girilen son satırı düzenlemeyi destekler. cihazı bir bayt akışı için bir "boruya" dönüştürmek amacıyla bu özelliği devre dışı bırakmak, ioctl çağrıları gerektirir.

pencereler

Win32'deki seri bağlantı noktaları, dosyalar gibi ele alınır. CreateFile işlevi, bir bağlantı noktası açmak için kullanılır. Birçok bağlantı noktası olabilir, bu nedenle aygıt sürücülerinin bulunma sırasına göre COM1, COM2 vb. olarak adlandırılırlar. İlk 9 bağlantı noktası, veri aktarımı için adlandırılmış yöneltmeler olarak da mevcuttur ("COM1", "COM2", ... adları altında bulunur), bu erişim yönteminin eski olduğu kabul edilir. Tüm portların dosya olarak adreslenmesi önerilir ("\\.\COM1", "\\.\COM2", ... "\\.\COMx" olarak adlandırılır).

Paralel bağlantı noktasıyla birlikte, COM bağlantı noktası veya seri bağlantı noktası, ilk PC'lerde kullanılan geleneksel bilgisayar giriş/çıkış bağlantı noktalarından biridir. COM bağlantı noktasının modern bilgisayarlarda kullanımı sınırlı olsa da, bununla ilgili bilgiler birçok kullanıcı için yararlı olabilir.

Paralel olan gibi seri bağlantı noktası, IBM PC mimarisinin kişisel bilgisayarlarının ortaya çıkmasından çok önce ortaya çıktı. İlk kişisel bilgisayarlarda, çevre birimlerini bağlamak için COM bağlantı noktası kullanılıyordu. Ancak, uygulama kapsamı paralel port kapsamından biraz farklıydı. Paralel bağlantı noktası esas olarak yazıcıları bağlamak için kullanılıyorsa, COM bağlantı noktası (bu arada, COM öneki iletişim kelimesinin yalnızca bir kısaltmasıdır) genellikle modemler gibi telekomünikasyon cihazlarıyla çalışmak için kullanılıyordu. Bununla birlikte, bağlantı noktasına, örneğin bir fareye ve diğer çevresel aygıtlara bağlanabilirsiniz.

COM bağlantı noktası, ana uygulamalar:

1. Terminal bağlantısı
2. ~ harici modemler
3. ~ yazıcılar ve çiziciler
4. ~ fareler
5. İki bilgisayarın doğrudan bağlantısı

Şu anda, COM bağlantı noktasının kapsamı, daha hızlı ve daha kompakt ve bu arada seri USB arabiriminin kullanıma sunulması nedeniyle önemli ölçüde azaltılmıştır. Bir bağlantı noktasına bağlanmak için tasarlanmış harici modemler ve "COM" fareler neredeyse kullanım dışı kaldı. Evet ve artık nadiren kimse boş bir modem kablosu kullanarak iki bilgisayarı birbirine bağlıyor.

Ancak, bir dizi özel cihaz hala seri bağlantı noktasını kullanıyor. Birçok anakartta bulabilirsiniz. Gerçek şu ki, USB ile karşılaştırıldığında, COM portunun önemli bir avantajı vardır - RS-232 seri veri aktarım standardına göre, birkaç on metre mesafedeki cihazlarla çalışabilirken, USB kablosunun menzili şu şekildedir: 5 metre ile sınırlı bir kural.

Seri portun çalışma prensibi ve paralelden farkı

Paralel (LPT) bağlantı noktasından farklı olarak, seri bağlantı noktası verileri aynı anda birden çok hat yerine tek bir hat üzerinden azar azar iletir. Bit dizileri, bir başlangıç ​​biti ile başlayan ve bir durdurma biti ile biten veri çalıştırmaları ve hatta hata kontrolü için kullanılan eşlik bitleri halinde gruplandırılır. Seri bağlantı noktası olan Seri Bağlantı Noktası olan başka bir İngilizce adın geldiği yer burasıdır.

Seri bağlantı noktasının, gerçek verilerin iletildiği iki hattı vardır - bunlar, verileri terminalden (PC) iletişim cihazına ve tersi yönde aktarmak için kullanılan hatlardır. Ek olarak, birkaç kontrol çizgisi daha vardır. Seri bağlantı noktasına, 115.000 baud'a (bayt / s) ulaşan nispeten yüksek bir veri aktarım hızını destekleyebilen özel bir UART yongası hizmet verir. Doğru, gerçek bilgi alışverişi hızının her iki iletişim cihazına da bağlı olduğunu belirtmekte fayda var. Ek olarak, UART denetleyicisinin işlevleri, paralel kodun seriye ve tersinin dönüştürülmesini içerir.

Bağlantı noktası kullanımları elektrik sinyalleri karşılaştırmalı yüksek voltaj - +15 V ve -15 V'a kadar. Seri bağlantı noktasının mantık sıfır seviyesi +12 V'tur ve mantık bir seviyesi -12 V'tur. Böylesine büyük bir voltaj düşüşü, yüksek derecede gürültü bağışıklığı sağlar. aktarılan veriler. Öte yandan, Seri portta kullanılan yüksek voltajlar, karmaşık devre çözümleri gerektirir. Bu durum, limanın popülaritesinin azalmasına da katkıda bulundu.

Seri arayüz RS-232

PC'deki Seri bağlantı noktasının çalışması, seri cihazlar RS-232 için iletişim standardına bağlıdır. Bu standart, modem gibi bir telekomünikasyon cihazı ile bir bilgisayar terminali arasındaki veri alışverişi sürecini açıklar. RS-232 standardı şunları tanımlar: elektriksel özellikler sinyaller, amaçları, süreleri ve ayrıca konektörlerin boyutu ve onlar için pin çıkışı. Aynı zamanda, RS-232 yalnızca Fiziksel katman veri aktarım sürecidir ve kullanılan iletişim ekipmanına ve yazılıma bağlı olarak değişebilen, kullanılan aktarım protokolleri için geçerli değildir.

RS-232 standardı 1969'da oluşturuldu ve En son sürüm, TIA 232, 1997'de piyasaya sürüldü. RS-232 artık eski kabul ediliyor, ancak çoğu işletim sistemi hala onu destekliyor.

Modern bilgisayarlarda, seri bağlantı noktası konektörü 9 pimli bir DB-9 erkek konektördür, ancak RS-232 standardı ayrıca eski bilgisayarlarda sıklıkla kullanılan 25 pimli bir DB-25 konektörünü de tanımlar. DB-9 konektörü genellikle PC anakartında bulunur, ancak daha eski bilgisayarlarda genişletme yuvasına yerleştirilmiş özel bir çoklu kartta olabilir.

Anakart üzerinde 9 pinli DB-9 soketi

Porta bağlı cihazın kablosundaki DB-9 konnektörü

Paralel bağlantı noktasından farklı olarak, çift yönlü seri kablonun her iki tarafındaki konektörler aynıdır. Verilerin kendisinin iletilmesine yönelik hatlara ek olarak, bağlantı noktası, terminal (bilgisayar) ile telekomünikasyon cihazı (modem) arasında kontrol bilgilerinin iletilebildiği birkaç hizmet hattı içerir. Teorik olarak bir seri bağlantı noktasının çalışması için yalnızca üç kanal yeterli olsa da - veri alma, veri iletme ve topraklama - uygulama, hizmet hatlarının varlığının iletişimi daha verimli, güvenilir ve sonuç olarak daha hızlı hale getirdiğini göstermiştir.

RS-232'ye göre Seri port DB-9 konnektör hatlarının amacı ve bunların DB-25 konnektör pimlerine karşılık gelmesi:

Konfigürasyon ve Kesintiler

Bir bilgisayarda birkaç seri bağlantı noktası (en fazla 4) bulunabileceğinden, sistem bunlar için iki donanım kesintisi ayırır - IRQ 3 (COM 2 ve 4) ve IRQ 4 (COM 1 ve 3) ve birkaç BIOS kesintisi. Yerleşik modemlerin yanı sıra birçok iletişim programı, işleri için kesmeleri ve COM bağlantı noktalarının adres alanını kullanır. Bu durumda, genellikle gerçek bağlantı noktaları değil, işletim sisteminin kendisi tarafından taklit edilen sözde sanal bağlantı noktaları kullanılır.

Diğer birçok bileşende olduğu gibi anakart, COM bağlantı noktalarının parametreleri, özellikle donanım kesintilerine karşılık gelen BIOS kesinti değerleri arabirim aracılığıyla yapılandırılabilir BIOS kurulumu. Bunun için böyle BIOS seçenekleri COM Bağlantı Noktası, Yerleşik Seri Bağlantı Noktası, Seri Bağlantı Noktası Adresi vb.

Çözüm

PC seri bağlantı noktası şu anda G/Ç bilgileri için yaygın olarak kullanılan bir ortam değildir. Bununla birlikte, öncelikle telekomünikasyon amaçlı olmak üzere, çalışmak üzere tasarlanmış çok sayıda ekipman olduğundan, seri port ve ayrıca RS-232 seri veri protokolünün bazı avantajlarından dolayı, seri arayüz kişisel bilgisayar mimarisinin tamamen eskimiş bir kalıntısı olarak henüz yazılmamalıdır.

Herhangi bir cihaza bilgi aktarmak veya bu cihazdan bilgi almak için bilgisayarın veri alışverişi sürecini özel olarak düzenlemesi gerekir.

Bilgi girişi ve çıkışı ile ilgili işlemlerin organizasyonu aşağıdakileri ifade eder:

iletilen verilerin aynı koduna uygunluk (yani “aynı dili konuşmak”);

bilgi iletim ve alım hızlarının koordinasyonu (veya "aynı hızda diyalog");

veri değişim formatının birliği (yani, onları bir döngüde iletilen parçalara ayırmanın bir yolu);

özel kontrol sinyalleri için standart protokol (alıcı ve verici cihaz tarafından "anlaşılabilen" komutlar).

Tüm bu gereksinimlere uymak için bilgisayar, yalnızca dış dünya ile bilgi alışverişi işini organize etmek için tasarlanmış özel giriş / çıkış denetleyicilerine sahiptir. Bu alışveriş, adı verilen özel "kapılar" (kanallar) aracılığıyla gerçekleştirilir. bağlantı noktaları.

Bir bilgisayar ile çevresel aygıt arasındaki veri alışverişi (yani giriş ve çıkış) iki aşamada gerçekleşir: bilgisayardan çevresel aygıta bilgi aktarımı ve çevresel aygıttan bilgi alımı. Bu tür bir iş organizasyonu, meydana gelen hataları ortadan kaldırmak (örneğin, bir çevresel aygıtın alma arabelleği taştığında veya dış müdahale olduğunda) ve giriş/çıkış sürecinin durumu hakkında sistemi derhal bilgilendirmek için gereklidir.

Dışında rasgele erişim belleği, işlemci G/Ç adres alanı olarak bilinen başka bir alanı da adresleyebilir. Her G/Ç bağlantı noktasının benzersiz bir G/Ç adresi seti vardır. Mikroişlemci iki talimat içerir: G/Ç adres alanındaki verileri okumak ve yazmak için kullanılan GİRİŞ ve ÇIKIŞ, ayrıca G/Ç bağlantı noktalarını kontrol eden diğer talimatlar (bu talimatlar, montaj dilini incelerken tartışılacaktır).

G / Ç bağlantı noktaları, iletim yöntemlerine göre paralel ve seri olarak ayrılır.

İÇİNDE paralel bağlantı noktası(Paralel Port) tek yönde, aynı anda 8 bit (1 bayt) bilgi iletilir. Bu nedenle, paralel bağlantı noktası konektörü veri iletimi için sekiz satır içerir ve çift yönlü paralel bağlantı noktasına sahip bir bilgisayarda, veri almak için ek sekiz satır kullanılır.

Paralel bağlantı noktası için uluslararası bir standart yoktur, ancak fiili standart, çevre birimi üreticisi Centronics tarafından yayınlanan spesifikasyondur (bu nedenle genellikle Centronics standardı olarak anılır).

Bilgisayardaki Centronics arabirimi, veri alışverişi için 25 pimli bir "ana" konektör (kablo pimleri için pim yuvaları) kullanır.

Aşağıdaki paralel bağlantı noktası türleri vardır:

standart;

geliştirilmiş paralel bağlantı noktası EPP (Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası);

ECP (Genişletilmiş Yetenek Bağlantı Noktası) bağlantı noktası.

Standart paralel bağlantı noktası yalnızca bilgisayardan yazıcıya tek yönlü veri aktarımı içindir. Maksimum 120 ila 200 KB/s veri aktarım hızı sağlar.

LimanEPPÇift yönlüdür yani her iki yönde de 8 bitlik veri aktarımını sağlar. Bu, CPU'yu IN ve OUT gibi yavaş komutları yürütmekten kurtarır ve programın veri aktarımıyla doğrudan ilgilenmesine izin verir. EPP bağlantı noktası, temel olarak ara belleğin varlığından dolayı standart bir paralel bağlantı noktasından neredeyse 6 kat daha hızlı veri iletir ve alır. Özel bir mod (doğrudan bellek erişimi - DMA kullanarak), EPP bağlantı noktasının, işlemciyi atlayarak veri bloklarını doğrudan RAM'den seri bağlantı noktasına aktarmasına olanak tanır. Uygun yazılımı kullanarak, EPP bağlantı noktası 2 MB/sn'ye kadar veri alabilir ve iletebilir. SCSI arabirimi gibi, EPP bağlantı noktası da 64 adede kadar çevre birimini zincirleme bağlamanıza olanak tanır.

EPP bağlantı noktasının daha da geliştirilmesi, limanECP. EPP portu ile aynı yeteneklere sahiptir ancak cihaz sayısı 128'e çıkarılmıştır. Ayrıca ECP portu veri sıkıştırma gibi önemli bir işlevi gerçekleştirmiştir.

Veri sıkıştırma için, iki baytta uzun bir aynı karakter dizisinin iletildiği RLE (Çalışma Uzunluğu Kodlaması) yöntemi kullanılır: bir bayt yinelenen karakteri, diğeri tekrar sayısını belirler. ECP standardı, hem yazılımda (bir sürücü kullanarak) hem de donanımda (bir bağlantı noktası şeması kullanarak) verilerin sıkıştırılmasına ve açılmasına izin verir.

EPP ve ECP bağlantı noktası standartları şu anda standartIEEE 1284 . Bu standart, dört çalışma modu tanımlar: yarım bayt, bayt, EPP ve ECP. EPP ve ECP bağlantı noktası işlevlerine ek olarak, IEEE 1284 standardı, yazıcının bir alarm oluştuğunda bir sinyal göndermesine olanak tanır.

İşletim sistemi paralel bağlantı noktaları için üç mantıksal ad sağlasa da - LPT1 (PRN ile eş anlamlıdır), LPT2 ve LPT3, bir bilgisayar genellikle bir paralel bağlantı noktasıyla gelir (modern bilgisayarlarda, paralel bağlantı noktası denetleyicisi ana kartta bulunur).

Paralel bağlantı noktası en yaygın olarak bir yazıcıyı bağlamak için kullanılır. Ancak tarayıcılar, harici sürücüler, teyp sürücüleri ve CD sürücüleri gibi diğer aygıtları da bağlayabilirsiniz. Paralel bağlantı noktası, iki bilgisayar arasında veri alışverişi yapmak için de kullanılabilir.

Paralel bağlantı noktası oldukça yüksek bir aktarım hızı sağlar, çünkü bu aktarım bayt bayt gerçekleştirilir. Bununla birlikte, uzun bir kablo uzunluğu veya çok yoğun olmayan veri alışverişi ile seri bağlantı noktası daha uygundur.

Seri port(Seri Port) bir seferde tek yönde yalnızca 1 bitlik bilgi iletir. Veriler bu bağlantı noktası üzerinden hem PC'den harici bir cihaza hem de tam tersi şekilde aktarılabilir.

Bilgisayar seri bağlantı noktaları genellikle uluslararası standart RS-232C'ye (Referans Standardı 232 sürüm C) uygundur, böylece yine bu standarda yönelik herhangi bir aygıtı (örneğin fare, modem, seri yazıcı veya başka bir seri bağlantı noktası) bağlayabilirsiniz. bilgisayar) bu bağlantı noktasına bağlayın. Bu arabirim 9 iletişim kanalı kullanır: bunlardan biri bilgisayardan bilgi iletmek için, diğeri ise çevresel bir aygıttan veri almak için kullanılır. Kalan 7 kanal, veri alışverişi sürecinin kendisini kontrol etmek için kullanılır.

Seri bağlantı noktası, bir UART (Evrensel Eşzamansız Alıcı/Verici) yongası ve bazı destekleyici bileşenlerden oluşur. Bu çip, bilgisayarın veri yolundan veri baytlarını alır, bunları bir bit dizisine dönüştürür, gerekli çerçeveleme bitlerini ekler ve ardından veri aktarımını gerçekleştirir ve veri dizisini almanın tersini yapar.

Modern UART yongaları, tampon bellekle donatılmıştır ve 115 Kbps'ye kadar veri aktarım hızları sağlar.

Seri iletimdeki veriler, başlangıç ​​biti ve durdurma biti gibi hizmet paketleri ile ayrılır. Bu bitler, seri veri bitlerinin iletiminin başlangıcını ve sonunu gösterir. Bu iletim yöntemi, veri değişim oranını eşitlemenin yanı sıra, alan ve ileten taraflar arasında senkronizasyona izin verir.

Seri iletim sırasında hataları belirlemek ve tanımak için pakete ek olarak bir eşlik biti dahil edilebilir. Eşlik bitinin değeri, iletilen tüm veri bitlerinin ikili toplamı tarafından belirlenir. Çift Eşlik modunda, eşlik bitinin değeri, bitlerin toplamı çift ise 0, aksi halde 1'dir. Eşlik biti tek (Odd Parity) ise, eşlik bitlerinin ters (ters) değerleri (sırasıyla 1 veya 0) vardır.

Bilgisayarınız standart olarak iki seri bağlantı noktasıyla gelir. Modern bilgisayarlarda, seri bağlantı noktası denetleyicileri ve paralel bağlantı noktası denetleyicisi ana kart üzerinde bulunur. Seri bağlantı noktası konektörü ile paralel bağlantı noktası arasındaki fark, bu konektörün soketlere değil pinlere sahip olmasıdır ("baba" konektör). Daha eski bilgisayarlarda bir adet 25 pimli ve bir adet 9 pimli konektör kullanılırken, modern bilgisayarlar iki adet 9 pimli konektör kullanır. Seri port kablosunun uzunluğu 18 m ile sınırlıdır Seri porta bağlanan ana cihaz modemdir.

Bazı bilgisayarlar, özellikle iletişim uygulamalarına odaklananlar, daha uzun mesafelerde daha yüksek veri hızları sağlayan diğer standartları (RS-449A veya RS-613 gibi) temel alan seri bağlantı noktalarına sahip olabilir.