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) – RS232ССтандарт 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.