Последовательный порт (com-порт) rs-232c

Обмен данными в соответствии со спецификацией протокола RS-232 происходит последовательно, методом асинхронной передачи. При этом каждому байту предшествует так называемый старт-бит (всегда имеющий значение логического «0»). Он сигнализирует приемнику о начале пакета. За ним следуют биты данных и (не всегда) бит четности. Завершает посылку стоп-бит, сигнализирующий о начале паузы между пакетами. Для асинхронного режима принято несколько стандартных скоростей обмена. Сегодня актуальными можно считать скорости 9600,19200, 38400, 57600 и 115200 бит/с. Тем самым эти скорости являются стандартными для последовательного порта компьютера, реализованного на интерфейсе RS-232C. Интерфейс использует несимметричные передатчики и приемники, то есть сигнал передается относительно общего провода, высокий уровень соответствует логическому «0», а низкий уровень - логической «1». В компьютерных системах применяют универсальные асинхронные приемопередатчики (UART - Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). Микросхема UART обеспечивает поддержку буферов ввода-вывода (FIFO) емкостью по 16 байт, режим прямого доступа к памяти (DMA), все стандартные скорости обмена данными. Спецификацией АТХ предусмотрен разъем СОМ-порта на тыльной стороне системной платы. К последовательному порту могут быть подключены различные манипуляторы (мышь, трекбол), внешние модемы, печатающие устройства (принтеры, плоттеры), инфракрасные приемопередатчики, так называемый «нуль-модемный» кабель для соединения с другим компьютером, электронные ключи, измерительные приборы и т. д. Компьютер имеет четыре последовательных порта (COM1-COM4), каждой паре которых выделяется своя линия запроса прерывания. Для СОМ1/COM3 это линия IRQ 4, для COM2/COM4 - линия IRQ 3. Если к одному из портов подключена мышь, то линию запроса прерывания на нем переназначить нельзя, так как она жестко задана в драйвере устройства. Конфигурирование последовательных портов осуществляется на аппаратном уровне средствами BIOS системной платы, а на программном уровне - динамически, соответствующими приложениями. В период инициализации BIOS проверяет наличие портов по стандартным адресам и присваивает им логические имена (СОМ1-СОМ4). Затем обнаруженным портам назначаются линии запроса прерывания.

Параллельный порт (Интерфейс ieee1284)

Спецификация IEEE1284 определяет параметры параллельного интерфейса обмена данными с внешними устройствами компьютера. Практически единственным широко распространенным внешним устройством с параллельным интерфейсом до последнего времени являлся принтер. Прочие компоненты (как-то: «электронные ключи», стримеры, сканеры, дисководы ZIP) на самом деле для IEEE1284 «неродные» и работают некорректно. В частности, «электронный ключ» на порту LPT легко эмулируется программными методами, а дисковод ZIP записывает так долго, что пользователь успевает состариться. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать параметры IEEE1284 применительно к принтерам. Однонаправленный параллельный интерфейс для подключения принтеров получил наименование Centronics. Он объединяет спецификацию на параметры сигналов, протоколы взаимодействия и применяемые разъемы. Интерфейс Centronics реализован на современных компьютерах как SPP (Standard Parallel Port - стандартный параллельный порт). Контроллер параллельного интерфейса поддерживает 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов. Обычно поддерживаются три 8-битных регистра в пространстве ввода-вывода и одна линия запроса прерывания. Схемотехника порта LPT базируется на TTL-логике. Скорость обмена не выше 150 Кбайт/с при значительной загрузке процессора. Очевидно, что для современных устройств печати такая скорость совершенно недостаточна. В 1994 г. был принят стандарт IEEE1284, определивший спецификацию портов SPP, ЕРР и ЕСР. Дополнительные режимы ЕРР (Enhanced Parallel Port - улучшенный параллельный порт) и ЕСР (Extended Capability Port - порт с расширенными возможностями) позволили ввести поддержку двунаправленного обмена с аппаратным сжатием данных, использованием буферов FIFO и каналов DMA. Параметры должны обеспечить пропускную способность до 2 Мбит/с при длине кабеля до 10м. Конфигурирование параллельного порта осуществляется средствами BIOS.