4.4.1. Параллельный порт

Поскольку параллельный порт в IBM PC-совместимом ком­пьютере чаще всего используется для подключения принтера, то его называют также принтер-портом. В MS-DOS компьютер работает максимум с тремя параллельными портами, которые имеют логические имена LPT1, LPT2 и LPT3. В адресном про­странстве компьютера резервируются базовые адреса этих пор­тов: 3ВСh, 378h и 278h. Первый адрес обычно используется, если принтер-порт находится, например, на плате графического адап­тера Hercules или EGA. На плате Multi I/O Card адрес LPT1 – 378h, а LPT2 – 278h. Для принтерного порта LPT1 предусмот­рено аппаратное прерывание IRQ7, а для LPT2 – IRQ5, хотя на практике они обычно не применяются. Установка базовых ад­ресов портов и возможность использования прерываний настраи­ваются перестановкой перемычек (jumpers) на плате, описание которых приводится в технической документации для конкрет­ного адаптера или в программе начальной установки SETUP.

Сначала интерфейс Centronics был конструктивно реализован на нескольких ТТЛ-микросхемах. Именно на них в этом случае выполняются декодирование адреса, промежуточное хранение и инвертирование отдельных сигналов. Затем широкое распространение получили адапте­ры, в которых практически все функции отдельных ТТЛ-микро­схем объединены в одной БИС типа 82С11, выполненной по КМОП-технологии. Теперь все микросхемы портов и адаптеров «спрятаны» обычно в одной СБИС.

Начиная с базового адреса, каждый порт принтера имеет в ад­ресном пространстве три адреса. При этом первый адрес соответ­ствует регистру данных, посылаемых от компьютера к принтеру. Чтение установленных битов данных можно осуществить по тому же адресу. Физически чтение данных происходит через специальный буфер данных.

Следующий адрес (базовый плюс единица) позволяет читать регистр статуса адаптера (расположен­ный в принтере) через буферную микросхему. Регистр статуса позволяет определить состояние некото­рых сигналов интерфейса Centronics.Чтение регистра статуса имеет смысл при передаче данных на принтер для определения состояния принтера и процесса пере­дачи данных.

Адрес третьего порта (базовый адрес плюс 2) соответствует ре­гистру управления интерфейса. Этот регистр (read only – только для чтения) позволяет определить следующие состояния принте­ра:

- бит 0 = 0: сигнал Strobe активен (описание см. ниже),

- бит 1 = 0: сигнал Auto feed включен (описание см. ниже),

- бит 2 = 0: инициализа­ция принтера,

- бит 3 = 1: принтер вы­бран,

- бит 4 = 1: прерывание разрешено.

Распределение сигналов

При минимальной конфигурации для реализации параллельного интерфейса было бы достаточно 11 проводов: один провод массы (корпус), два так назы­ваемых провода подтверждения (Handshake) и восемь проводов для передачи данных. Поскольку параллельный интерфейс часто отождествляют с разъемом кабеля принтера, приведем назначение выводов соответствующего 36-контактного разъема Centronics.

Данные (линия 2-9 и 18-25)

Восемь линий данных передают восемь битов информации. Для каждой ли­нии данных имеется отдельный проводник заземления (18-25)

Подтверждение (линия 1,10,11)

При передаче данных обе стороны должны сообщать друг другу информацию о своем состоянии. Это осуществляется путем передачи по определенной ли­нии сигнала низкого или высокого уровня (напряжения 0 В или 5 В).

Сигнал Strobe сообщает принтеру о том, что PC установил байт данных на линии данных и принтер может печатать символ.

Сигнал Busy сообщает PC, что принтер занят обработкой данных, которые накопились в его буфере. После обработки байта данных принтер сообщает, что обработка прошла корректно и он готов к приему новой информации.

Контроль принтера (линии 12-17)

Оставшиеся проводники кабеля принтера предназначены для передачи кон­трольных сигналов о состоянии принтера и конфликтах в его работе, напри­мер об ошибках при передаче данных.

Paper End

По линии 12 передается сообщение PC о том, что в принтере нет бумаги. Интерфейс реагирует на это, как на срыв передачи данных, и сигнализирует об этом по другим линиям (Select и Error). В противном случае принтер печа­тал бы без бумаги прямо по валику, что могло бы привести к серьезному повреждению головки принтера.

Select и Select Input

По линии 13 интерфейсу сообщается о том, в каком из состояний нахо­дится принтер, в состоянии On-line (готов) или Off-line (выключен или не готов). Уровень сигнала на линии 13 можно изменять вручную с помощью соот­ветствующих переключателей на панели управления принтера. Сигнал Se­lect Input, передаваемый по линии 17 или 36, устанавливает принтер в режим готовности к работе (On-line), например, после устранения какой-либо ошибки в его работе.

Error

Все ошибки, возникающие во время передачи данных, сообщаются по линии 15 или 32. Состояние линии Error влияет на состояние других линий и может остановить процесс печати.

Часто проявляющаяся ошибка при работе принтера – это так называемая ошибка времени выполнения (Time Out). Если принтер долгое время занят «изнурительной» работой с данными и не может сообщить сигналом Busy о том, что он больше не в состоянии принимать данные, то спустя некоторое время фиксируется ошибка Time Out. Регистрация этой ошибки влияет на все линии. При отсутствии сигнала об ошибке Time Out происходила бы непре­рывная передача данных на принтер до тех пор, пока бесконечный цикл не привел бы к зависанию всей системы.

При инициализации (линия Init – 16 или 31) принтер переходит в свое ис­ходное состояние. Для матричного принтера это означает, что его печатающая головка возвращается в исходное состояние. Кроме того, очищается буфер прин­тера, т. е. данные, обрабатываемые принтером, выгружаются из его памяти.

По линии Auto Feed (автоматический перевод строки, линия 14) передается сигнал, указывающий принтеру, как обрабатывать новую строку при поступ­лении команды возврата каретки.