3.4.Входные сигналы параллельного интерфейса блока приема управляющих пакетов и пакета «старт»

Параллельный ввод данных в ПК может быть выполнен через порт LPT. Название произошло от английского Line PrinTer – построчный принтер, и в настоящее время тесно связано с понятием «параллельный вывод по интерфейсу Centronics». Различаются следующие варианты портов [5]:

1. Традиционный LPT – однонаправленный стандартный порт SPP, на базе которого реализуется интерфейс Centronics, подробное описание которого приведено в [5]. Использует обычно 25-штырьковый разъем, к которому как правило, подключается принтер. Назван по имени первоначально разработавшей его корпорации, потом он был доработан Epson Corporation. Более новый тип называется Bi-Tronics.

Для параллельных портов в 1994 г. принят стандарт IEEE 1284-1994, который определил 5 режимов обмена данными, методы согласования, физический и электрический интерфейсы. По этому стандарту кроме стандартного порта SPP допустимы варианты с двунаправленной шиной данных (ввод байта за два такта по 4 бита и ввод байта целиком) для приема сигналов квитирования и состояния внешнего устройства.

2. EPP (Enhanced Parallel Port) – вариант двунаправленного обмена данными, при котором управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно во время обращения к порту. Используется в устройствах внешней памяти.

3. ECP (Extended Capability Port) – двунаправленный порт обмена данными с возможностью аппаратного сжатия данных. Вариант эффективен для современных принтеров и сканеров.

Варианты курсового расчета предполагают возможность реализации параллельных устройства ввода-вывода с использованием режима SPP и однонаправленным и двунаправленным вариантами передачи информации. Однонаправленный вариант представлен в 3.3, двунаправленный – в [3, рис. 2.17].

Требования электрического интерфейса подробно описаны в [5], в данном пособии указаны только некоторые  те, которым необходимо следовать при выполнении курсового расчета. Это, прежде всего, требования к оконечным цепям линий интерфейса IEEE 1284-1994.

Для передатчика установлено:

• уровни сигналов без нагрузки не должны выходить за пределы 0,5…+5,5 В;

• уровни сигналов при нагрузке 14 мА должны быть не ниже +2,4 В для высокого уровня сигнала и не выше +0,4 В – для низкого;

• выходной импеданс должен составлять 50 (±5) Ом. В некоторых случаях это требует использования последовательных резисторов в выходных цепях передатчиков. Целесообразно использовать для выходных каскадов микросхемы с открытым коллектором с питанием последнего от шины питания приемника.

Требования к приемникам:

• допустимы пиковые значения сигналов  2,0…+7,0 В;

• пороги срабатывания должны быть не выше 2,0 В для высокого входного уровня и не ниже 0,8 В для низкого;

• приемник должен иметь гистерезис в пределах 0,2…1,2 В. Таким образом, в качестве приемников целесообразно использовать триггеры Шмита;

• входные цепи приемников должны быть соединены с шиной питания через резистор 1,2 кОм (для питания выходных каскадов передатчиков).

Схема соединения передатчика и приемника для одной линии параллельного интерфейса приведена на рис. 3.4. В качестве микросхем передатчиков (DD1) могут использоваться микросхемы, представленные в [5, табл. 5.16]. Тип микросхем приемника (DD2) может быть выбран из табл. 5.14 той же книги. Полная схема соединений передатчика приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.17. Электрическая схема подключения передатчиков и приемников параллельного интерфейса

На схеме передатчики выполнены на микросхемах 531ЛН2, имеющих необходимые электрические параметры и содержащих по 6 инвертеров в корпусе. Величины резисторов R1…R9 взяты 33 Ом. Кабель подключается к схеме через разъем XC1.

Предполагается использование витых пар или ленточного кабеля, поэтому сигнальные линии подключены к нечетным контактам разъема, а потенциал «Общ»  ко всем четным. Сигнал квитирования подключен через триггер Шмита, который реализован на микросхеме 555ТЛ2. Эта микросхема обладает необходимой петлей гистерезиса и имеет в своем составе 6 инвер-теров.

Рис. 3.18. Электрическая схема соединений передатчика

Схема соединений приемника может быть выполнена по аналогии; сигналы данных следует подключить к триггерам Шмита, а для присоединения кабеля предусмотреть еще один разъем.