Конфігурація послідовних портів

Надходження в послідовний порт кожного чергового байта повинне обов'язково "привертати увагу" комп'ютера. Здійснюється це подачею сигналу на лінію запиту переривання (IRQ). У 8-розрядній системній шині ISA передбачено вісім таких ліній, а в 16-розрядній ISA— 16. Звичайно запити IRQ обслуговує мікросхема контроллера переривань типу 8259: у стандартній конфігурації для порту СОМ1 призначена лінія IRQ 4, а для порту COM2 — лінія IRQ 3. Навіть в найсучасніших системах конфігурація СОМ-портів залишилася без змін, що необхідно для сумісності із старими версіями програмного і апаратного забезпечення.

При установці в комп'ютер послідовний порт необхідно налаштувати для використовування конкретної адреси порту вводу-виводу і переривання IRQ. Краще всього при цьому використовувати стандарти, прийняті для послідовних портів.

Якщо ви, окрім стандартних СОМ1 і COM2, встановлюєте ще і додаткові послідовні порти, обов'язково переконайтеся, що вони використовують унікальні номери переривань, що не викликають конфліктів. При установці адаптера послідовних портів перевірте, чи не використовуються переривання IRQ 3 і IRQ 4.

У Windows 9x додана підтримка 128 послідовних портів. Це дозволяє за допомогою багатопортової плати комплектувати і спільно використовувати дані від декількох пристроїв через один роз'єм і одне переривання.

Таблиця 17.4. Стандартні адреси вводу-виводу і переривання для послідовних портів

Ім'я порту	Адреса порту	Переривання
СОМ1	3F8h-3FFh	IRQ 4
COM2	2F8h-2FFh	IRQ 3
COM3	3E8h-3Efh	IRQ 4*
COM4	2E8h-2Efh	IRQ 3*

*Хоча порти COM3 і COM4 можуть спільно з портами СОМ1 і COM2 використовувати переривання IRQ 3 і IRQ 4, не рекомендується конфігурувати порти таким чином. Якщо необхідні додаткові послідовні порти, то краще встановити COM3 на IRQ 5 або IRQ 10, а COM4 — на IRQ 11 (звичайно, якщо ці переривання IRQ не використовуються іншими адаптерами).

Паралельні порти

У паралельних портах для одночасної передачі байта інформації використовується вісім ліній. Цей інтерфейс відрізняється високою швидкодією, часто застосовується для підключення до комп'ютера принтера, а також для з'єднання комп'ютерів. (Адже при цьому швидкість передачі даних значно вища, ніж при з'єднанні через послідовні порти: 4, а не 1 біт за раз.) Істотним недоліком паралельного порту є те, що з’єднувальні дроти не можуть бути дуже довгими. При великій довжині з’єднувального кабелю в нього доводиться вводити проміжні підсилювачі сигналів, оскільки інакше виникає безліч перешкод.

Таблиця 17.5. Стандартний 25-контактний роз'єм паралельного порту

Вивід	Сигнал	Тип виводу
1	Строб (-)	Вихід
2	Дані, битий 0 (+)	Вихід
3	Дані, битий 1 (+)	Вихід
4	Дані, битий 2 (+)	Вихід
5	Дані, битий 3(+)	Вихід
6	Дані, битий 4 (+)	Вихід
7	Дані, битий 5 (+)	Вихід
8	Дані, битий 6 (+)	Вихід
9	Дані, битий 7 (+)	Вихід
10	Підтвердження (-)	Вхід
11	Зайнятість (+)	Вхід
12	Закінчився папір (+)	Вхід
13	Вибір (+)	Вхід
14	Автоматичний перевід рядка (-)	Вихід
15	Помилка (-)	Вхід
16	Ініціалізація принтера (-)	Вихід
17	Вибір входу (-)	Вихід
18	Дані, повернення біта О (-) /Общий	Вхід
19	Дані, повернення біта 1 (-) /Общий	Вхід
20	Дані, повернення біта 2 (-) /Общий	Вхід
21	Дані, повернення біта 3 (-) /Общий	Вхід
22	Дані, повернення біта 4 (-) /Общий	Вхід
23	Дані, повернення біта 5 (-) /Общий	Вхід
24	Дані, повернення біта 6 (-) /Общий	Вхід
25	Дані, повернення біта 7 (-) /Общий	Вхід

Стандарт IEEE 1284

Цей стандарт був остаточно затверджений в березні 1994 року. У ньому визначені фізичні характеристики паралельних портів (режими передачі даних і т.д.).

Крім того, в стандарті IEEE 1284 описаний характер зміни зовнішніх сигналів, що поступають на багаторежимні паралельні порти комп'ютера, тобто на порти, які можуть працювати в 4- і 8-розрядному режимах, а також в режимах ЕРР і ЕСР.

Хоча IEEE 1284 був випущений для стандартизації форм сигналів, за допомогою яких комп'ютер "спілкується" з пристроями, які підключаються, зокрема з принтером, цей стандарт цікавий і для виробників периферійних пристроїв, що підключаються до паралельних портів (дисководів, мережевих адаптерів і ін.).

Оскільки IEEE 1284 призначений тільки для апаратного забезпечення і не містить вимог до програмного забезпечення, що працює з паралельними портами, незабаром був розроблений стандарт, що визначає вимоги до такого програмного забезпечення і направлений на усунення відмінностей між мікросхемами паралельних портів різних виробників. У ньому, зокрема, описана специфікація для підтримки режиму ЕРР через BIOS.

Стандартом IEEE 1284 передбачена вища пропускна здатність з'єднання між комп'ютером і принтером або двома комп'ютерами. Для реалізації цієї можливості стандартний кабель принтера не підходить. Стандартом IEEE 1284 для принтера передбачена вита пара.

У стандарті IEEE 1284 визначений також новий роз'єм. Роз'єм типу А визначений як штирьковий DB25, роз'єм типу В — як Centronics 36. Роз'єм типу С є роз'ємом високої густини. Такі роз'єми (типу С) встановлюються на принтерах Hewlett-Packard. Роз'єми всіх трьох типів показані на мал. 17.3.

Стандарт IEEE 1284 визначає п'ять режимів роботи паралельного порту. Ці режими комбінуються в порти чотирьох типів, як показано в табл. 17.6.

Визначувані стандартом IEEE 1284 режими приведені в табл. 17.7.

Нижче приведений короткий опис вказаних типів і режимів паралельних портів.

Мал. 17.3. Три різні роз'єми, визначені в стандарті IEEE 1284

Таблиця 17.6. Типи портів IEEE 1284

Тип паралельного порту	Режим вводу	Режим виводу	Коментарі
Стандартний паралельний порт	Напівбайтовий	Сумісний	4-бітове введення, 8-бітовий вивід
Двонаправлений	Байтовий	Сумісний	Введення-вивід по 8 біт
Вдосконалений паралельний порт ЕРР)	ЕРР	ЕРР	Введення-вивід по 8 біт
Порт з розширеними можливостями (ЕСР)	ЕСР	ЕСР	Введення-вивід по 8 біт; використовується прямий доступ до пам’яті

Таблиця 17.7. Режими IEEE 1284

Режим паралельного порту	Напрям	Швидкість передачі, Кбайт/с
Напівбайтовий (4 біт)	Тільки ввід	50
Байтовий (8 біт)	Тільки ввід	150
Сумісний	Тільки вивід	150
ЕРР	Введення-вивід	500-2000
ЕСР	Введення-вивід	500-2000

Стандартні паралельні порти

У першому комп'ютері IBM PC існував тільки один паралельний порт, призначений для передачі інформації від комп'ютера до якого-небудь пристрою, наприклад до принтера. Однонаправленість паралельного порту першого PC цілком відповідала його основному призначенню — передачі даних на принтер. Проте у багатьох випадках бажано було мати двонаправлений паралельний порт навіть для принтера (щоб можна було реалізувати зворотний зв'язок, наприклад для принтерів типа PostScript). З однонаправленим паралельним портом здійснити це було неможливо.

Такий тип паралельних портів не призначався для використання вводу, проте за допомогою спеціальних схем (у яких чотири сигнальні лінії можуть бути представлені як 4-розрядне з'єднання) і однонаправленого паралельного порту можна забезпечити 8-розрядний вивід і 4-розрядне ввід. В даний час цей тип портів використовується досить рідко, оскільки в комп'ютерах, випущених після 1993 року, як правило встановлюються паралельні порти на зразок 8-розрядного, ЕРР і ЕСР.

Стандартний паралельний порт забезпечує швидкість передачі даних 50 Кбайт/с, але при використанні різних удосконалень пропускну здатність можна збільшити до 150 Кбайт/с.

Двонаправлені порти (8-розрядні)

Двонаправлений паралельний порт вперше з'явився в 1987 році в комп'ютерах PS/2. Навіть сьогодні в PC-сумісних комп'ютерах можна знайти порти, які звичайно позначаються як паралельні "типа PS/2", "двонаправлені" і "розширені" (extended) паралельні порти. Завдяки такому порту з'явилася можливість організувати двосторонній обмін даними між комп'ютером і різними периферійними пристроями. Для цього використовуються раніше вільні контаки роз'єму паралельного порту, а напрям передачі інформації визначається спеціальним бітом стану.

Двонаправлені порти можуть працювати з 8-розрядним вводом і виводом, використовуючи для цього вісім стандартних ліній передачі даних, пропускна здатність яких при підключенні зовнішніх пристроїв значно вище, ніж для 4-розрядних портів. Швидкість передачі даних при роботі через двонаправлений порт близько 150 Кбайт/с.

Вдосконалений паралельний порт (ЕРР)

ЕРР (Enhanced Parallel Port) — це новий тип паралельного порту, який іноді називають швидкодійним паралельним портом. Він розроблений компаніями Intel, Xircom і Zenith Data Systems і випущений в жовтні 1991 року. Першими пристроями, що пропонують можливості вдосконаленого паралельного порту, були портативні комп'ютери компанії Zenith Data Systems, адаптери компанії Xircom і мікросхема Intel 82360 SL I/O.

ЕРР працює практично на всіх швидкостях, підтримуваних шиною ISA, і пропонує десятикратне збільшення пропускної здатності в порівнянні із звичним паралельним портом. Цей тип портів розроблений спеціально для пристроїв, таких як мережеві адаптери, дисководи і накопичувачі на магнітній стрічці. Вдосконалений паралельний порт відповідає вимогам нового стандарту IEEE 1284 для паралельних портів і передає дані з швидкістю до 2 Мбайт/с.

Після виходу в 1992 році мікросхеми Intel 82360 SLI/O багато виробників почали випускати аналогічні пристрої вводу-виводу, в яких були реалізовані можливості ЕРР. Це породило проблему, що полягає у тому, що процедури роботи ЕРР на мікросхемах різних виробників істотно розрізнялися.

Версія 1.7 порту ЕРР, випущена в березні 1992 року, була першою популярною версією, що визначає вимоги до апаратного забезпечення. Ця версія не підтримує стандарт IEEE 1284. У деякій технічній документації помилково посилаються на "ЕРР версії 1.9" як на якийсь стандарт ЕРР. Запам'ятайте: версії 1.9 ЕРР не існує, а всі специфікації ЕРР, що вийшли після версії 1.7, є частиною стандарту IEEE 1284.

Таким чином, існує два несумісні стандарти: ЕРР версії 1.7 і IEEE 1284. Проте завдяки тому, що вони досить схожі один на одного, стали випускати периферійне устаткування, що підтримує обидва стандарти, але в деяких випадках пристрої для ЕРР 1.7 можуть не працювати з портами IEEE 1284.

Порт з розширеними можливостями (ЕСР)

Інший тип високошвидкісного паралельного порту, названий портом з розширеними можливостями (Enhanced Capabilities Port — ЕСР), розроблений компаніями Microsoft і Hewlett-Packard і випущений в 1992 році. Подібно ЕРР, цей порт володів підвищеною продуктивністю і вимагав для своєї роботи спеціальної логіки пристроїв.

Порт з розширеними можливостями відповідає вимогам стандарту IEEE 1284. Проте, на відміну від ЕРР, він не є портом, спеціально розробленим для підключення пристроїв до PC-сумісних комп'ютерів. Основна мета розробки і випуску цього типу паралельних портів — підтримка "недорогого" підключення високошвидкісних принтерів. Ще однією відмінністю ЕСР від ЕРР є те, що режим роботи першого з них вимагає використання каналу прямого доступу до пам'яті, який ніяк не визначений в ЕРР (що часто приводить до конфліктів, пов'язаних з пристроями, які також використовують прямий доступ до пам'яті). Більшість комп'ютерів, в яких встановлені новітні мікросхеми, може працювати як в режимі ЕСР, так і в ЕРР, проте при взаємодії з пристроями, що підключаються до паралельних портів, режим ЕРР працює краще.