電腦的並行介面,電腦的並行介面大全

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  • 電腦的並行介面(2)
  • 電腦的並行介面(摘)

IEEE1284訊號及腳序

IEEE-1284定義了一對一的非同步雙向並行介面。其中PC機使用A型接頭,DB-25孔型插座,包括17條訊號線和8條地線,訊號線又分為3組,控制線4條,狀態線5條,資料線8條。

印表機使用B型接頭,為36PIN 0.085inch間距的Champ連接器,稱Centronics連接器

36PIN Centronics連接器的各腳訊號的含義

C型:新的Mini-Centronics 36PIN連接器,0.050inch間距,既可用於主機,也可用於外設

D型25針和36針Centronics的針腳定義對照:

A型、B型、C型連接器的針腳定義對照:

4.   IEEE1284介面的對接:

PC機DB-25與印表機Centronics 36PIN連接器的訊號對應關係:

PC機邊A型(DB-25)與印表機邊B 型(Centronics 36PIN)連接器的對接:

PC機邊A型(DB-25)與印表機邊C 型(Mini-Centronics 36PIN)連接器的對接:

PC機邊C型(Mini-Centronics 36PIN)與印表機邊B 型(Centronics 36PIN)連接器的對接:

5.   IEEE1284硬體介面

IEEE-1284定義了2種層級的介面相容性,Level I 用於產品不需要高速模式,但需要利用反向通道能力的場合;Level II用於長電纜和高速傳輸率場合。

並行介面輸出的是TTL標準的邏輯電平,輸入訊號也要符合TTL標準。這種特性可以使介面容易應用在電子設計中。大部分的PC並行介面能吸收和輸出12mA左右的電流,如應用時小於或大於這個值,應使用緩衝電路。

為了保持與早期的Centronics 介面相容,使用OC(open collector)磁碟機,使用上拉電阻(pull-up resistor)標準電阻值為2.2k歐或4.7k歐。控制線與狀態線僅要求上拉電阻Rp,資料線和Strobe線還要求串聯電阻Rs來匹配線路阻抗,調整串聯電阻值使其與磁碟機的輸出阻抗之和等於45歐到55歐的線路阻抗。比如驅動IC輸出阻抗為15歐,則需要33歐的串聯電阻。

IEEE-1284介面晶片:

因為最小輸出驅動電壓為2.4V, 標準TTL的+5V或低壓TTL 的+3.3V的晶片都可以使用。

Fairchild、ST、TI公司都有類似晶片,如74ACT1284、74LVC161284、74LV161284等,還有專用的ESD晶片74F1071等。

6.    IEEE1284訊號規格表

本文參考了以下資料,表示感謝:

溫正偉原載電子報的資料

http://www.interfacebus.com/Design_Connector_1284.html

http://ckp.made-it.com/ieee1284.html

http://www.fapo.com/1284int.htm

http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3466

http://www.homestead.co.uk/

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發表於 2007/12/30 1:45:50

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電腦的並行介面(2)

2.  IEEE1284定義的5種工作模式

為了提高Centronics介面的效能,也要相容過去的標準,IEEE1284定義了5種工作模式:

SPP模式:Standard Parallel Port標準並行介面,也稱為Compatibility mode相容模式, Nibble模式:從PC機到外設8-bit資料線,反向4-bit資料線

Byte模式:8-bit雙向傳輸,速率在50KB/s 到150KB/s之間

EPP模式:Enhanced Parallel Port增強並行介面,允許任一方向的高速位元組傳輸

ECP模式:Extended Capabilities Port擴充功能並行介面,允許PC機發送資料區塊

符合IEEE 1284標準的並口,使用裝置ID(Device identification sequence)來實現隨插即用(Plug and Play)配置,使並口更便於使用。各種模式都可以使用相同的連接器和電纜連線方式,因硬體和編程方式的不同,傳輸速度可以從50K Bits/秒到2MB/秒不等。

2.1SPP模式:即傳統的Centronics並行介面,所以也稱Centronics mode

提供基本的訊號,包括8-bit資料線,4條控制線(Strobe、Initialize Printer、Select Printer、Auto Feed line)和5條狀態線(Busy、Acknowledge、Select、Paper Empty、Fault),需要三個不同的寄存器來進行資料的讀寫操作。

SPP模式是最基本的工作模式,非同步、位元組單向傳輸,資料率在50KB/s 到150KB/s之間。使用AB-cable 電纜可傳6米,而使用新的CC-cable 電纜可達10米。

基本的SPP 模式的時序

當印表機準備好接收資料,設BUSY為低,主機發出有效資料到資料線,等待至少500ns然後發出STROBE負脈衝持續至少500ns,有效資料在STROBE上升沿後至少要維持500 ns 。印表機接收資料並設BUSY有效以指示處理資料,當印表機完成資料接收,發出ACK脈衝至少500ns,然後清除BUSY以指示準備好接收下一個位元組資料。

Centronics標準的握手訊號略有不同,nStrobe為最小寬度大於1us的負脈衝,nAck為寬度大於5us的響應負脈衝,由於nAck訊號的負脈衝較短,一般不會查詢它,而是查詢Busy。

主機軟體通過4步來完成1位元組資料通過並口的傳輸:

1.    把有效資料寫入資料寄存器

2.    檢查BUSY狀態線,等待其無效(0)

3.    寫控制寄存器,使STROBE有效(0)

4.    寫控制寄存器,使STROBE失效(1)

SPP模式要求的最小的建立時間、保持時間和脈衝寬度限制了其效能,考慮到軟體的等待時間,IEEE1284最大的資料轉送率為150 kbytes/s,而Centronics典型為10 kbytes/s,這對於點陣行式印表機已經足夠了,但對於高速的雷射印表機就顯露出不足。

SPP模式下的訊號定義:

為操作並行口,SPP定義了寄存器,並映射到PC機的I/O空間。寄存器包括了以並口地址為基址的3塊連續的寄存器,並口地址常見為3BCH、378H和278H,其中都包括資料、狀態和控制寄存器,分別對應資料、狀態和控制訊號線操作,通常稱為資料連接埠、狀態連接埠和控制連接埠。印表機卡1的地址常為378H,其中資料口0378H、狀態口0379H、控制口037AH;印表機卡2的地址常為278H,其中資料口0278H、狀態口0279H、控制口027AH。支援新的IEEE 1284標準的並口,使用8到16個寄存器,地址為378H or 278H,隨插即用(Plug and Play)相容的的並口適配器也可以重新載入。

並口的寄存器定義:

資料寄存器:所佔用的地址是並行介面的基地址,對應于于介面的2-9針

狀態寄存器 :佔用的地址是基地址加1,對應於介面的10,11,12,13,15針,是唯讀寄存器,其中包含一個IRQ中斷位(由Ack相反後形成),當有中斷髮生這個資料位元為“0”。 Bit7(引腳11)在輸入+5V電平時,資料值為”0”,有反轉的特性。

控制寄存器 :佔用的地址是基地址加2,對應於介面的1,14,16,17針,其中Bit0,Bit1,Bit3有反轉的特性。Bit4為IRQ應用,當向Bit4寫入“1”時,將使ACK(引腳10)訊號反相後成為插斷要求IRQ訊號,通常為IRQ5或IRQ7。

並口使用的3BCH、378H和278H三個基地址幾乎都支援SPP、ECP和EPP模式(3BCH這個地址在早期的並口印表機適配器上不支援EPP和ECP模式)。三個不同基地址的位址區段如下:

一些整合的1284 I/O控制器使用FIFO buffer傳輸資料稱為Fast Centronics或Parallel Port FIFO Mode,也使用SPP協議,但用硬體產生strobe訊號來實現控制訊號握手,使資料率能超過500KB/s。然而,這不是IEEE 1284定義的標準模式。

2.2Nibble模式:用於從印表機或外部裝置得到反向資料的常用方式,

Nibble模式利用4條狀態線把資料從外設傳回電腦。標準的並行口提供5條外設到PC機的訊號線,用於指示外設的狀態,利用這些訊號線,外設可以分2次發送1位元組(8-bit)資料,每次發半位元組(nibble:4-bit)資訊。因為nACK訊號一般用來提供外設中斷,所以難以把傳輸的nibble(半位元組)資訊通過狀態寄存器(Status register)合成1位元組,需要軟體讀狀態訊號並作相應操作來得到正確的位元組資訊。Nibble模式的資料率為50kbps(6米電纜),使用新型10米CC-cable電纜的資料率為150 kbps。Nibble模式的優勢在於具有並口的PC機都可以執行這種方式,但只能用於反向通道為低速率的場合。

下表定義了Nibble模式的訊號:

描述了Nibble模式的基本時序

Nibble模式資料轉送步驟:

1.  主機通過設定HostBusy為低表明可以接收資料

2.  外設把第一個半位元組(nibble)輸出到狀態線

3.  外設設定PtrClk為低指示nibble資料有效

4.  主機設定HostBusy為高指示接收到nibble資料,而正在處理

5.  外設設定PtrClk為高應答主機

6.  重複步驟1到5來接收第二個半位元組(nibble)

Nibble模式與SPP模式相似,需要軟體通過設定和讀取並口的控制訊號線來實現協議。Nibble模式與SPP模式結合建立完整的雙向通道,形成最簡單的雙向傳輸方式。從PC機到外設8-bit資料線,反向4-bit資料線,支援單向印表機介面,提供了全速率的前向傳輸和半速率的反向傳輸,速率在50KB/s 到150KB/s之間。

2.3Byte模式:在資料線上實現反向傳輸的方式

Byte模式利用資料線把8-bit資料從外設傳輸到主機。標準並行口的8-bit資料線只能從主機向外設單向傳輸,需要抑制住控制資料線的磁碟機,使資料可以從印表機傳到電腦。Byte模式資料傳送,一次傳送一個位元組,與nibble模式下需要的兩資料周期不同,速度和由電腦到印表機的一樣,在50KB/s 到150KB/s之間,使用新型CC-cable可在10米電纜上達到500kbps。

下表定義了Byte模式的訊號:

Byte模式資料轉送步驟:

1.  主機通過設定HostBusy為低表明可以接收資料

2.  外設把第一個位元組(byte)資料輸出到資料線

3.  外設設定PtrClk為低指示byte資料有效

4.  主機設定HostBusy為高指示接收到byte資料,而正在處理

5.  外設設定PtrClk為高應答主機

6.  重複步驟1到5來接收其他位元組(byte)資料

描述了Byte模式的基本時序

製造商首先在IBM  PS/2並口上增加了對8-bit資料線的讀取能力,實現Byte模式,使之成為雙向口,稱為擴充並口的Type 1。此外,還提供了Type 2和Type 3,使用DMA方式。在Type 2 和 3的DMA 寫資料時,DMA控制器向資料寄存器寫資料,而STROBE脈衝自動產生,當從外設收到ACK,發出DMA請求,下一個位元組發出。外設可以設定BUSY 來延遲傳輸。在Type 2 和 3的DMA 讀資料時,ACK脈衝產生DMA請求,發起對系統儲存空間的傳輸, DMA 控制器讀取資料寄存器,STROBE脈衝自動產生。Type 2 和3的 DMA傳輸依照SPP模式時序進行。

雖然IBM定義了Type 2和3方式提高了並口的效能,但只有IBM電腦實現這種功能,缺乏軟體來支援這種DMA特性。相比較,EPP和ECP 是種工業標準,為更廣泛的硬體和軟體製造商支援。

2.4EPP模式:Enhanced Parallel Port增強型並行連接埠,可實現高速雙向資料轉送

EPP模式由Intel、Xircom, and Zenith Data Systems設計,提供了一個高效能的並行介面,是IEEE1284標準中的一部分,可以和標準並行介面通用,有相同的寄存器映射關係,協議首先由Intel 386SL晶片集(82360 I/O chip)實現。

EPP模式的訊號定義

EPP模式有一個資料周期和一個地址周期,提供了4種傳輸周期時序:

1.  資料寫周期時序

2.  資料讀周期時序

3.  地址寫周期時序

4.  地址讀周期時序

資料周期時序用於在主機和外設間傳輸資料,地址周期時序用於分配地址、通道、命令和控制資訊。

EPP 地址寫周期:主機首先設定WRITE*,並把地址訊號發到資料線上,設定ASTROBE*;外設取消WAIT*,指示已準備接收地址位元組;主機然後取消ASTROBE* ;外設在ASTROBE* 上升沿鎖存地址資料,然後設定WAIT*,指示準備開始下一周期。

EPP 地址讀周期:主機取消WRITE*,使資料線處於高阻狀態,設定ASTROBE*;外設發地址位元組到資料線,取消WAIT*指示地址有效;主機檢測到WAIT*取消,讀地址,然後取消ASTROBE;外設然後使資料線處於高阻狀態,設定WAIT*,指示準備開始下一周期。

EPP 資料寫周期:主機設定WRITE*,把資料位元組發到資料線,設定DSTROBE*;外設取消WAIT*,指示準備接收資料;主機然後取消DSTROBE* ;外設在DSTROBE*上升沿鎖存資料,然後設定WAIT*,指示準備開始下一周期。

EPP 資料讀周期:主機取消WRITE*,使資料線處於高阻狀態,設定DSTROBE* ;外設把資料位元組發往資料線,取消WAIT*,指示資料有效;主機檢測到WAIT*取消,讀資料,然後取消DSTROBE*;外設外設然後使資料線處於高阻狀態,設定WAIT*,指示準備開始下一周期。

EPP模式在3個SPP模式並口寄存器外又定義了5個寄存器, 用於把地址或資料自動發到並口資料線上,然後自動產生地址和資料的選通(strobe)訊號。EPP模式的資料、狀態和控制寄存器與SPP模式的配置相同。

把資料寫入Auto Address Strobe寄存器,將把資料發到並口資料線,並伴隨自動產生的ASTROBE*低脈衝訊號;把資料寫入任一Auto Data Strobe寄存器,將把資料發到並口資料線,並伴隨自動產生的DSTROBE*低脈衝訊號;當一個Auto Data Strobe寄存器在讀取, DSTROBE*訊號受脈衝控制,返回電平值。

EPP寄存器介面:

從軟體角度看,EPP模式是擴充了SPP的並口寄存器。SPP的並口包括資料Data、狀態Status和控制Control 3個寄存器,地址為並口基址(base address)的位移(offset)。

EPP寄存器定義如下:

通過產生一個對“base_address+4”的 I/O 寫指令,EPP控制器產生需要的資料寫(Data_Write)周期的handshake訊號和strobes用來傳輸資料。而對基址(ports 0到 2)的I/O 指令將實現標準並行口的操作,以保證與標準並口的相容。而對"base_address + 3"的I/O 操作,會產生地址讀寫周期。Ports 5到7 的作用在不同硬體中有差別,可用作實現16-bit或32-bit的軟體介面,或用作配置寄存器,也可能不使用。

標準並口的資料轉送需要7個軟體步驟,EPP增加了其他的硬體和寄存器,通過單I/O 指令自動產生控制strobes和資料轉送的handshaking訊號,保證以ISA 匯流排速度傳輸,最大資料率為2 Mbytes/s,在其他平台上可能達到10 Mbytes/s 。EPP的微處理器的匯流排結構使之易於直接與外設硬體通訊。EPP模式還有進一步的塊傳輸能力,使用REP_IO指令,依靠主機介面卡的支援。

EPP模式資料寫時序的步驟:

1.    程式對PORT4 (EPP Data Port)執行I/O寫周期

2.    nWrite訊號有效,資料發送到並口

3.    設datastrobe有效,然後nWAIT 設定為低

4.    等待外設的響應 (nWAIT變為無效)

5.    設定datastrobe無效,結束EPP周期

6.    ISA 的I/O 周期結束

7.    nWAIT 設定為低,指示下一個周期開始

是EPP資料寫時序的執行個體,CPU訊號nIOW是用來強調全部的handshake在一次I/O中完成

注意,全部資料轉送發生在一次ISA 的I/O 周期中,這表明使用EPP協議,資料轉送率可為500KB/s到2MB/s,這樣外設在效能上接近ISA卡。

因為使用互鎖握手訊號協議,資料可在很低的速率下傳輸。Nibble、Byte、EPP和ECP 模式都使用互鎖握手訊號協議。所謂互鎖握手訊號,指每次控制訊號的變化都需要另一邊的響應。

EPP模式允許任一方向的高速位元組傳輸,但不是同時,是半雙工方式,為光碟片機、磁帶機、硬碟機和網路介面卡設計,資料率從500KB/S到2MB/S,使用AB-cable 電纜可傳6米,而使用新的CC-cable 電纜可達10米。

2.5ECP模式:Extended Capability Port 擴充功能並行介面,也可實現高速雙向資料轉送

ECP模式是由Microsoft and Hewlett Packard提出,是對標準並口的擴充,作為印表機和掃描器類的外設的進階通訊模式,允許圖象資料壓縮、排隊中的FIFO(先入先出)和高速雙向通訊。資料傳送速度大約2—4MB/S。

ECP協議重新定義了SPP模式的訊號,如下表:

ECP模式提供了2種資料轉送周期時序,可用於2個方向:

1.    資料周期data cycle

2.    命令周期command cycle

命令周期又分為2種類型,RLE(Run-Length Count)和通道編址(Channel address)。

RLE方式實現資料的即時壓縮,壓縮率可達64:1,特別用於印表機和掃描器傳輸大量光柵映像資料(含有大量的相同資料串)時,但必須主機和外設都支援才可以實現。通道編址與EPP的地址有不同,是用於一種物理裝置包括多種邏輯裝置的場合,比如FAX/Printer/Modem一體機。

ECP模式定義前向傳輸為主機到外設,有2種前向傳輸周期,當HostAck 為高,指示進行data周期;當HostAck為低,command 周期進行,資料描述用RLE count 或 Channel address,資料位元組的Bit 8用來指示RLE或是Channel address,如果bit 8為0,則bit 1-7描述Run Length Count (0-127),如果bit 8為1,則bit 1-7描述Channel address (0-127),描述了一個data周期和一個command周期的時序。

ECP模式的前向傳輸時序:

1.    主機發送資料到資料線,並設定HostAck 為高來指示一個data cycle 的開始

2.    主機設定HostClk為低,指示資料有效

3.    外設設定PeriphAck 為高響應主機

4.    主機設定HostClk為高,這是邊緣觸發訊號,用於使資料存入外設

5.    外設設定PeriphAck為低,指示準備好接收下一位元組

6.    迴圈重複,但這次為command cycle,因為HostAck為低

注意:介面2側都使用FIFO ,發出的資料都認為已被接收。在第4步,HostClk變為高,data 被觸發進入外設,資料指標計數器更新。在有些情況下這有可能造成傳輸資料丟失。

ECP模式定義反向傳輸為從外設傳輸到主機,反向傳輸時,當並口線上資料有效,外設設定PeriphClk 為低,主機在接收資料後設定HostAck 為低。描述了反向通道的command周期緊隨data周期的時序:

也顯示出ECP和EPP協議的不同。在EPP模式,軟體可以執行混合的讀寫操作,而不需要額外的協議;而在ECP模式,改變資料轉送方向必須協商。主機要求反向傳輸通道需設定nReverseRequest並等待外設的nAckReverse的響應, 然後才可以進行反向資料轉送。另外, 如果以前為DMA傳輸,軟體必須等待DMA完成或中斷DMA(要FIFO確定準確的已傳輸的資料量),然後要求反向通道。

ECP模式的反向Data和Command周期

1.    主機設定nReverseRequest 為低,要求反向傳輸通道

2.    外設設定nAckReverse 為低,響應主機

3.    外設發送資料到資料線,並設定PeriphAck 為高指示data 迴圈

4.    外設設定PeriphClk為低指示資料有效

5.    主機設定HostAck 為高確認

6.    外設設定PeriphClk為高,這是邊沿觸發訊號,用於使資料存入主機

7.    主機設定HostAck為低,指示準備好接收下一個位元組

8.    迴圈重複,但這次是command周期,因為PeriphAck為低

ECP FIFO的使用,無論DMA方式或可程式化I/O方式,減弱了與ISA的關聯,軟體不會精確知道資料轉送的狀態,只關心傳輸是否完成。

在Microsoft 的規格書"The IEEE 1284 Extended Capabilities Port Protocol and ISA Interface Standard"中,定義了基於ISA的ECP模式的通用寄存器和適配器的工作模式。ECP寄存器利用了定義的6個寄存器,只需要3個I/O口操作,注意寄存器的定義與工作模式有關。

ECP寄存器描述:

ECP模式在3個SPP模式並口寄存器外又定義了6個寄存器, 用於把地址或資料自動發到並口資料線上,然後自動產生地址和資料的選通(strobe)訊號。

ECP的Address和Data的FIFO包括至少16位元組,可用於前向和反向傳輸,可以平滑資料流和提高資料率。向Address FIFO寄存器寫資料,會自動發往並口。ECP的Data FIFO寄存器用於主機和外設間的資料轉送。

ECP模式並口寄存器配置圖:

ECP模式的目的是實現並口的隨插即用(plug-and-play)效能和在Windows環境下進行高效能雙向傳輸。ECP模式允許任一方向的高速位元組傳輸,也是半雙工方式,為印表機和掃描器設計,資料率從500KB/S到1MB/S,使用AB-cable 電纜可傳6米,而使用新的CC-cable 電纜可達10米。ECP主要使用DMA而不是直接的I/O操作,目的是傳輸大的資料區塊。

2.6)工作模式選擇過程(Negotiation):

一個裝置可能設計為有多種工作模式,但不能同時使用,每次只能選用一種。IEEE 1284發明了協商(negotiation)方式,主機必須要判斷所串連的外設的能力以及使用的模式,決定出使用哪種IEEE1284模式,這種協商方式不會影響過去的裝置,一箇舊式裝置不會響應協商的時序,但符合IEEE 1284標準的裝置會響應這一時序,使主機獲得裝置的ID碼(Device ID code) ,並通過對ECR寄存器的操作來選擇一種較高的工作模式。

主機用Device ID序列來識別並口裝置。Device ID是定義了外設特性和效能的ASCII字串。因為沒有一個授權中心來指派裝置和製造商編碼,在隨插即用(Plug and Play)系統中,主機必須能夠測定和識別加入的裝置,並自動安裝需要的裝置驅動程式。

使用IEEE 1284的所有裝置,上電時都為SPP模式。主機執行IEEE 1284工作模式選擇的過程如下:

1. 把IEEE 1284的8-bit擴充碼(extensibility code )發到資料線

2. 設定SelectIn訊號線為高,並設定AUTOFD為低

3. 外設然後設PError為高、ACK為低、FAULT為高、Select為高表示為為IEEE1284標準裝置(如果外設不設定這些訊號,主機認為外設不是IEEE1284裝置),然後做以下操作。

4. 使STROBE為低

5.使STROBE為高、AUTOFD為低

6. 如果extensibility code與提供的模式比對,外設使PError為低、FAULT為低、Select為高

7. 外設使ACK為高,指示狀態線可用

IEEE1284 擴充碼:Extensibility Request Bytes

ECR寄存器用來設定當前工作模式,另外也用於軟體確定安裝於PC機的並口的效能。

ECR寄存器的模式:

如果要退出Nibble、Byte或ECP模式,設定SelectIn為低,而退出EPP模式主機要設定INIT訊號有效,然後外設將恢複到SPP模式。

如果一個並口既支援SPP模式,也可實現其他雙向模式,那麼其前3個寄存器與標準並行口的寄存器完全一致,以便相容過去的標準。

2.7)不同模式下25PIN D-sub連接器訊號的不同定義:

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並行介面 IEEE-1284 印表機 Centronics SPP模式  | 
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發表於 2007/12/30 1:43:28

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電腦的並行介面(摘)

因為個人電腦(PC機)佔有電腦市場的絕大部分份額,一般人能接觸到的和認知中的電腦基本就是IBM PC電腦及相容機,這種電腦使用INTEL X86硬體平台和MICROSOFT WINDOWS作業系統(早期為MS-DOS作業系統)的軟體平台,並配有多種外部裝置和輸入輸出介面,成為事實上的工業標準。並行介面就是其中常見的一種I/O介面。

並行介面一般稱為Centronics介面,現在也稱IEEE1284,最早由Centronics Data Computer Corporation公司在60年代中期制定。Centronics公司當初是為點陣行式印表機設計的並行介面,1981年被IBM公司採用,後來成為IBM PC電腦的標準配置。它採用了當時已成為主流的TTL電平,每次單向並行傳輸1位元組(8-bit)資料,速度高於當時的串列介面(每次只能傳輸1bit),獲得廣泛應用,成為印表機的介面標準。1991年,Lexmark、 IBM、Texas instruments等公司為擴大其應用範圍而與其他介面競爭,改進了Centronics介面,使它實現更高速的雙向通訊,以便能串連磁碟機、磁帶機、光碟片機、網路裝置等電腦外部裝置(簡稱外設),最終形成了IEEE1284-1994標準,全稱為"Standard Signaling Method for a Bi-directional Parallel Peripheral Interface for Personal Computers",資料率從10KB/s提高到可達2MB/s(16Mbit/s)。但事實上這種雙向並行通訊並沒有獲得廣泛使用,並行介面仍主要用於印表機和繪圖器,其他方面只有的少量裝置應用,這種介面一般被稱為列印介面或LPT介面(目前新的印表機趨向使用USB或RJ-45 ETHERNET介面)。

1.    IEEE1284介面連接器與電纜

我們常見的並口,通常主機上是25針D型介面,印表機上是36針彈簧式介面(Centronics介面)。

IEEE1284標準規定了3種連接器,分別稱為A、B、C型:

A型:25PIN DB-25連接器,只用於主機端。

DB-25孔型插座(也稱FEMALE或母頭),用於PC機上,外形

25 pin D-SUB female connector at the PC

對應的針形電纜插頭(也稱MALE或公頭)及序號

這種A型的DB-25針型插座(也稱MALE或公頭),因為尺寸較小,也有少數小型印表機(如POS機印表機等)使用(非標準使用),但電纜要短:

B型:36PIN 0.085inch間距的Champ連接器,帶卡緊裝置,也稱Centronics連接器,只用於外設

36PIN Centronics插座(SOCKET或FEMALE),用於印表機上,外形

36 pin CENTRONICS female connector at the printer

對應的36PIN Centronics電纜插頭(PLUG)及序號

C型:新增加的Mini-Centronics 36PIN連接器,也稱為half-pitch Centronics 36 connector (HPCN36),也有稱MDR36,36PIN 0.050inch間距,帶夾緊裝置,既可用於主機,也可用於外設,目前還不夠普遍,因有競爭力的新的介面標準的不斷出現,估計將很難見到

Mini-Centronics 36PIN插座(socket)及序號

36 pin MDR36 male connector

新介面還增加了兩個訊號線Peripheral Logic High和Host Logic High,用於通過電纜能檢測到另一端是否開啟電源

最早的Centronics並口電纜長度為2米,且只能支援10KB/s的資料率傳輸,對效能要求不高。為了把資料率提高到2MB/s以上,對IEEE1284電纜提出許多特殊要求:

1.   因為是並行資料,為避免傳輸時各BIT資料間的串擾,每條資料線都需要配合一條地線,形成雙絞線結構

2.   每對訊號和返回地線間的不平衡特性阻抗為62歐+/-6歐(在頻帶4M-16MHz上)

3.   線間串擾不超過10%

4.   電纜有屏蔽層,並與接頭的屏蔽殼串連,使用360度包裹

典型的IEEE1284 電纜有如下6種,標準長度為10、20、30英尺(約3、7、10米):

  AMAM :Type A Male to Type A Male(一般用於電腦間互聯)

  AMAF :Type A Male to Type A Female(一般用於延長線或串連A型口並行印表機)

  AB :Type A Male to Type B Plug(一般用於串連電腦和普通B型口印表機)

  AC :Type A Male to Type C Plug

  BC :Type B Plug to Type C Plug

  CC :Type C Plug to Type C Plug

其中前3種為目前常用的電纜,後3種是與新增加的C型介面相關的電纜。

注意:PC機上的並口與串列介面的DB-25有差別

PC機上的RS-232串口一般使用DB-9針型插座(也稱MALE或公頭)

一些舊式PC機上也配DB-25針型插座(也稱MALE或公頭)為COM2使用

RS-232串口印表機上則使用DB-25孔型插座(也稱FEMALE或母頭)

鏈式串連:依照IEEE 1284鏈式串連規格書,一個並口最多可以串連8個裝置,而每個鏈式串連裝置擁有2個並口連接器,1個主連接器(host connector)和一個直通連接器(pass through connector)。主機連到第一個裝置的主連接器,其直通連接器串連下一個裝置的主連接器,依次串連。而不支援鏈式串連的裝置可接在最後1個裝置的直通連接器上。不過目前常見的都是一對一串連,很少能見到這種裝置。

各種尺寸的Subminiature D連接器(也就是常稱為D-Sub的連接器):

各種尺寸外殼尺寸:DA、DB、DC、DD和DE。

觸點數量:9、15、25、37和50

觸點數量HD:15、26、44、62、78和104

電源用:3W3、3WK3、5W5、8W8和3、5、8單排高容量電源觸點

類型:Board Mount(Right Angle、Through-Hole、Surface Mount、Dual Port、 Press-fit、Wire Wrap)、Cable(IDC、Crimp Snap-in、Solder Cup)

D-Sub連接器術語:

HD: High Density高密度,3排腳放入2排的外殼中,如15PIN放入9PIN殼中

Filtered: 抑制EMI或RF幹擾

PC機上常見的D-Sub的連接器:

9-pin DE D-Sub 連接器:用作RS-232串口

15-pin DA D-Sub連接器:用作VGA視頻輸出口

25-pin DB D-Sub連接器:用作並口/印表機口

(通常分別稱為DB9、DB15、DB25)

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