并行端口工作原理
并行端口的基本知識 | SPP/EPP/ECP |
引言
如果您需要將打印機連接到計算機上,使用并行端口是一個不錯的選擇。盡管USB日益流行,但并行端口仍然是連接打印機的常用接口。
計算機背面典型的并行端口 |
并行端口可用于連接許多常見的計算機外設(shè):
- 打印機
- 掃描儀
- CD刻錄機
- 外置硬盤驅(qū)動器
- 艾美加Zip可移動驅(qū)動器
- 網(wǎng)絡(luò)適配器
- 磁帶備份驅(qū)動器
在本文中,您將了解到它被稱為并行端口的原因、用途及其工作原理。
并行端口的基本知識
并行端口最初由IBM(國際商業(yè)機器公司)開發(fā),作為一種將打印機連接到PC的方法。在IBM設(shè)計PC的過程中,公司需要計算機與Centronics公司(當(dāng)時的頂級打印機生產(chǎn)廠商)所生產(chǎn)的打印機協(xié)同工作。因此,IBM決定在計算機上使用一種不同的端口接口,以區(qū)別于Centronics針對打印機設(shè)計的接口。
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于是,IBM的工程師們將一個25針連接器(DB-25)和一個36針Centronics連接器耦合,做成一條特殊的電纜,從而將打印機連接到計算機上。隨后,其他打印機生產(chǎn)商最終也不再使用Centronics接口,從而使這種奇怪的混合電纜成為了一種看似不可能的事實標(biāo)準(zhǔn),從而流行起來。
當(dāng)PC使用并行端口向打印機或其他設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時,每次都發(fā)送8位數(shù)據(jù)(1個字節(jié))。這8位數(shù)據(jù)彼此并行傳輸,與通過串行端口串行(所有數(shù)據(jù)都以單行傳送)傳輸所采用的方式相反。標(biāo)準(zhǔn)并行端口每秒能傳輸50到100千字節(jié)的數(shù)據(jù)。
接下來,讓我們進一步了解當(dāng)與打印機連用時,端口每一針的作用:
- 第1針傳輸選通信號。它將電壓保持在2.8到5伏之間,但只要計算機發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù),它就會降到0.5伏以下。這種電壓的下降就在通知打印機:正在傳輸數(shù)據(jù)。
- 第2針到第9針用于傳輸數(shù)據(jù)。為了表明某一位的值是1,相應(yīng)的針將會發(fā)送一個5伏的電壓信號。如果針上的電壓值為0,則表明該位的值為0。這是在模擬電纜上實時傳輸數(shù)字信息的一種簡單而高效的方法。
- 第10針發(fā)送從打印機到計算機的應(yīng)答信號。與第1針一樣,它也保持一個電壓,并且在接收數(shù)據(jù)后將電壓降到0.5伏以下,以此來通知計算機已接收了數(shù)據(jù)。
- 如果打印機忙,它會給第11針充電。然后通過將電壓降到0.5伏以下來通知計算機:準(zhǔn)備接收更多數(shù)據(jù)。
- 如果打印機的紙已用完,它會通過第12針發(fā)送電壓信號通知計算機。
- 只要計算機接收到第13針上的電壓信號,則說明設(shè)備處于聯(lián)機狀態(tài)。
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- 計算機利用5伏電壓通過第14針向打印機發(fā)送一個自反饋信號。
- 如果打印機出現(xiàn)任何故障,則會將第15針的電壓降到0.5伏以下來通知計算機:打印機出現(xiàn)故障。
- 只要新的打印作業(yè)準(zhǔn)備就緒,計算機就降低第16針的電壓來初始化打印機。
- 計算機使用第17針以遠(yuǎn)程方式使打印機脫機。如果您想使打印機脫機,可以向打印機發(fā)送一個電壓信號并且保持發(fā)送該信號。
- 第18到第25針接地,并且用作低電位(0.5伏以下)的參考信號。
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請注意Centronics的前25針與第一個連接器的各針是如何匹配的。并行端口發(fā)送每個字節(jié)的同時還發(fā)送一個握手信號,以便打印機鎖存該字節(jié)。
SPP/EPP/ECP
并行端口的原始規(guī)范規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸是單向的,也就是說每針的數(shù)據(jù)都只能單向傳輸。然而,隨著1987年P(guān)S/2的問世,IBM提出一種新型的雙向并行端口設(shè)計。該模式通常稱為標(biāo)準(zhǔn)并行端口 (SPP),并且已經(jīng)完全取代了最初的設(shè)計模式。雙向通信允許設(shè)備既能發(fā)送數(shù)據(jù)又能接收數(shù)據(jù)。許多設(shè)備使用最初為數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定的8針(從第2針到第9針)。使用此相同的8針將通信方式限制為半雙工,也就意味著信息每次只能沿一個方向傳輸。但是,第18到第25針(最初設(shè)計只是用于接地)也可以用作數(shù)據(jù)傳輸。這使得全雙工(同時沿兩個方向傳輸)通信成為現(xiàn)實。
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增強型并行端口(EPP)由英特爾、Xircom和Zenith于1991年創(chuàng)建。EPP允許每秒傳輸更多的數(shù)據(jù)(500千字節(jié)到2兆字節(jié))。它專門針對那些要連接并行端口的非打印機設(shè)備,尤其是需要最高傳輸速率的存儲設(shè)備。
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隨著EPP的問世,微軟和惠普也緊隨其后,于1992年聯(lián)合發(fā)布了一個稱為擴展功能端口(ECP)的規(guī)范。EPP針對的是其他設(shè)備,而ECP的設(shè)計目的則是為了改善打印機的速度和功效。
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1994年,IEEE1284標(biāo)準(zhǔn)正式公布。它囊括了并行端口設(shè)備的兩大規(guī)范,即EPP和ECP。為了使其正常工作,操作系統(tǒng)和設(shè)備必須支持必要的規(guī)范。如今這已經(jīng)不算是什么難題了,因為大多數(shù)計算機都支持SPP、ECP和EPP,并且會根據(jù)不同的連接設(shè)備檢測出需要使用的模式。如果您需要手動選擇模式,則可以通過多數(shù)計算機上的BIOS進行操作。
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