Паралле́льный порт — тип интерфейса, разработанный для компьютеров (персональных и других) для подключения различных периферийных устройств. В вычислительной технике параллельный порт является физической реализацией принципа параллельного соединения. Он также известен как принтерный порт или порт Centronics. Стандарт IEEE 1284 определяет двунаправленный вариант порта, который позволяет одновременно передавать и принимать биты данных.
История Первый принтер с параллельным интерфейсом Centronics модели 101 был представлен в 1970 году. Интерфейс был разработан в Centronics Робертом Говардом и Прентисом Робинсоном. Параллельный интерфейс Centronics де-факт стал отраслевым стандартом. В то время производители использовали в системные блоки уникальные разъёмы, для которых применялись различные кабели. Например, в ранних системах VAX использовался разъём DC-3, в NCR применялся 36-контактный плоский разъём, Texas Instruments использовала 25-контактный краевой разъём, а в Data General использовался 50-контактный плоский разъём.
Dataproducts представила весьма оригинальную реализацию параллельного интерфейса для своих принтеров. Она использовала разъём DC-37 со стороны хоста и 50-контактный разъём со стороны принтера: либо DD-50 (иногда его неправильно называют DB50), либо разъём М-50 в форме блока (его также называют винчестерным разъёмом). Параллельное соединение Dataproducts было доступно в двух вариантах: либо для коротких соединений (до 15 м), либо для длинных соединений (от 15 до 150 м). Интерфейс Dataproducts встречался во многих системах мейнфреймов вплоть до 1990-х годов, многие производители принтеров предлагали его в качестве опции.
IBM выпустила свой персональный компьютер в 1981 году и включила в него доработанный вариант интерфейса Centronics: только принтеры с логотипом IBM (ребрендинг от Epson) могли подключаться к IBM PC. IBM стандартизировала параллельный кабель с разъёмом DB25F на стороне ПК и разъём Centronics на стороне принтера. Вскоре производители выпустили на рынок принтеры, совместимые как со стандартным соединением Centronics, так и с соединением IBM.
В 1987 году IBM реализовала первую версию двунаправленного интерфейса. HP в 1992 году представила свою версию двунаправленного интерфейса на принтере LaserJet 4, известную как Bitronics. Интерфейсы Bitronics и Centronics в 1994 году были заменены на стандартный интерфейс IEEE 1284.
Применение До появления USB параллельный интерфейс помимо принтеров был адаптирован к большому числу периферийных устройств. Вероятно, одним из первых таких устройств были электронные ключи для защиты от копирования программного обеспечения. Вскоре параллельный интерфейс нашёл применение в накопителях на гибких магнитных дисках Iomega Zip и сканерах, за которыми последовали и другие устройства: модемы, звуковые карты, веб-камеры, геймпады, джойстики, внешние жёсткие диски и CD-диски. Появились адаптеры для подключения через параллельный интерфейс SCSI-устройств.
Параллельный порт широко использовался как импровизированное GPIO. Он позволял напрямую менять напряжения на штырях, этих штырей было достаточно много и на них были обычные ТТЛ 5 вольт — а значит, можно подключать «глупую» периферию вроде транзисторов, а также «умную» вроде микроконтроллеров и ППЗУ, но работающую по нестандартным протоколам вроде SPI. На этом принципе работал примитивный звуковой ЦАП Covox. Существовал так называемый «дрыгоножный программатор» (он же bitbang-программатор), представлявший собой всего лишь кабель с токоограничивающими резисторами.
Текущее применение Для потребителей интерфейс USB, а в некоторых случаях — Ethernet, эффективно заменили параллельный порт принтера. Практически все современные производители персональных компьютеров, материнских плат и ноутбуков рассматривают параллельный порт как устаревшее наследие прошлого и больше его не поддерживают. Руководящие принципы для программы Windows Logo фирмы Microsoft «настоятельно рекомендуют» системным разработчикам воздерживаться от применения параллельных портов. Разработаны и доступны адаптеры, которые позволяют подключать старые принтеры и сканеры с параллельным интерфейсом к USB-портам современных компьютеров.
Реализация в персональных компьютерах IBM
Адреса портов Традиционно в системе IBM PC три первых параллельных порта распределяются в соответствии со следующей таблицей: Имя порта Прерывание # Начальный адрес I/O Конечный адрес I/O LPT1 IRQ 2 0x3BC 0x3BF LPT2 IRQ 7 0x378 0x37F LPT3 IRQ 5 0x278 0x27F Если в компьютере есть неиспользуемый слот LPTx, то адреса других портов сдвигаются вверх (например, при отсутствии порта 0x3BC порт 0x378 станет LPT1)Frank Van Gilluwe, The Undocumented PC, 1994, page 703, ISBN 0-201-62277-7. Адреса портов, присвоенные каждому слоту LPTx, можно определить путём чтения области данных BIOS по адресу 0000:0408.
Программный интерфейс В версиях Windows, которые не используют ядро Windows NT (типа DOS и некоторых других операционных систем), программы могут получить доступ к параллельному порту с помощью подпрограмм outportb() и inportb(). В операционных системах Windows NT и Unix (NetBSD, FreeBSD, 386BSD, Solaris и т. д.) задействован встроенный в процессор 80386 механизм безопасности, и доступ к параллельному порту запрещён, если не указан нужный драйвер. Это повышает безопасность и способствует разрешению конфликтов при доступе к устройству. В Linux, если процесс запущен с правами администратора, могут использоваться функции inb(), outb() и команда ioperm() для доступа к базовому адресу порта.
Расположение выводов Расположение выводов для параллельного порта следующее: № контакта (25-контактный) № контакта (36-контактный) Обозначение Направление Бит регистра Инвертирование 1 1 Strobe In/Out Control-0 Да 2 2 Data0 Out Data-0 Нет 3 3 Data1 OutData-1Нет 4 4 Data2 OutData-2Нет 5 5 Data3 OutData-3Нет 6 6 Data4 OutData-4Нет 7 7 Data5 OutData-5Нет 8 8 Data6 OutData-6Нет 9 9 Data7 Out Data-7 Нет 10 10 Ack In Status-6 Нет 11 11 Busy In Status-7 Да 12 12 Paper-Out In Status-5 Нет 13 13 Select In Status-4 Нет 14 14 Linefeed In/Out Control-1 Да 15 32 Error In Status-3 Нет 16 31 Reset In/Out Control-2 Нет 17 36 Select-Printer In/Out Control-3 Да 18—25 19—30, 33, 17, 16 Ground — — — В инвертированных линиях низкий логический уровень имеет значение «истина», в неинвертированных, наоборот, истиной является высокий логический уровень.
Контакт 25 в разъёме DB-25 на современных компьютерах может быть не соединён с землёй.
Кабель LapLink В исходном варианте параллельного интерфейса (SPP, Standard Parallel Port) линии данных были однонаправленными (только вывод). Специалисты компании LapLink, занимавшейся ПО для синхронизации настольного компьютера с ноутбуком, придумали обходной путь.
Кроме восьми линий данных, параллельный порт имеет пять линий состояния. Восьмибитный байт делился на два 4-битных полубайта, которые передавались друг за другом, приём осуществлялся через линии состояния. Пятая линия состояния (обычно штырь 11 «занят», ему соответствует верхний бит регистра состояния и единственный из пяти инвертированный) служила для синхронизации: 0 сменялся на 1 и наоборот каждый раз, когда передавался полубайт, в ответ принимающая сторона меняла 0 на 1 на своей линии (и заодно передавала свой полубайт). Таким «пинг-понгом» компьютеры могли передавать информацию с той скоростью, какую реально поддерживает ПО и кабель: быстрее для короткого кабеля и медленнее — для длинного. Подобным механизмом пользовалось и другое аппаратное обеспечение, подключавшееся к параллельному порту.
Разводка кабеля: НазваниеШтырь DB-25MНаправлениеШтырь DB-25MНазваниеДанные 02→15ОшибкаДанные 13→13ВыборДанные 24→12Нет бумагиДанные 35→10ПодтверждениеДанные 46→11ЗанятПодтверждение10←5Данные 3Занят11←6Данные 4Нет бумаги12←4Данные 2Выбор13←3Данные 1Ошибка15←2Данные 0Земля25 25Земля В дальнейшем кабель LapLink (или кабель InterLink, названный в честь утилиты MS-DOS, или нуль-принтерный кабель, по аналогии с нуль-модемным) стал экзотическим, но быстрым и надёжным (до 100 килобайт в секундуДля сравнения: больше 8 килобайт в секунду от нуль-модемного кабеля получить нельзя; основной носитель Ethernet того времени 10BASE-2 давал до 1 мегабайта в секунду, но был значительно дороже.!) способом передачи данных между компьютерами. Игры, за редчайшими исключениямиНапример, существовала неофициальная утилита для Doom., такой связи не поддерживали; к тому же главным средством дистанционной игры тогда был телефонный модем, и под его частоты разрабатывали игры. Зато деловое ПО быстро взяло кабель на вооружение: утилиты для связи были в составе MS-DOS, Norton Commander и Microsoft Windows. Последняя давала возможность любой игре (как для DOS, так и для Windows) работать через параллельный кабель по протоколам IPX и TCP/IP.
Фабричные кабели имели длину около 2 м; кабель длиннее 4 м не рекомендуется — сильно падает скорость, повышается вероятность приёма с ошибкой.
На Windows 7 соединение компьютеров через нуль-модемный кабель и LapLink всё ещё работаетInstalling and configuring a PPP null-modem connection on Windows 7 | MikeBeach.org.
См. также Параллельное соединение (информатика) IEEE 1284 LPT Super I/O
Примечания
Ссылки Jan Axelson Parallel Port Complete. Lakeview Research. ISBN 0-9650819-1-5. The (Linux) Parallel Port Subsystem by Tim Waugh Interfacing to the Standard Parallel Port Parallel Port programming and interfacing Parallel Port .NET Programming and Interface with Hardware Linux I/O port programming mini-HOWTO The Linux 2.4 Parallel Port Subsystem Parallel Port interfacing with Windows NT/2000/XP Parallel port complete: programming, interfacing & using the PC’s parallel printer port PyParallel — API для языка программирования Python
Категория:Компьютерные шины Категория:Протоколы физического уровня