计算机的并行接口,计算机的并行接口大全

Word计算机的并行接口,计算机的并行接口大全

（计算机）的并行（接口）,计算机的并行接口大全

IEEE1284信号及脚序

IEEE-1284定义了一对一的异步双向并行接口。其中PC机使用A型接头，DB-25孔型插座，包括17条（信号线）和8条地线，信号线又分为3组，控制线4条，状态线5条，数据线8条。

打印机使用B型接头，为36（PI）N0.085inch间距的Champ（连接器），称Centronics连接器

36PINCentronics连接器的各脚信号的含义

C型：新的（Mi）ni-Centronics36PIN连接器，0.050inch间距，既可用于主机，也可用于外设

D型25针和36针Centronics的针脚定义对照：

A型、B型、C型连接器的针脚定义对照：

4.

IEEE1284接口的对接：

PC机DB-25与打印机Centronics36PIN连接器的信号对应关系：

PC机边A型（DB-25）与打印机边B型（Centronics36PIN）连接器的对接：

PC机边A型（DB-25）与打印机边C型（Mini-Centronics36PIN）连接器的对接：

PC机边C型（Mini-Centronics36PIN）与打印机边B型（Centronics36PIN）连接器的对接：

5.

IEEE1284硬件接口

IEEE-1284定义了2种级别的接口兼容性，LevelI用于产品不需要高速模式，但需要利用反向通道能力的场合；LevelII用于长（电缆）和高速传输率场合。

并行接口输出的是TTL标准的逻辑电平，输入信号也要符合TTL标准。这种特性可以使接口容易应用在电子设计中。大部分的PC并行接口能吸收和输出12mA左右的（电流），如应用时小于或大于这个值，应使用缓冲（电路）。

为了保持与早期的Centronics接口兼容，使用OC（opencollector）驱动器，使用上拉（电阻）（pull-upresistor）标准电阻值为2.2k欧或4.7k欧。控制线与状态线仅要求上拉电阻Rp，数据线和Strobe线还要求串联电阻（Rs）来匹配线路（阻抗），调整串联电阻值使其与驱动器的输出阻抗之和等于45欧到55欧的线路阻抗。比如驱动IC输出阻抗为15欧，则需要33欧的串联电阻。

IEEE-1284（接口芯片）：

因为最小输出驱动电压为2.4V,标准TTL的+5V或低压TTL的+3.3V的芯片都可以使用。

（Fairchild）、ST、（TI）（公司）都有类似芯片，如74ACT1284、74LVC161284、74LV161284等，还有专用的ESD芯片74F1071等。

6.

IEEE1284信号规格表

本文参考了以下资料，表示感谢：

温正伟原载（电子）报的（资料）

/Design_Connector_1284.html

/ieee1284.html

/1284int.htm

/devzone/cda/tut/p/id/3466

http://www.homeste（ad）.co.uk/

系统分类:接口电路

|

用户分类:信号接口

|

标签:并行接口IEEE-1284打印机CentronicsD25

|

来源:整理

|

点击查看原文

发表评论阅读全文(2165)|回复(0)

发表于2021/12/301:45:50

2

一些集成的1284I/O控制器使用F（IF）Obuffer传输数据称为FastCentronics或ParallelPortFIFOMode，也使用SPP协议，但用硬件产生strobe信号来实现控制信号握手，使数据率能超过500KB/s。然而，这不是IEEE1284定义的标准模式。

2.2）Nibble模式：用于从打印机或外部设备得到反向数据的常用方式，

Nibble模式利用4条状态线把数据从外设传回电脑。标准的并行口提供5条外设到PC机的信号线，用于指示外设的状态，利用这些信号线，外设可以分2次发送1字节(8-bit)数据，每次发半字节(nibble:4-bit)信息。因为nACK信号一般用来提供外设中断，所以难以把传输的nibble(半字节)信息通过状态寄存器（Statusregister）（合成）1字节，需要软件读状态信号并作相应操作来得到正确的字节信息。Nibble模式的数据率为50kbps（6米电缆），使用新型10米CC-cable电缆的数据率为150kbps。Nibble模式的优势在于具有并口的PC机都可以执行这种方式，但只能用于反向通道为低速率的场合。

下表定义了Nibble模式的信号:

下图描述了Nibble模式的基本时序

Nibble模式数据传输步骤：

1.

主机通过设置HostBusy为低表明可以接收数据

2.

外设把第一个半字节（nibble）输出到状态线

3.

外设设置PtrClk为低指示nibble数据有效

4.

主机设置HostBusy为高指示接收到nibble数据，而正在处理

5.

外设设置PtrClk为高应答主机

6.

重复步骤1到5来接收第二个半字节（nibble）

Nibble模式与SPP模式相似，需要软件通过设置和读取并口的控制信号线来实现协议。Nibble模式与SPP模式结合建立完整的双向通道，形成最简单的双向传输方式。从PC机到外设8-bit数据线，反向4-bit数据线，支持单向打印机接口，提供了全速率的前向传输和半速率的反向传输，速率在50KB/s到150KB/s之间。

2.3）Byte模式：在数据线上实现反向传输的方式

Byte模式利用数据线把8-bit数据从外设传输到主机。标准并行口的8-bit数据线只能从主机向外设单向传输，需要抑制住控制数据线的驱动器，使数据可以从打印机传到电脑。Byte模式数据传送，一次传送一个字节，与nibble模式下需要的两数据周期不同，速度和由电脑到打印机的一样，在50KB/s到150KB/s之间，使用新型CC-cable可在10米电缆上达到500kbps。

下表定义了Byte模式的信号：

Byte模式数据传输步骤：

1.

主机通过设置HostBusy为低表明可以接收数据

2.

外设把第一个字节（byte）数据输出到数据线

3.

外设设置PtrClk为低指示byte数据有效

4.

主机设置HostBusy为高指示接收到byte数据，而正在处理

5.

外设设置PtrClk为高应答主机

6.

重复步骤1到5来接收其他字节（byte）数据

下图描述了Byte模式的基本时序

制造商首先在IBM

PS/2并口上增加了对8-bit数据线的读取能力，实现Byte模式，使之成为双向口，称为扩展并口的Type1。此外，还提供了Type2和Type3，使用（DMA）方式。在Type2和3的DMA写数据时，DMA控制器向数据寄存器写数据，而STROBE脉冲自动产生，当从外设收到ACK，发出DMA请求，下一个字节发出。外设可以设置BUSY来延迟传输。在Type2和3的DMA读数据时，ACK脉冲产生DMA请求，发起对系统（存储器）的传输，DMA控制器读取数据寄存器，STROBE脉冲自动产生。Type2和3的DMA传输依照SPP模式时序进行。

虽然IBM定义了Type2和3方式提高了并口的性能，但只有IBM计算机实现这种功能，缺乏软件来支持这种DMA特性。相比较，EPP和ECP是种工业标准，为更广泛的硬件和软件制造商支持。

2.4）EPP模式：EnhancedParallelPort增强型并行端口，可实现高速双向数据传输

EPP模式由（Intel）、Xircom,andZenithDataSystems设计，提供了一个高性能的并行接口，是IEEE1284标准中的一部分，可以和标准并行接口通用，有相同的寄存器映射关系，协议首先由Intel386SL芯片组(82360I/Ochip)实现。

EPP模式的信号定义

EPP模式有一个数据周期和一个地址周期，提供了4种传输周期时序：

1.

数据写周期时序

2.

数据读周期时序

3.

地址写周期时序

4.

地址读周期时序

数据周期时序用于在主机和外设间传输数据，地址周期时序用于分配地址、通道、命令和控制信息。

EPP地址写周期：主机首先设置WRITE*，并把地址信号发到数据线上，设置ASTROBE*；外设取消W（AI）T*，指示已准备接收地址字节；主机然后取消ASTROBE*；外设在ASTROBE*上升沿锁存地址数据，然后设置WAIT*，指示准备开始下一周期。

EPP地址读周期：主机取消WRITE*，使数据线处于高阻状态，设置ASTROBE*；外设发地址字节到数据线，取消WAIT*指示地址有效；主机检测到WAIT*取消，读地址，然后取消ASTROBE；外设然后使数据线处于高阻状态，设置WAIT*，指示准备开始下一周期。

EPP数据写周期：主机设置WRITE*，把数据字节发到数据线，设置DSTROBE*；外设取消WAIT*，指示准备接收数据；主机然后取消DSTROBE*；外设在DSTROBE*上升沿锁存数据，然后设置WAIT*，指示准备开始下一周期。

EPP数据读周期：主机取消WRITE*，使数据线处于高阻状态，设置DSTROBE*；外设把数据字节发往数据线，取消WAIT*，指示数据有效；主机检测到WAIT*取消，读数据，然后取消DSTROBE*；外设外设然后使数据线处于高阻状态，设置WAIT*，指示准备开始下一周期。

EPP模式在3个SPP模式并口寄存器外又定义了5个寄存器，用于把地址或数据自动发到并口数据线上，然后自动产生地址和数据的选通（strobe）信号。EPP模式的数据、状态和控制寄存器与SPP模式的配置相同。

把数据写入AutoAddressStrobe寄存器，将把数据发到并口数据线，并伴随自动产生的ASTROBE*低脉冲信号；把数据写入任一AutoDataStrobe寄存器，将把数据发到并口数据线，并伴随自动产生的DSTROBE*低脉冲信号；当一个AutoDataStrobe寄存器在读取，DSTROBE*信号受脉冲控制，返回电平值。

EPP寄存器接口：

从软件角度看，EPP模式是扩展了SPP的并口寄存器。SPP的并口包括数据Data、状态Status和控制Control3个寄存器，地址为并口基址（baseaddress）的偏移（offset）。

EPP寄存器定义如下：

通过产生一个对“base_address+4”的I/O写指令，EPP控制器产生需要的数据写（Data_Write）周期的handshake信号和strobes用来传输数据。而对基址（ports0到2）的I/O指令将实现标准并行口的操作，以保证与标准并口的兼容。而对"base_address+3"的I/O操作，会产生地址读写周期。Ports5到7的作用在不同硬件中有差别，可用作实现16-bit或32-bit的软件接口，或用作配置寄存器，也可能不使用。

标准并口的数据传输需要7个软件步骤，EPP增加了其他的硬件和寄存器，通过单I/O指令自动产生控制strobes和数据传输的handshaking信号，保证以ISA总线速度传输，最大数据率为2Mbytes/s，在其他平台上可能达到10Mbytes/s。EPP的微处理器的总线结构使之易于直接与外设硬件通讯。EPP模式还有进一步的块传输能力，使用REP_IO指令，依靠主机适配器的支持。

EPP模式数据写时序的步骤：

1.

程序对PORT4(EPPDataPort)执行I/O写周期

2.

nWrite信号有效，数据发送到并口

3.

设datastrobe有效，然后nWAIT设置为低

4.

等待外设的响应(nWAIT变为无效)

5.

设置datastrobe无效，结束EPP周期

6.

ISA的I/O周期结束

7.

nWAIT设置为低，指示下一个周期开始

下图是EPP数据写时序的实例，（CPU）信号nIOW是用来强调全部的handshake在一次I/O中完成

注意，全部数据传输发生在一次ISA的I/O周期中，这表明使用EPP协议，数据传输率可为500KB/s到2MB/s，这样外设在性能上接近ISA卡。

因为使用互锁握手信号协议，数据可在很低的速率下传输。Nibble、Byte、EPP和ECP模式都使用互锁握手信号协议。所谓互锁握手信号，指每次控制信号的变化都需要另一边的响应。

EPP模式允许任一方向的高速字节传输，但不是同时，是半双工方式，为光盘机、磁带机、硬盘机和网络适配器设计，数据率从500KB/S到2MB/S，使用AB-cable电缆可传6米，而使用新的CC-cable电缆可达10米。

2.5）ECP模式：ExtendedCapabilityPort扩展功能并行接口，也可实现高速双向数据传输

ECP模式是由MicrosoftandHewlettPackard提出，是对标准并口的扩展，作为打印机和扫描仪类的外设的高级通讯模式，允许图象数据压缩、排队中的FIFO（先入先出）和高速双向通信。数据传送速度大约2—4MB/S。

ECP协议重新定义了SPP模式的信号，如下表：

ECP模式提供了2种数据传输周期时序，可用于2个方向：

1.

数据周期datacycle

2.

命令周期commandcycle

命令周期又分为2种类型，RLE（Run-LengthCount）和通道编址（Channeladdress）。

RLE方式实现数据的实时压缩，压缩率可达64:1，特别用于打印机和扫描仪传输大量光栅图像数据（含有大量的相同数据串）时，但必须主机和外设都支持才可以实现。通道编址与EPP的地址有不同，是用于一种物理设备包括多种逻辑设备的场合，比如FAX/Printer/Modem一体机。

ECP模式定义前向传输为主机到外设，有2种前向传输周期，当HostAck为高，指示进行data周期；当HostAck为低，command周期进行，数据描述用RLEcount或Channeladdress，数据字节的Bit8用来指示RLE或是Channeladdress，如果bit8为0，则bit1-7描述RunLengthCount(0-127)，如果bit8为1，则bit1-7描述Channeladdress(0-127)，下图描述了一个data周期和一个command周期的时序。

ECP模式的前向传输时序：

1.

主机发送数据到数据线，并设置HostAck为高来指示一个datacycle的开始

2.

主机设置HostClk为低，指示数据有效

3.

外设设置PeriphAck为高响应主机

4.

主机设置HostClk为高，这是边缘触发信号，用于使数据存入外设

5.

外设设置PeriphAck为低，指示准备好接收下一字节

6.

循环重复，但这次为commandcycle，因为HostAck为低

注意：接口2侧都使用FIFO，发出的数据都认为已被接收。在第4步，HostClk变为高，data被触发进入外设，数据指针计数器更新。在有些情况下这有可能造成传输数据丢失。

ECP模式定义反向传输为从外设传输到主机，反向传输时，当并口线上数据有效，外设设置PeriphClk为低，主机在接收数据后设置HostAck为低。下图描述了反向通道的command周期紧随data周期的时序：

上图也显示出ECP和EPP协议的不同。在EPP模式，软件可以执行混合的读写操作，而不需要额外的协议；而在ECP模式，改变数据传输方向必须协商。主机要求反向传输通道需设置nReverseRequest并等待外设的nAckReverse的响应，然后才可以进行反向数据传输。另外，如果以前为DMA传输，软件必须等待DMA完成或中断DMA（要FIFO确定准确的已传输的数据量），然后要求反向通道。

ECP模式的反向Data和Command周期

1.

主机设置nReverseRequest为低，要求反向传输通道

2.

外设设置nAckReverse为低，响应主机

3.

外设发送数据到数据线，并设置PeriphAck为高指示data循环

4.

外设设置PeriphClk为低指示数据有效

5.

主机设置HostAck为高确认

6.

外设设置PeriphClk为高，这是边沿触发信号，用于使数据存入主机

7.

主机设置HostAck为低，指示准备好接收下一个字节

8.

循环重复，但这次是command周期，因为PeriphAck为低

ECPFIFO的使用，无论DMA方式或可编程I/O方式，减弱了与ISA的关联，软件不会精确知道数据传输的状态，只关心传输是否完成。

在Microsoft的规格书"TheIEEE1284ExtendedCapabilitiesPortProtocolandISAInterfaceStandard"中，定义了基于ISA的ECP模式的通用寄存器和适配器的工作模式。ECP寄存器利用了定义的6个寄存器，只需要3个I/O口操作，注意寄存器的定义与工作模式有关。

ECP寄存器描述：

ECP模式在3个SPP模式并口寄存器外又定义了6个寄存器，用于把地址或数据自动发到并口数据线上，然后自动产生地址和数据的选通（strobe）信号。

ECP的Address和Data的FIFO包括至少16字节，可用于前向和反向传输，可以平滑数据流和提高数据率。向AddressFIFO寄存器写数据，会自动发往并口。ECP的DataFIFO寄存器用于主机和外设间的数据传输。

ECP模式并口寄存器配置图：

ECP模式的目的是实现并口的即插即用（plug-and-play）性能和在Windows环境下进行高性能双向传输。ECP模式允许任一方向的高速字节传输，也是半双工方式，为打印机和扫描仪设计，数据率从500KB/S到1MB/S，使用AB-cable电缆可传6米，而使用新的CC-cable电缆可达10米。ECP主要使用DMA而不是直接的I/O操作，目的是传输大的数据块。

2.6）工作模式选择过程（Negotiation）：

一个设备可能设计为有多种工作模式，但不能同时使用，每次只能选用一种。IEEE1284发明了协商（negotiation）方式，主机必须要判断所连接的外设的能力以及使用的模式，决定出使用哪种IEEE1284模式，这种协商方式不会影响过去的设备，一个旧式设备不会响应协商的时序，但符合IEEE1284标准的设备会响应这一时序，使主机获得设备的ID码(DeviceIDcode)，并通过对ECR寄存器的操作来选择一种较高的工作模式。

主机用DeviceID序列来识别并口设备。DeviceID是定义了外设特性和性能的ASCII字符串。因为没有一个授权中心来分派设备和制造商编码，在即插即用（PlugandPlay）系统中，主机必须能够测定和识别加入的设备，并自动安装需要的设备驱动程序。

使用IEEE1284的所有设备，上电时都为SPP模式。主机执行IEEE1284工作模式选择的过程如下：

1.把IEEE1284的8-bit扩展码（extensibilitycode）发到数据线

2.设置SelectIn信号线为高，并设置AUTOFD为低

3.外设然后设PError为高、ACK为低、FAULT为高、Select为高表示为为IEEE1284标准设备（如果外设不设置这些信号，主机认为外设不是IEEE1284设备），然后做以下操作。

4.使STROBE为低

5．使STROBE为高、AUTOFD为低

6.如果extensibilitycode与提供的模式匹配，外设使PError为低、FAULT为低、Select为高

7.外设使ACK为高，指示状态线可用

IEEE1284扩展码：ExtensibilityRequestBytes

ECR寄存器用来设置当前工作模式，另外也用于软件确定安装于PC机的并口的性能。

ECR寄存器的模式：

如果要退出Nibble、Byte或ECP模式，设置SelectIn为低，而退出EPP模式主机要设置INIT信号有效，然后外设将恢复到SPP模式。

如果一个并口既支持SPP模式，也可实现其他双向模式，那么其前3个寄存器与标准并行口的寄存器完全一致，以便兼容过去的标准。

2.7）不同模式下25PIN（D-sub）连接器信号的不同定义：

系统分类:接口电路

|

用户分类:信号接口

|

标签:并行接口IEEE-1284打印机CentronicsSPP模式

|

来源:整理

|

点击查看原文

发表评论阅读全文(2081)|回复(0)

发表于2021/12/301:43:28

2

对应的针形电缆插头（也称MALE或公头）及序号如图：

这种A型的DB-25针型插座（也称MALE或公头），因为尺寸较小，也有少数小型打印机（如POS机打印机等）使用（非标准使用），但电缆要短：

B型：36PIN0.085inch间距的Champ连接器，带卡紧装置，也称Centronics连接器，只用于外设

36PINCentronics插座（SOCKET或FEMALE），用于打印机上，外形如图：

36pinCENTRONICSfemaleconnectorattheprinter

对应的36PINCentronics电缆插头（PLUG）及序号如图：

C型：新增加的Mini-Centronics36PIN连接器，也称为half-pitchCentronics36connector(HPCN36)，也有称MDR36，36PIN0.050inch间距，带夹紧装置，既可用于主机，也可用于外设，目前还不够普遍，因有竞争力的新的接口标准的不断出现，估计将很难见到

Mini-Centronics36PIN插座（socket）及序号如图：

36pinMDR36maleconnector

新接口还增加了两个信号线PeripheralLogicHigh和HostLogicHigh，用于通过电缆能检测到另一端是否打开电源

最早的Centronics并口电缆长度为2米，且只能支持10KB/s的数据率传输，对性能要求不高。为了把数据率提高到2MB/s以上，对IEEE1284电缆提出许多特殊要求：

1.

因为是并行数据，为避免传输时各BIT数据间的串扰，每条数据线都需要配合一条地线，形成双绞线结构

2.

每对信号和返回地线间的不平衡特性阻抗为62欧+/-6欧（在频带4M-16MHz上）

3.

线间串扰不超过10%

4.

电缆有屏蔽层，并与接头的屏蔽壳连接，使用360度包裹

典型的IEEE1284电缆有如下6种，标准长度为10、20、30英尺（约3、7、10米）：

AMAM：TypeAMaletoTypeAMale（一般用于计算机间互联）

AMAF：TypeAMaletoTypeAFemale（一般用于延长线或连接A型口并行打印机）