Параллельный порт, Centronics

Параллельный порт типа Centronics, используемый с 1981 года в персональных компьютерах фирмы IBM для подключения печатающих устройств, уже давно стал стандартом де-факто, хотя в действительности официально на данный момент он не стандартизован. Порт имеет 25-и штырьковый 2-х рядный разъем, данные передаются в одну сторону: от компьютера к внешнему устройству. Но полностью однонаправленным его назвать нельзя. Так 4 обратные линии используются для контроля за состоянием устройства. Centronics позволяет подключать одно устройство, поэтому для совместного очерёдного использования нескольких устройств требуется дополнительно применять селектор.

Передача данных происходит асинхронно, поэтому скорость обмена может варьироваться. Длина соединительного кабеля не должна превышать 3-х метров, и скорость передачи данных ограничена 1,2 Мбит/сек. Используется для подключения, в первую очередь принтеров, а также других управляемых устройств.

Таблица 4

Контакты параллельного порта

Параллельный порт, IEEE 1284,(EPP/ECP, EPP - Enhanced Parallel Port, ECP - Extended Compatibility Port)

Данная спецификация добавляет новые возможности для подключения внешних устройств к параллельному порту. Разъем порта конструктивно такой же, как у Centronics. Утвержденный в 1994 году стандарт IEEE 1284 обязывает контроллер параллельного порта быть способным работать на большей скорости, организовывать очередь буферизации данных и поддерживать несколько режимов работы. Режим совместимости с Centronics 8 бит/такт (передача в одну сторону), Nibble/Byte режим только для обратной передачи 4/8 бит/такт соответственно, и двунаправленные (полудуплексные) режимы передачи EPP и ECP. Режим EPP при передаче данных использует обоюдные подтверждения, это позволяет прозрачно подстраивать скорость обмена, а также дает возможность увеличить допустимую длину кабеля.

Режим ECP был предложен чуть позже EPP. Главное отличие заключается в том, что, если периферийное устройство умеет упаковывать/распаковывать данные по алгоритму RLE (удобно для передачи изображений), то обмен будет происходить со сжатием данных на ходу, и фактическая скорость обмена будет выше (в 2-50 раз). Используется для подключения принтеров, сканеров, внешних накопителей.

Рис. 6 Порт USB

Зачем понадобилась USB? Причин, если вдуматься, более чем достаточно. В принципе, если свести характеристики претендентов на звание внешнего интерфейса в одну таблицу, большинство из ограничений COM портов будет видно как на ладони:

В так сказать "бытовом" плане это выражается как в невозможности одновременного подключения более двух внешних устройств к COM портам. В ограничении по скорости, делающим невозможным подключение многих образцов современной периферии. В невозможности "на лету" поменять подключенные устройства.

Особенно остро встает проблема нехватки COM портов по мере того, как периферия набирается интеллекта. Так, например, джойстику с Force Feedback, помимо обычного порта для джойстика, требуется еще и COM порт, найти который, на машине с мышью и модемом, мягко выражаясь сложновато. И подобных устройств, претендующих на постоянное или временное подключение к компьютеру, постепенно становится все больше.

Спецификация USB была разработана в 1995 году альянсом Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom, основной задачей которого было создать высокоскоростной (до 12 Мбит/сек) универсальный последовательный порт, способный подключать несколько устройств через концентраторы с активной инициализацией подключения, не требующей перезагрузки компьютера. Это требование удачно укладывается в концепцию Plug&Play, позволяя шине производить автоматическую настройку (не надо распределять номера прерываний, отпадает лишняя "головная боль" у пользователя). Во время подключения/отключения устройства шина USB производит пересчет активных устройств и назначение каждому логического номера. USB-порт, к тому же, способен запитывать подключаемое устройство, если оно не имеет своего блока питания. Таким образом, появляется возможность сократить размеры маломощных (до 2,5 Вт) USB-устройств. Для предотвращения перегрузки питания предложено всем концентраторам, которые самостоятельно включаются в электрическую сеть, запитывать подключаемые к ним устройства. USB-кабель содержит 4 проводника: 2 - витая пара, питание 5 В и общий провод. Таким образом, устройства разделяют одну сигнальную линию. Для коррекции одиночных ошибок на линии используется циклический код CRC. Помимо общего канала шириной в 12 Мбит/сек в USB имеется так называемый "подканал" шириной в 1,5 Мбит/сек для медленных устройств, таких как клавиатура, мышь, джойстик, перо и т.д. Это позволяет снизить стоимость медленных USB портов в этих устройствах, поскольку более высокая скорость для таких устройств не нужна. Всего, благодаря концентраторам, USB способна объединить в одну сеть до 127 устройств одновременно.

USB версии 2.0 обладает значительно большей пропускной способностью (до 240 Мбит/сек). Для совместимости с USB 1.1 новый порт способен работать в нескольких режимах. При подключении только высокоскоростных устройств шина работает в режиме USB 2.0, а если подключено устройство, не способное работать на такой скорости, шина снижает рабочую частоту до приемлемой данным устройством. Несмотря на некоторую вялость на нашем рынке, на западе USB с успехом заменяет и последовательный RS-232C порт и параллельный IEEE 1284. Удобство универсальной шины очевидно, поэтому благодаря USB скоро уйдёт в прошлое большое разнообразие портов на задней стенке нашего персонального компьютера.

Таблица 5

Контакты порта USB