Porturile standard seriale si paralele

Porturile standard seriale si paralele

In mod obisnuit, porturile de baza pentru comunicatii ale oricarui sistem PC au fost porturile seriale si paralele, iar aceste porturi continua sa fie importante.

Porturile seriale (cunoscute si ca porturi de comunicatie sau COM) au fost initial utilizate pentru dispozitive care trebuie sa comunice bidirectional cu sistemul. Astfel de dispozitive sunt mode-murile, mouse-ul, scannerele, digitizoarele si orice alte dispozitive care "vorbesc cu' PC-ul si receptioneaza informatii de la PC. Noile standarde de porturi paralele permit acum si portului paralel sa efectueze comunicatii rapide bidirectionale.

Exista cateva firme care realizeaza programe de comunicatie ce efectueaza transferuri de mare viteza intre PC-uri, prin intermediul porturilor seriale sau paralele. Variante ale acestor programe de transfer de fisiere au fost incluse in sistemul de operare DOS, incepand cu versiunea 6.0 (Interlink) si in Windows 95 si versiunile care au urmat (DCC - Direct Cable Connection). in prezent, exista pe piata cateva produse care folosesc in mod netraditional portul paralel. De exemplu, puteti cumpara adaptoare de retea, unitati de discheta de mare capacitate, unitati de CD-ROM, scannere si unitati de banda pentru salvari de siguranta, care se ataseaza la portul paralel.

Procesele efectuate in mod traditional de porturile seriale si paralele sunt executate intr-o masura din ce in ce mai mare de noile tipuri de porturi, cum sunt USB si IEEE-1394, insa, in perioada care va urma, atat porturile mostenite, cat si noile tipuri de porturi vor reprezenta tipuri importante de interfete I/O.

a) Porturile seriale

Interfata seriala asincrona a fost proiectata ca un port de comunicatie de la sistem la sistem. Asincron se traduce prin faptul ca nu exista nici o sincronizare sau semnal de ceas, astfel incat caracterele pot fi transmise la orice interval de timp.

Fiecare caracter transmis prin intermediul unei conexiuni seriale este incadrat de un semnal standard de inceput, respectiv unul de sfarsit. Un singur bit 0, denumit bit de start, preceda fiecare caracter, informand sistemul receptor ca urmatorii 8 biti constituie un octet de date. Dupa fiecare caracter urmeaza unul sau doi biti de stop, semnaland terminarea transmiterii caracterului. La capatul receptor al liniei de comunicatie, caracterele sunt recunoscute dupa semnalele de start si de stop, nu dupa momentul in care sosesc. Interfata asincrona este orientata pe caracter si are o supraincarcare de aproximativ 20% pentru informatiile suplimentare necesare identificarii fiecarui caracter.

Termenul serial se refera la date transmise pe un singur fir, bitii plasandu-se intr-o serie, pe masura ce sunt transmisi. Acest tip de comunicatie este folosit de sistemul telefonic, deoarece asigura o linie de date in fiecare directie.

Locatii uzuale pentru porturile seriale

Sistemele obisnuite includ unul sau doua porturi seriale, avand conectoarele plasate de obicei pe panoul din spatele sistemului. Unele modele mai noi de calculatoare dedicate utilizatorilor casnici denumesc un port serial montat pe panoul frontal ca "port pentru camera digitala'. Acest nume provine de la utilizarea porturilor seriale pentru transferul de date de la camerele digitale cu performante scazute. Aceste porturi seriale incorporate sunt controlate fie de un cip Super I/O de pe placa de baza, fie de un cip South Bridge integrat pe scara larga in ultimele modele de placi de baza.

Sistemele mai vechi, care se bazeaza pe standardul ISA sau VL-Bus, au adesea porturile seriale atasate la o placa multifunctionala care include si interfetele pentru hard-discuri IDE si pentru unitatile de discheta. Modemurile interne incorporeaza pe placa un port serial, ca parte a circuitelor modemului. Figura 17.8 prezinta conectorul standard cu 9 pini folosit de majoritatea porturilor seriale externe.

Porturile seriale se pot conecta la o gama larga de dispozitive, precum modemuri, plottere, imprimante, alte calculatoare, cititoare de coduri de bare, cantare si circuite de control al dispozitivelor.

Specificatia oficiala recomanda un cablu cu lungime maxima de aproximativ 16 m (50 de picioare). Factorul de limitare este capacitatea electrica totala de incarcare a cablului si a circuitelor de intrare ale interfetei. Capacitatea maxima indicata este de 2500 pF (picofarazi). Pentru a mari semnificativ lungimea maxima a cablului, la 168 m (500 de picioare) sau mai mult, exista cabluri cu capacitate mica. De asemenea, exista amplificatoare de linie (amplificatoare/re-petoare) care extind si mai mult lungimea cablului.

b) Porturile paralele

Porturile paralele sunt utilizate in mod normal pentru conectarea imprimantelor la PC-uri. Chiar daca aceasta a fost unica lor destinatie initiala, in timp porturile paralele au devenit mult mai utile ca interfata cu destinatie generala, de viteza relativ ridicata (in comparatie cu porturile seriale) intre dispozitive. in prezent, porturile conforme standardului USB1.1 sunt aproape la fel de rapide ca porturile paralele, iar porturile IEEE-1394 sunt semnificativ mai rapide. Initial, porturile paralele erau unidirectionale, insa porturile paralele moderne pot sa transmita si sa receptioneze date atunci cand sunt configurate corect.

Porturile paralele sunt numite asa pentru ca au opt linii pentru transmiterea simultana pe opt fire a tuturor bitilor care alcatuiesc un octet de date. Aceasta interfata este rapida si a fost folosita in mod traditional pentru imprimante. Totusi, programele care transfera date intre sisteme au utilizat intotdeauna portul paralel ca pe o optiune pentru transmiterea datelor, deoarece poate executa aceasta operatie cu cate 4 biti simultan in loc de 1 bit, cat permite o interfata seriala.

In sectiunea care urmeaza vom examina modul in care aceste programe transfera date intre porturile paralele. Singura problema in cazul porturilor paralele o reprezinta cablurile, care nu pot fi extinse la orice lungime fara amplificarea semnalului, deoarece apar erori de date.

Standardul IEEE-1284 pentru portul paralel

Standardul IEEE-1284, denumit "Standard Signaling Method for a Bidirectional Parallel Peripheral Interface for Personal Computere' (Metoda standard de semnalizare pentru o interfata periferica paralela bidirectionala dedicata calculatoarelor personale), a fost aprobat ca varianta finala in martie 1994. Acest standard defineste caracteristicile fizice ale portului paralel, incluzand modurile de transfer al datelor, specificatiile fizice si electrice. IEEE 1284 defineste comportamentul semnalelor electrice in exteriorul unui PC pentru un port paralel multimod, care poate suporta si moduri de operare pe 4 biti. Nu toate modurile sunt impuse de specificatia IEEE 1284, iar standardul prevede rezerve pentru moduri suplimentare.

IEEE-1284 este un standard hardware si numai de control al liniei, si nu defineste modul in care aplicatia software ar trebui sa converseze cu portul. Pentru definirea interfetei software a fost elaborata o derivatie a standardului original 1284. A fost formata comisia IEEE-1284.3 care sa dezvolte un standard pentru produsele software utilizate cu echipamentele hardware compatibile IEEE-1284. Acest standard, conceput sa rezolve diferentele dintre producatorii de cipuri pentru porturile paralele, contine o specificatie de acceptare a modului EPP (Enhanced Parallel Port) prin intermediul sistemului BIOS al PC-ului.

Standardul IEEE 1284 permite o rata de transfer mult mai mare printr-o conexiune intre un calculator si o imprimanta sau intre doua calculatoare. in consecinta, cablul de imprimanta IEEE-1284 nu mai este cablul standard de imprimanta, ci foloseste tehnologia cablului bifilar torsadat, care permite o conexiune mult mai sigura si lipsita de erori.

Standardul IEEE-1284 defineste si conectoarele de port paralel, printre care se numara tipurile pre-existente (denumite tip A si tip B), dar si un conector suplimentar de densitate ridicata, de tip C. Tipul A defineste conectorul standard DB25 utilizat pe cele mai multe sisteme PC pentru conexiunile la portul paralel, in vreme ce tipul B defineste conectorul standard Centronics cu 36 de pini, care se gaseste in cele mai multe imprimante. Tipul C este un conector nou, de 36 de pini, cu pini foarte apropiati, care poate fi intalnit pe unele imprimante mai noi, cum ar fi imprimantele HP. Cele trei conectoare sunt prezentate in figura 17.10.

Standardul IEEE-1284 pentru porturile paralele defineste cinci moduri de operare a portului si scoate in evidenta modurile de viteza mai mare, EPP si ECP. Unele moduri sunt numai de intrare, in timp ce altele sunt numai pentru iesire.