Стандартный (традиционный ) LPT-порт.

Лабораторная работа

Исследование параллельного интерфейса (LPT-порта)

Цель работы: Изучить назначение, условия совместимости и исследовать режимы работы параллельного интерфейса в составе IBM PC совместимых компьютеров.

Назначение: Порт параллельного интнерфейса первоначально был введен в РС для работы (подключения) с принтером, отсюда и пошло название LPT порт (Line Printer – построчный принтер). В настоящее время, LPT - порт используется и для других целей, например, подключения лазерных принтеров. Кроме того, функции адаптера порта расширены и он может реализовывать и двусторонний обмен данными.

Стандартный (традиционный) LPT-порт.

Традиционный порт SPP (Standart Parallel Port) является однонаправленным портом, на базе которого программно реализуется протокол обмена Centronics (назначение сигналов и временную диаграмму обмена, см. лабораторную работу «Исследование печатающих устройств»).

Стандартный порт имеет три 8-битовых регистра расположенных по соедним адресам в пространстве ввода /вывода, начиная с базового адреса порта (BASE).

Регистр данных (Date Registr – DR), адрес = BASE. Данные записанные в этот порт, выводятся на выходные линии интерфейса. Если в порт записать байт с единицами во всех разрядах, а на выходные линии интерфейса через микросхемы типа «открытый коллектор» подать какой – либо код, то этот код может быть считан из этого же регистра данных.

Регистр состояния (Status Rgistr- SR), адрес = BASE+1.

Представляет собой порт ввода сигналов состояния принтера.Назначение бит регистра состояния

(в скобках указаны номера контактов разъема DB– 25 S):

- SR.7 – Busy – инверсное отображение состояния линии – Busy (11): при низком уровне на линии устанавливается единичое значение бита- разрешение на вывод очередного байта;

- SR.6 – АСК (Acknowllolge) – отображение состояния линии Ack # 10.

- SR.5 – РЕ (Paper End)- отображение состояния линии Paper End (12). Единичное значение соответствует высокому уровню линии- сигналу о конце бумаги в принтере;

- SR.4- Select – отображение состояния линии Select (13). Единичное значение соответствует высокому уровню линии- сигналу о включении принтера;

- SR.3- Eeror - отображение состояния линии Error (15). Нулевое значение соответствует низкому уровню линии- сигналу о любой ошибке принтера;

- SR.2- PIRQ- флаг прерывания по сигналу Аск # (только для порта PS/ 2). Бит обнуляется, если сигнал Аск # вызвал аппаратное прерывание. Единичное значение устанавливается по аппаратному сбросу и после чтения регистра состояния;

- SR[1:0] – зарезервированы.

Control Registre (CR) – регистр управления,, адрес = BASE+2. Как и регистр данных, этот порт вывода допускает запись и чтение (биты 0-3), но его выходной буфер обычно имеет тип «открытый коллектор». Это позволяет более корректно использовать линии регистра как выходные

при программировании их в высокий уровень. Биты 0,1,3 инвертируются –единичному значению в регистре соответствует низкий уровень сигнала, и наоборот.

Назначение бит регистра управления:

- CR [7:6] –зарезервированы;

- CR5 - Direction –бит управления направление передачи (только портов PS/2).Запись «1» переводит порт данных в режим ввода. При чтениии состоянию бита не определено;

- CR 4- ACKINTEN (Ack Interrupt Enable) – единичное значение разрешает прерывание по спаду сигнала на линии Ack # -сигнал запроса следующего байта;

- CR 3 – Select In – единичное значение бита соответствует низкому уровню на выходе Select In # (17) – сигналу, разрешающему работу принтера по интерфейсу Centronics;

- CR 2- Inits- нулевое значение бита соответствует низкому уровню на выходе Init # (16) – сигнал аппаратного сброса принтера.

- CR 1- Auto LF – единичное значение бита соответствует низкому уровню на выходе Auto LF #(14) – сигналу на автоматический перевод строки (LF – Line Feed) по приему байта возврата каретки (СR – Carriage Return);

- CR 0 – Stroble – единичное значение бита соответствует низкому уровню на выходе Stroble # (1) – сигналу стробирования выходных данных.

Запрос аппаратного прерывания (обычно IRQ5или IRQ7) вырабатывается по отрицательному перепаду Ack # (10) при установке CR.4 = 1. Во избежание ложных прерываний контакт 10 соединен резистором с шиной +5 в. Прерывание вырабатывается, когда принтер подтверждает прием предыдущего байта. BIOS это прерывание не использует и его не обслуживает. В таблице 1 приведены разъемы стандартного LPT- порта, сигналы на них и направления передачи.

Таблица 1. Разъемы стандартного LPT-порта.

Контакт DB- 25 S	Провод шлейфа	Назначение	Доступность
		I/0 *	Red. Bit **	Сигнал
		0/I	CR:0\	Strobe #
		0(I)	DR:0	Data 0
		0(I)	DR:1	Data 1
		0(I)	DR:2	Data 2
		0(I)	DR:3	Data 3
		0(I)	DR:4	Data 4
		0(I)	DR:5	Data 5
		0(I)	DR:6	Data 6
		0(I)	DR:7	Data 7
		I***	SR:6	Ack #
		I	SR:7\	Busy
		I	SR:5	Paper End
		I	SR:4	Select
		0/I	CR:1\	Auto LF #
		I	SR:3	Error #
		0/I	CR:2	Init #
		0/I	CR: 3\	Select In #
18-25	10,12,14,16	18,20,22,24,26	-----	------

*-I/0 задает направление передачи (вход/выход) сигнала порта. I/0 обозначает выходные линии, состояние которых считывается при чтении из соответствующих портов вывода; 0 (І) – выходные линии, состояние которых может быть считано только при некоторых условиях;

** Символом \ отмечены инвертированные сигналы («1» соответствует низкому уровню линии);

*** Вход Ack # соединен регистером 10 к ОМ с питанием +5 В.

Недостатки стандартного порта:

- для вывода одного байта требуется по меньшей мере 4-5 операций ввода/ вывода с регистрами порта;

- невысокая скорость обмена при значительной загрузке процессора (скорость до 100-150 К байт/ с при полной загрузке процессора);

- функциональная сложность использования в качестве порта ввода данных;

Стандартный порт сильно асимметричен при наличии 12 линий (и бит), работающих на вывод,на ввод работает только 5 линий состояния, что затрудняет реализацию симметричной двусторонней связи. Поэтому на всех стандартных портах работоспособен режим полубайтного обмена (ввода).

Дата добавления: 2015-08-26