并行端口工作原理

并行端口工作原理

引言

如果您需要將打印機(jī)連接到計算機(jī)上，使用并行端口是一個不錯的選擇。盡管USB日益流行，但并行端口仍然是連接打印機(jī)的常用接口。

并行端口可用于連接許多常見的計算機(jī)外設(shè)：

• 打印機(jī)
• 掃描儀
• CD刻錄機(jī)
• 外置硬盤驅(qū)動器
• 艾美加Zip可移動驅(qū)動器
• 網(wǎng)絡(luò)適配器
• 磁帶備份驅(qū)動器

在本文中，您將了解到它被稱為并行端口的原因、用途及其工作原理。

并行端口的基本知識

并行端口最初由IBM（國際商業(yè)機(jī)器公司）開發(fā)，作為一種將打印機(jī)連接到PC的方法。在IBM設(shè)計PC的過程中，公司需要計算機(jī)與Centronics公司（當(dāng)時的頂級打印機(jī)生產(chǎn)廠商）所生產(chǎn)的打印機(jī)協(xié)同工作。因此，IBM決定在計算機(jī)上使用一種不同的端口接口，以區(qū)別于Centronics針對打印機(jī)設(shè)計的接口。

于是，IBM的工程師們將一個25針連接器（DB-25）和一個36針Centronics連接器耦合，做成一條特殊的電纜，從而將打印機(jī)連接到計算機(jī)上。隨后，其他打印機(jī)生產(chǎn)商最終也不再使用Centronics接口，從而使這種奇怪的混合電纜成為了一種看似不可能的事實標(biāo)準(zhǔn)，從而流行起來。

當(dāng)PC使用并行端口向打印機(jī)或其他設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，每次都發(fā)送8位數(shù)據(jù)（1個字節(jié)）。這8位數(shù)據(jù)彼此并行傳輸，與通過串行端口串行（所有數(shù)據(jù)都以單行傳送）傳輸所采用的方式相反。標(biāo)準(zhǔn)并行端口每秒能傳輸50到100千字節(jié)的數(shù)據(jù)。

接下來，讓我們進(jìn)一步了解當(dāng)與打印機(jī)連用時，端口每一針的作用：

• 第1針傳輸選通信號。它將電壓保持在2.8到5伏之間，但只要計算機(jī)發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，它就會降到0.5伏以下。這種電壓的下降就在通知打印機(jī)：正在傳輸數(shù)據(jù)。
• 第2針到第9針用于傳輸數(shù)據(jù)。為了表明某一位的值是1，相應(yīng)的針將會發(fā)送一個5伏的電壓信號。如果針上的電壓值為0，則表明該位的值為0。這是在模擬電纜上實時傳輸數(shù)字信息的一種簡單而高效的方法。
• 第10針發(fā)送從打印機(jī)到計算機(jī)的應(yīng)答信號。與第1針一樣，它也保持一個電壓，并且在接收數(shù)據(jù)后將電壓降到0.5伏以下，以此來通知計算機(jī)已接收了數(shù)據(jù)。
• 如果打印機(jī)忙，它會給第11針充電。然后通過將電壓降到0.5伏以下來通知計算機(jī)：準(zhǔn)備接收更多數(shù)據(jù)。
• 如果打印機(jī)的紙已用完，它會通過第12針發(fā)送電壓信號通知計算機(jī)。
• 只要計算機(jī)接收到第13針上的電壓信號，則說明設(shè)備處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)。

• 計算機(jī)利用5伏電壓通過第14針向打印機(jī)發(fā)送一個自反饋信號。
• 如果打印機(jī)出現(xiàn)任何故障，則會將第15針的電壓降到0.5伏以下來通知計算機(jī)：打印機(jī)出現(xiàn)故障。
• 只要新的打印作業(yè)準(zhǔn)備就緒，計算機(jī)就降低第16針的電壓來初始化打印機(jī)。
• 計算機(jī)使用第17針以遠(yuǎn)程方式使打印機(jī)脫機(jī)。如果您想使打印機(jī)脫機(jī)，可以向打印機(jī)發(fā)送一個電壓信號并且保持發(fā)送該信號。
• 第18到第25針接地，并且用作低電位（0.5伏以下）的參考信號。

請注意Centronics的前25針與第一個連接器的各針是如何匹配的。并行端口發(fā)送每個字節(jié)的同時還發(fā)送一個握手信號，以便打印機(jī)鎖存該字節(jié)。

SPP/EPP/ECP

并行端口的原始規(guī)范規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸是單向的，也就是說每針的數(shù)據(jù)都只能單向傳輸。然而，隨著1987年P(guān)S/2的問世，IBM提出一種新型的雙向并行端口設(shè)計。該模式通常稱為標(biāo)準(zhǔn)并行端口 (SPP)，并且已經(jīng)完全取代了最初的設(shè)計模式。雙向通信允許設(shè)備既能發(fā)送數(shù)據(jù)又能接收數(shù)據(jù)。許多設(shè)備使用最初為數(shù)據(jù)傳輸設(shè)定的8針（從第2針到第9針）。使用此相同的8針將通信方式限制為半雙工，也就意味著信息每次只能沿一個方向傳輸。但是，第18到第25針（最初設(shè)計只是用于接地）也可以用作數(shù)據(jù)傳輸。這使得全雙工（同時沿兩個方向傳輸）通信成為現(xiàn)實。

增強(qiáng)型并行端口（EPP）由英特爾、Xircom和Zenith于1991年創(chuàng)建。EPP允許每秒傳輸更多的數(shù)據(jù)（500千字節(jié)到2兆字節(jié)）。它專門針對那些要連接并行端口的非打印機(jī)設(shè)備，尤其是需要最高傳輸速率的存儲設(shè)備。

隨著EPP的問世，微軟和惠普也緊隨其后，于1992年聯(lián)合發(fā)布了一個稱為擴(kuò)展功能端口（ECP）的規(guī)范。EPP針對的是其他設(shè)備，而ECP的設(shè)計目的則是為了改善打印機(jī)的速度和功效。

1994年，IEEE1284標(biāo)準(zhǔn)正式公布。它囊括了并行端口設(shè)備的兩大規(guī)范，即EPP和ECP。為了使其正常工作，操作系統(tǒng)和設(shè)備必須支持必要的規(guī)范。如今這已經(jīng)不算是什么難題了，因為大多數(shù)計算機(jī)都支持SPP、ECP和EPP，并且會根據(jù)不同的連接設(shè)備檢測出需要使用的模式。如果您需要手動選擇模式，則可以通過多數(shù)計算機(jī)上的BIOS進(jìn)行操作。