▷ Co to jest port szeregowy i port równoległy: poziom techniczny i różnice

Port szeregowy i port równoległy to coś, co wszyscy słyszeliśmy wiele razy, ale jest bardzo prawdopodobne, że najmłodsi nawet nie wiedzą, jakie porty były z nami przez tyle lat. W tym artykule wyjaśniamy, co to jest port szeregowy i czym jest port równoległy, a także jego różnice.

Indeks treści

Co to jest port szeregowy i port równoległy

W informatyce port szeregowy jest szeregowym interfejsem komunikacyjnym, przez który informacje są przesyłane jeden bit na raz lub nie, w przeciwieństwie do portu równoległego. Przez większość historii komputerów osobistych dane były przesyłane przez porty szeregowe do urządzeń takich jak modemy, terminale i różne urządzenia peryferyjne.

Zalecamy przeczytanie naszego artykułu na temat łączenia się ze zdalnym pulpitem systemu Windows 10

Znaczenie portu szeregowego i jego działania

Podczas gdy interfejsy takie jak Ethernet, FireWire i USB przesyłają dane jako strumień szeregowy, termin „port szeregowy” ogólnie określa sprzęt mniej lub bardziej zgodny ze standardem RS-232, przeznaczony do interakcji z modemem lub urządzeniem o podobnej komunikacji. Nowoczesne komputery bez portów szeregowych mogą wymagać konwerterów USB na szeregowych, aby umożliwić zgodność z urządzeniami szeregowymi RS-232. Porty szeregowe są nadal używane w aplikacjach, takich jak systemy automatyki przemysłowej, instrumenty naukowe, systemy punktów sprzedaży oraz niektóre produkty przemysłowe i konsumenckie.

Serwery mogą używać portu szeregowego jako konsoli kontrolnej do celów diagnostycznych. Sprzęt sieciowy, taki jak routery i przełączniki, często korzysta z konsoli szeregowej do konfiguracji. Porty szeregowe są nadal używane w tych obszarach, ponieważ są one proste, niedrogie, a ich funkcje konsoli są wysoce znormalizowane i rozpowszechnione. Port szeregowy wymaga bardzo niewiele oprogramowania pomocniczego z systemu hosta.

Niektóre komputery, takie jak IBM PC, używają układu scalonego o nazwie UART. Ten układ scalony konwertuje znaki do i z postaci ciągu asynchronicznego, wdrażając synchronizację i ramkowanie danych w sprzęcie. Bardzo tanie systemy, takie jak niektóre z pierwszych komputerów domowych, wykorzystywałyby procesor do wysyłania danych przez pin wyjściowy, wykorzystując technikę bit banging. Zanim układy scalone UART na dużą skalę (LSI) były powszechne, minikomputer lub mikrokomputer miałby port szeregowy składający się z wielu małych układów scalonych do implementacji rejestrów przesuwnych, bramek logicznych, liczników i całej innej logiki dla portu szeregowego.

Niedrogie procesory umożliwiają teraz szybsze, ale bardziej złożone, szeregowe standardy komunikacji, takie jak USB i FireWire, aby zastąpić RS-232. Umożliwia to podłączenie urządzeń, które nie działałyby wykonalnie przy wolniejszych połączeniach szeregowych, takich jak urządzenia pamięci masowej, urządzenia audio i wideo. Wiele płyt głównych wciąż ma co najmniej jeden port szeregowy, nawet jeśli można uzyskać do niego dostęp tylko poprzez złącze pinowe. Małe komputery i notebooki mogą ominąć porty złącza RS-232, aby zaoszczędzić miejsce, ale elektronika nadal tam jest. RS-232 jest standardem od tak dawna, że ​​obwody potrzebne do sterowania portem szeregowym stały się bardzo tanie i często istnieją na jednym układzie, czasem także z obwodami dla portu równoległego.

Podczas gdy standard RS-232 pierwotnie określał 25-stykowe złącze typu D, wielu projektantów zdecydowało się na wdrożenie tylko podzbioru pełnego standardu, zamieniając kompatybilność ze standardem na stosowanie tańszych i bardziej kompaktowych złączy (w szczególności Wersja DE-9 używana przez oryginalny IBM PC-AT). Chęć dostarczenia dwuportowych kart interfejsu szeregowego wymagała od IBM zmniejszenia rozmiaru złącza w celu dopasowania do tylnego panelu z jedną kartą. Złącze DE-9 pasuje również do karty z drugim złączem DB-25. Począwszy od wprowadzenia IBM PC-AT, porty szeregowe były zwykle budowane z 9-pinowym złączem, aby zaoszczędzić na kosztach i przestrzeni. Jednak obecność 9-stykowego sub-miniaturowego złącza D nie jest wystarczająca, aby wskazać, że połączenie jest w rzeczywistości portem szeregowym, ponieważ złącze to jest również używane do wideo, joysticków i innych celów. Niektóre zminiaturyzowane urządzenia elektroniczne, w szczególności kalkulatory graficzne oraz dwukierunkowe i amatorskie laptopy radiowe, mają porty szeregowe, które wykorzystują gniazdo telefoniczne, zwykle mniejsze gniazda 2, 5 lub 3, 5 mm i używają bardziej podstawowego interfejsu 3-przewodowego.

Wiele modeli Macintosh preferuje powiązany standard RS-422, głównie z niemieckimi złączami mini-DIN, z wyjątkiem wczesnych modeli. Macintosh zawierał standardowy zestaw dwóch portów do podłączenia drukarki i modemu, ale niektóre laptopy PowerBook miały tylko jeden port combo, aby zaoszczędzić miejsce. Ponieważ większość urządzeń nie wykorzystuje wszystkich 20 sygnałów określonych przez standard, często stosuje się mniejsze złącza.

Na przykład 9-pinowe złącze DE-9 jest używane przez większość komputerów PC kompatybilnych z IBM z komputera IBM AT i zostało znormalizowane jako TIA-574. Ostatnio zastosowano złącza modułowe. Najpopularniejsze są złącza 8P8C, dla których standard EIA / TIA-561 definiuje pinout, podczas gdy „Yost Serial Device Wiring Standard” opracowany przez Dave'a Yosta jest powszechny na komputerach z systemem Unix i nowszych urządzeniach firmy Cisco Systems. Złącza 10P10C można również znaleźć na niektórych urządzeniach. Firma Digital Equipment Corporation zdefiniowała własny system połączeń DECconnect oparty na złączu Modular Modular Jack (MMJ). Jest to modułowe 6-stykowe złącze, w którym klucz jest przesunięty z położenia środkowego. Podobnie jak w przypadku standardu Yost, DECconnect wykorzystuje symetryczną konstrukcję pinów, która umożliwia bezpośrednie połączenie między dwoma komputerami DTE. Innym wspólnym złączem jest wspólne złącze nagłówka DH10 na płytach głównych i płytach rozszerzeń, które jest zwykle podłączone do bardziej standardowego 9-stykowego złącza DE-9 (i często jest montowane na wolnej płycie gniazd lub inna część sprawy).

Port równoległy działa zupełnie inaczej

Port równoległy to rodzaj interfejsu znajdującego się na komputerach PC w celu podłączenia urządzeń peryferyjnych. Nazwa odnosi się do sposobu wysyłania danych, ponieważ porty równoległe wysyłają wiele bitów danych jednocześnie, w komunikacji równoległej, w przeciwieństwie do interfejsów szeregowych, które wysyłają bity jeden po drugim. Aby to zrobić, porty równoległe wymagają wielu linii danych na kablach portów i złączach, i są one zwykle większe niż współczesne porty szeregowe, które wymagają tylko jednej linii danych.

Istnieje wiele rodzajów portów równoległych, ale termin ten jest ściślej powiązany z portem drukarki lub portem Centronics znajdowanym na większości komputerów osobistych od lat 70. do 2000. Był to de facto standard branżowy przez wiele lat, a ostatecznie został znormalizowany jako IEEE 1284 pod koniec lat 90. XX wieku, który zdefiniował dwukierunkowe wersje Enhanced Parallel Parallel Port (EPP) i Extended Capacity Port (ECP) . Obecnie interfejs portu równoległego praktycznie nie istnieje ze względu na rozwój urządzeń z uniwersalną magistralą szeregową (USB), a także drukowanie sieciowe za pomocą podłączonych drukarek Ethernet i Wi-Fi.

Interfejs portu równoległego był pierwotnie znany jako Parallel Printer Adapter na komputerach kompatybilnych z IBM PC. Został zaprojektowany przede wszystkim do obsługi drukarek, które wykorzystywały ośmiobitowy rozszerzony zestaw znaków ASCII IBM do drukowania tekstu, ale można go również wykorzystać do dostosowania innych urządzeń peryferyjnych. Drukarki graficzne wraz z wieloma innymi urządzeniami zostały zaprojektowane do komunikacji z systemem.

Przed pojawieniem się USB interfejs równoległy przystosowano do dostępu do szeregu urządzeń peryferyjnych innych niż drukarki. Jednym z najwcześniejszych zastosowań portu równoległego były klucze sprzętowe używane jako klucze sprzętowe dostarczane wraz z oprogramowaniem aplikacji jako forma ochrony oprogramowania przed kopiowaniem. Inne zastosowania obejmują napędy dysków optycznych, takie jak odtwarzacze CD i nagrywarki, napędy Zip, skanery, modemy zewnętrzne, kontrolery gier i joysticki. Niektóre z najwcześniejszych przenośnych odtwarzaczy MP3 wymagały połączenia portu równoległego, aby przesyłać utwory do urządzenia. Dostępne były adaptery do uruchamiania urządzeń SCSI przez równolegle. Inne urządzenia, takie jak programatory EPROM i sterowniki sprzętowe, mogą łączyć się przez port równoległy.

Większość systemów kompatybilnych z PC w latach 80. i 90. XX wieku miała od jednego do trzech portów, z interfejsami komunikacyjnymi zdefiniowanymi w ten sposób:

• Logiczny port równoległy 1: port we / wy 0x3BC, IRQ 7 (zwykle w monochromatycznych kartach graficznych) Logiczny port równoległy 2: port we / wy 0x378, IRQ 7 (dedykowane karty we / wy lub kontroler wbudowany w płytę główną) Logiczny port równoległy 3: port I / O 0x278, IRQ 5 (dedykowane karty IO lub kontroler wbudowany w płytę główną)

Jeśli w 0x3BC nie ma portu drukarki, drugi port w rzędzie (0x378) staje się logicznym portem równoległym 1, a 0x278 staje się logicznym portem równoległym 2 dla systemu BIOS. Czasami porty drukarki są zmostkowane w celu współdzielenia przerwania pomimo posiadania własnych adresów I / O, tj. Tylko jeden może być używany jednocześnie. W niektórych przypadkach BIOS obsługuje również czwarty port drukarki, ale adres podstawowy różni się znacznie między dostawcami. Ponieważ zarezerwowane wejście czwartego portu logicznego drukarki w obszarze danych BIOS jest współdzielone z innymi zastosowaniami na komputerach PS / 2 i kartach graficznych kompatybilnych z S3, zazwyczaj wymaga specjalnych sterowników w większości środowisk. W systemie DR-DOS 7.02 przypisania portów BIOS można zmieniać i zastępować za pomocą dyrektyw CONFT.SYS LPT1, LPT2, LPT3 i opcjonalnie LPT4.

Systemy oparte na systemie DOS udostępniają logiczne porty równoległe wykrywane przez system BIOS pod nazwami urządzeń, takimi jak LPT1, LPT2 lub LPT3, odpowiadającymi odpowiednio równoległym portom logicznym 1, 2 i 3. Nazwy te pochodzą od terminów takich jak Terminal wydruku linii, Terminal wydruku lokalnego lub Line PrinTer. Podobną konwencję nazewnictwa zastosowano w systemach ITS, DEC, a także CP / M i 86-DOS (LST).

W systemie DOS dostęp do drukarek równoległych można uzyskać bezpośrednio z wiersza poleceń. Na przykład polecenie „TYPE C: \ AUTOEXEC.BAT> LPT1:” przekieruje zawartość pliku AUTOEXEC.BAT do portu drukarki. Urządzenie PRN było również dostępne jako alias LPT1. Niektóre systemy operacyjne, takie jak DOS, pozwalają zmienić ten stały przydział na różne sposoby. Niektóre wersje DOS używają rezydentnych rozszerzeń sterowników udostępnianych przez MODE, lub użytkownicy mogą wewnętrznie zmienić mapowanie za pomocą dyrektywy CONFIG.SYS PRN = n (jak w DR-DOS 7.02 i wyższych). DR-DOS 7.02 zapewnia także opcjonalną, wbudowaną obsługę LPT4, jeśli obsługuje ją podstawowy BIOS.

PRN, wraz z CON, AUX i kilkoma innymi są niepoprawnymi nazwami plików i katalogów w DOS i Windows, nawet Windows XP. W systemie Windows 95 i 98 występuje nawet urządzenie MS-DOS, które powoduje awarię nazwy ścieżki, co powoduje awarię komputera, jeśli użytkownik wpisze „C: \ CON \ CON”, „C: \ PRN \ PRN” lub „ C: \ AUX \ AUX ”w pasku adresu Eksploratora Windows. Firma Microsoft wydała poprawkę korygującą ten błąd, ale w nowo zainstalowanych systemach operacyjnych Windows 95 i 98 nadal występuje błąd.

To kończy nasz artykuł na temat portu szeregowego i równoległego, możesz zostawić komentarz, jeśli masz jakieś pytania.

Źródło Wikipediawikipedia