Основы микропроцессорной техники

Раздел 8 Интерфейсы персонального компьютера

8.2. Интерфейс Centronics

Основным назначением интерфейса Centronics (отечественный аналог - стандарт ИРПР-М) является подключение к компьютеру принтеров различных типов (через который называют принтерный портом). Поэтому распределение контактов разъема, назначение сигналов, программные средства управления интерфейсом ориентированы именно на такое применение. В то же время, с помощью данного интерфейса можно подключать к компьютеру и много других стандартных внешних устройств (например, сканеры, дисководы и т.д.), а также нестандартные внешние устройства.

Назначение 36 контактов разъема Centronics и соответствующих им контактов разъема принтера приведено в табл. 8.7. В таблице символ I обозначает входной сигнал компьютера, а O - выходной сигнал.

Сигналы интерфейса Centronics имеют следующее назначение:

• D0 ... D7 - 8-разрядная шина данных для передачи с компьютера в принтер (предусматривается и возможность двунаправленного передачи данных).
• -STROBE - сигнал строб данных. Данные действительны как по переднему, так и по заднему фронте этого сигнала. Сигнал говорит приемнику (принтеру) о том, что можно принимать данные с шины данных.
• -ACK - сигнал подтверждения принятия данных и готовности приемника (принтера) принять следующие данные. Т.е. реализуется асинхронный обмен.
• BUSY - сигнал занятости принтера обработкой полученных данных и неготовности его принять следующую порцию данных. Активен также при переходе принтера в состояние off-line, при ошибке и при отсутствии бумаги. Компьютер начинает новый цикл передачи только после снятия-ACK и после снятия BUSY.
• -AUTO FD - сигнал автоматического ведения строки. Получив его, принтер переводит каретку на следующую строку текста. Другие сигналы не являются обязательными.
• PE - сигнал конца бумаги. Получив его, компьютер переходит в режим ожидания. Если в принтер вставить лист бумаги, сигнал снимается.
• SLCT - сигнал готовности приемника. С его помощью прин тер сообщает о том, что он выбран и готов к работе. Во многих принтеров имеет постоянно высокий уровень.
• -SLCT IN - сигнал, с помощью которого компьютер сообщает принтеру о том, что он избран, и пойдет передача данных.
• -ERROR - сигнал ошибки принтера. Активный при внутренней ошибке, переходе принтера в состояние off-line или при отсутствии бумаги. Как видим, здесь много сигналов дублируют друг друга.
• -INIT - сигнал инициализации (сброса) принтера. Его продолжительность составляет не менее 2,5 мкс. За ним происходит очистка буфера печати.

Временная диаграмма цикла передачи данных приведена на рис. 8.7. Перед началом цикла передачи данных компьютер должен убедиться, что сняты сигналы BUSY и-ACK. После этого выставляются данные, формируется строб, снимается строб, и снимаются данные. Принтер должен успеть принять данные с выбранным темпом. При получении строб принтер формирует сигнал BUSY, а после окончания обработки данных выставляет сигнал-ACK, снимает BUSY и снимает-ACK. Затем может начинаться новый цикл.

Максимальная длина кабеля по стандарту - 1,8 м. Максимальная скорость обмена - 100 Кбайт / с.

Формирование и прием сигналов интерфейса Centronics производится путем записи и чтения выделенных для него портов ввода / вывода. В компьютере может использоваться три порта Centronics, обозначаемых LPT1 (базовый адрес 378), LPT2 (базовый адрес 278) и LPT3 (базовый адрес 3BC).

Базовая адрес порта используется для передачи принтеру байта данных. Установленные на линиях данные можно считать из этого же порта.

Следующая адрес (базовая + 1) служит для чтения битов состояния принтера (бит 3 соответствует сигналу-ERROR, бит 4 - сигнала SLCT, бит 5 - сигнала PE, бит 6 - сигналу-ACK, бит 7 - сигналу BUSY). Последнее используемая адрес (базовая + 2) применяется для записи битов управления принтером (бит 0 соответствует сигналу-STROBE, бит 1 - сигналу-AUTO FD, бит 2 - сигналу-INIT, бит 3 - сигнала-SLCT IN и, наконец, бит 4 , равен единице, разрешает прерывание от принтера).

Рис. 8.7. Временные диаграммы цикла передачи данных в Centronics (все временные интервалы указанные в наносекундах).

При соединении с компьютером через параллельный порт LPT какого-либо другого устройства (не принтера) назначение сигналов и порядок обмена могут быть другими, но тогда необходимы специальные программные драйверы, реализующих выбранные протоколы обмена. При разработке нестандартных внешних устройств, которые соединяются с компьютером через Centronics, можно самостоятельно выбирать как назначение сигналов, так и протокол обмена.