پورت موازی و استفاده از آن در پروژه‌ها(رایگان)

هدف پورت موازی

پورت موازی یک سیستم کامپیوتر راهی جهت کنترل پروژه‌های سخت‌افزاری می باشد. در این فصل با بررسی انواع پورت‌های موازی، نحوه استفاده از این پورت را به عنوان نمونه در چندپروژه خواهیم آورد. نحوه برنامه‌ریزی پورت‌های موازی و استفاده از وقفه‌ها در کنترل پورت‌ها را نیز مورد بررسی قرار می دهیم.

دراین فصل سعی خواهیم کرد با بررسی پورت موازی یا چاپگرها،نحوۀ استفاده از آن در پروژه‌ها و کنترل ابزارهای خروجی و ورودی و دیجیتال یا آنالوگ با آن را بررسی نماییم. گر چه این فصل چندان ارتباطی با اسلات‌های توسعه ندارد ولی نحوۀ استفاده از یک یا چند آدرس را در پروژه‌های سخت‌‌‌‌‌افزاری نشان خواهد داد که برای طراحان کارتهای جانبی خارج از اسلات‌ها که جدیدا نیز زیاد شده است بسیار مفید خواهد بود.

1-11 پین‌های اینترفیس چاپگر سنترونیکس

پورت‌ موازی به عنوان اینترفیس استاندارد چاپگرها در سیستمهای 86 80 تعریف و استفاده می‌شود. این مشابه استاندارد چاپگر اپسیون Fx-100 می‌باشد. این پورت دارای 26 پین بوده که تعداد زیادی سیگنال زمین در آن جهت جلوگیری از تداخل نویز در نظر گرفته شده است. این 36 پایه را می‌توان در 4 گروه به صورت زیر تقسیم‌بندی نمود:

1. خطوط اطلاعات که اطلاعات را از سیستم به چاپگر منتقل می‌نماید.

2. سیگنالهای حالت چاپگر. این سیگنالهای حالت چاپگر را در هر لحظه نشان می‌دهند.

3. سیگنالهای کنترل چاپگر. این سیگنالها به چاپگر می‌گوید که چه عملی باید انجام دهد.

4. سیگنالهای زمین. این سیگنالها جهت برگشت زمین هر کدام از خطوط اطلاعات و یا سیگنالهای حالت و کنترل مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خطوط اطلاعات و زمین آنها

خطوط ورودی D1 تا D8، یک خط موازی جهت ارسال اطلاعات از سیستم کامپیوتر به چاپگر را فراهم می‌آورند. سیگنالهای 20 تا 28 خطوط زمین D1 تا D8 می‌ساشند.

سیگنالهای حالت چاپگر

سیگنالهای خروجی فوق از چاپگر به سیستم آمده تا حالت قسمتهای مختلف چاپگر را به سیستم و برنامۀ کاربردی مورد نظر نشان دهد. این سیگنالها عبارت‌اند از:

(پین 12) PE : جهت نمایش نداشتن کاغذ توسط چاپگر

(پین 11) BUSY این سیگنال در صورت آماده نبودن چاپگر جهت دریافت اطلاعات جدید در حالت high قرار می‌گیرد.یعنی زمانی که چاپگر off-line است یا آمادگی دریافت اطلاعات جدید را ندارد به حالت high می‌رود و به سیستم می‌گوید که نباید برای چاپگر ارسال اطلاعات داشته باشد.

(پین 32) ERROR : یک سیگنال خروجی که درحالت معمولی high بوده و زمانی که یک خطا (مثلا نبودن کاغذ) رخ دهد به حالت low خواهد رفت.

(پین 13) SLCT : در حالت نرمال به صورت high بوده و از چاپگر به PC می‌رود و زمانی که چاپگر روشن می‌شود نشان می‌دهد که چاپگر انتخاب شده است.

(پین 10) ACKNLG : جواب دادن به دریافت اطلاعات ارسال شده از سوی کامپیوتر می‌باشد و اعلان می‌کند که آمادۀ دریافت اطلاعات جدید است.

سیگنالهای کنترل چاپگر
دو سیگنال TROBE  (پین 1) و CLNLG  به عنوان مهمترین سیگنالهای کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پین NIT  (پین 31) به عنوان یک سیگنال ورودی بوده که در حالت نرمال high می‌باشد. وقتی فعال می‌شود (low می‌شود) باعث باز نشاندن چاپگر شده و یک برنامۀ خاص اجرا خواهد شد. شکل 2-11 کلیۀ سیگنالهای پورت سنترونیکس یرا نشان می‌دهد. برای ارسال اطلاعات از کامپیوتر به چاپگر مراحل زیر انجام می‌گیرد:

1) سیگنال Busy که از چاپگر به سیستم می‌آید توسط PC چک می‌شود تا نشان داده شود که چاپگر آمادۀ دریافت اطلاعات است (مشغول نیست)

2) کامپیوتر 8 بیت اطلاعات را بر روی باس اطلاعات که ما بین چاپگر و سیستم برقرار است قرار می‌دهد.

3) کامپیوتر سیگنال TROB  را فعال می‌کند(به حالت low). اطلاعات باید حداقل 5/0 میکرو ثانیه روی باس اطلاعات باشد.

4) خط TROB  باید به آرامی در مدت 5/0 میکرو ثانیه به حالت low برگردد.

5) فعال شدن سیگنال TROB  باعث فعال شدن سیگنال Busy از سوی چاپگر خواهد شد و به کامپیوتر می‌گوید که باید تا پایان یافتن این مرحله منتظر شود.

6) زمانی که چاپگر آمادۀ دریافت اطلاعات جدید باشد سیگنال CLNLG  را به حالت فعال ، برای کامپیوتر ارسال خواهد کرد. این سیگنال برای 5 میکروثانیه به حالت low خواهد رفت.

2-11 اینترفیس چاپگر PC

در سیستمهای PC و سازگار با آن ، برنامۀ POST (تست خودش در زمان روشن شدن) به عنوان قسمتی از بایاس ، برای وجود و اتصال چاپگر به پورت موازی عملیات تست را انجام می‌دهد.

جدول که در ورد نشان داده می شود (لطفا برای اینکه این مقاله را به صورت کامل دریافت کنید از لینک بالا دانلود کنید

آدرس پورت‌های موازی (حداکثر 4 پورت قابل تعریف می‌باشد) در چهار آدرس به صورت جدول زیر در محدودۀ فضای اطلاعات بایاس قرار دارند. در این محدوده فضای آدرس چک می‌شود تا مشخص شود که کدام پورت وجود دارد.

مدار اینترفیس چاپگر از سه پورت I/O اصلی جهت شروع پورت‌های I/O به صورت: یک پورت I/O جهت خطوط اطلاعات LPT ها، یک پورت I/O جهت خطوط کنترل ، استفاده می‌کند.به عنوان مثال اگر آدرس شروع برای پورت LPT1 عدد 378H باشد آنگاه پورت 378H برای اطلاعات، 379H برای خطوط حالت و 37AH برای خطوط کنترل استفاده خواهد شد که شکل 3-11 سه آدرس فوق را برای LPT1 تا LPT3 نشان می‌دهد.

مثال : با استفاده از نرم‌افزار دیباگ مشخص کنید که کدام پورت چاپگر در دسترس می‌باشد:

حل:

C:\>DEBUG.

D 40:08L8

0040:0008 7803000000000000

این نشان می‌دهد که آدرس پورت LPT1 که همان 0378H می‌باشد در دسترس است و پورت دیگری تعریف نشده است.

جدول که در ورد نشان داده می شود (لطفا برای اینکه این مقاله را به صورت کامل دریافت کنید از لینک بالا دانلود کنید

مثال: در شکل 3-11 آدرس پورت LPTI و 3BCH ذکر کرده‌ایم و درمثال قبل این آدرس را 378H آوردیم، کدام مطلب درست است؟

حل: هر دو مطلب صحیح است. زیرا کارخانه اول از آدرس اصلی 3BCH استفاده کرده است و کارخانه دوم از 378H که هردو دراست است، برای درستی عمل فوق می‌توان با فرمان دیباگ آدرسهای 0040.0008و 0040:0009 را خوانده وباهمدیگر مقایسه کنیم.

شکل 4 به طورکامل آدرس یک پورت به همراه سیگنالهای ورودی یاخروجی به هرکدام را نشان میدهد.

نکته:
سیگنال D5 در پورت کنترل جهت مد توسعه یافته استفاده می‌شود. این مد اجازه میدهد که خطوط DO تا D7 به صورت دو طرفه عمل نمایند ولی سیستمهای PC قدیمی از مد توسعه یافته پشتیبانی نمی کنند(توضیحات بیشتر را در ادامه خواهیم آورد.)

4-11 باس اطلاعات دو طرفه در پورت‌های موازی
در کامپیوتر های اولیه و تاسالهای 1987، پورت موازی کامپیوتر به صورت یک طرفه عمل می کرد به طوری که فقط قادر به ارسال اطلاعات از سیستم به چاپگر بودید. برای امکان دریافت اطلاعات(مثلا کابلهای لینک که دو کامپیوتر را از طریق پورت موازی به همدیگر متصل می‌نماید.) از طریق پورت موازی باید از پورت‌های حالت و کنترل آن و همچنین از سیگنالهایی به غیر از DO تا D7 استفاده کنید.

اما در سیستمهای بعد از 1981، امکان دو طرفه بودن پورت موازی فراهم شد که دراین قسمت آنها را بررسی خواهیم کرد.

SPP
Spp استاندارد معمولی یا پورت موازی استاندارد (standard parallel port) در اولین سری کامپیوترهای PC تعریف و وجود داشت. این حالت جهت سازگاری هم‌اکنون نیز درتمام کامپیوترهای جدید تعریف و استفاده می شود. دراین استاندارد باس اطلاعات به صورت موازی به طوریک طرفه عمل می‌نماید و فقط اطلاعات را از کامپیوتر به چاپگر ارال می کند. در این حالت، طراحان هیچ‌گونه تلاشی جهت خواندن اطلاعات از طریق پورت موازی را نخواهند داشت  زیرا باعث سوختن پورت خواهد شد. بدین خاطر شمانیز هیچ‌وقت به فکر استفاده از پورت چاپگر درحالتspp جهت خواندن اطلاعات نیافتید.  گرچه جهت خسارت کمتر ویا احتمالا عدم ایجاد خسارت، خطوط پورت موازی با مقاومت پول‌آپ شده‌ اند.

2/PS
اولین تغییر در پورت موازی چاپگرها در سال 1987 با آمدن کامپیوترهای PS/2  به وجود آمد.با آمدن این پورت موازی، سرعت انتقال به مقدار چشمگیری افزایش پیدا کرد. همچنین مدار داخلی باس اطلاعات به نحوی تغییر کرد که خطوط انتقال بتوانند به طور یکطرفه کار کنند. در زمان روشن‌روشن کامپیوتر، با باس به طور اتومات این پورت را درحالتspp تعریف و ست می کند. همزمان بیت کانتر5(cs)به کاربر اجازه تغییر جهت پورت را می دهد . در زمان بوت، C5=0 می باشد، و این به معنی خروجی بودن اطلاعات خواهد بود. با قراردادن C5=1، حالت پورت به صورت ورودی تغییر خواهد کرد.

مثال: فرض کنید که آدرس پایه پورت LPT2، درکامپیوترهای PS/2 و سازگار با آن آدرس 278H باشد. نحوه تغییر بیت C5 جهت تعریف پورت در حالت وروردی را نشان دهید.

حل: باتوجه به آدرس پایه H 278 برای اطلاعات، پورت حالت H279 و پورت کنترل AH27 خواهد بود.

MOV DX,27AH: DXآدرس پورت کنترل

IN AL, DX;گرفتن اطلاعات جاری

قراردادن C5=1 بدون تغییر چیزی دیگری OR AL, 00100000;

OUT DX; AL;پورت اطلاعات در حالت ورودی قراردارد.

EPP
مد EPP یا پورت توسعه یافته (enhane parallel port) شبیه پورت PS/2درقسمت قبل است با این تفاوت که سرعت آن بیشتر است. اگر از قسمتهای قبل به یاد داشته باشید، خطوط از‌دست دادن همچون strobe توسط نرم‌افزار ایجادمیشود که دراین نوع پورت‌ها، این خطوط به صورت سخت‌افزاری در طراحی پورت درنظر گرفته است. در این مد یک رجیستراضافی با آدرس پایه بعلاوه 2 تعریف شده است. د رواقع درمدEPP، فضای آدرس I/O  از آدرس پایه تا پایه بعلاوه 7 وجود دارد. به عنوان مثال، اگر آدرس پایه 278H باشد آنگاه 279Hو 27AH نیز مشابه 278H خواهند بود. همچنین آدرسهای I/O  به مقدار 27BH تا 27FH روزر هستند.

EPC
مد EPC یا پورت با قابلیت توسعه یافته (extended capability port) شبیه EPP ولی با سرعت بالاتر می باشد. در واقع ECP یک مد EPP به علاوه یک DMA سریع جهت انتقال اطلاعات می‌باشد. وجوئ DMA و فشرده‌سازی اطلاعات در این مد، آن را به عنوان یک پورت سریع و ایده‌آل جهت کاربردهایی همچون چاپگرهای لیزری و اسکنرهای سریع درآورده است. د رواقع این عامل(داشتن سرعت بالا) با عث توسعه این مد توسط شرکتهای مایکروسافت، هیولت پاکارد، و … شد.

در سیسمتهای جدید، قابلیت نوع پورت موازی(ECP, EPP, PS/2, SPP) در ست‌آپ کامپیوتر وجود دارد.

درگاه موازی چاپگر
واسط موازی کامپیوترهای شخصی یعنی LPTI یا LPT2 در مجموع 17 خط دیجیتال را در اختیار ما قرار می‌دهد که این خطوط موجب شده‌اند واسط موازی برای تبادل سریع‌ اطلاعات با سایر مدارهای واسط مناسب باشد. در این کتاب، با استفاده از این 17 خط، تعداد محدودی آزمایش که ساده نیز هستند، شرح داده شده است. در هر حال همواره باید هنگام استفاده از واسط موازی احتیاطهای لازم را انجام داد. واسط موازی در مقایسه با واسط سریال د ربرابر اشتباهات غیرعمدی آسیب‌پذیرتر است و نسبتا ساده‌تر خراب می شود. زیرا هیچ‌یک از این 17 خط در برابر اضافه‌بار محافظت شده نیستند. در کار با واسط موازی، دستورات زیر باید موردتوجه قرار گیرند:

·  باید تجهیزات مربوط به درگاه موازی را باید وقتی که کامپیوتر خاموش است وصل کرد .

·      ولتاژهای ورودی باید بین صفر و 5 ولت باشند.

·      خروجیها نباید اتصال کوتاه و یا به خروجیهای دیگر وصل شوند.

·      خروجیها هرگز نباید به ولتاژ تغذیه تجهیزات دیگر وصل شوند.