并行端口工作原理

并行端口工作原理

并行端口的基本知识

SPP/EPP/ECP

引言

如果您需要将打印机连接到计算机上，使用并行端口是一个不错的选择。尽管USB日益流行，但并行端口仍然是连接打印机的常用接口。

计算机背面典型的并行端口

并行端口可用于连接许多常见的计算机外设：

• 打印机
• 扫描仪
• CD刻录机
• 外置硬盘驱动器
• 艾美加Zip可移动驱动器
• 网络适配器
• 磁带备份驱动器

在本文中，您将了解到它被称为并行端口的原因、用途及其工作原理。

并行端口的基本知识

并行端口最初由IBM（国际商业机器公司）开发，作为一种将打印机连接到PC的方法。在IBM设计PC的过程中，公司需要计算机与Centronics公司（当时的顶级打印机生产厂商）所生产的打印机协同工作。因此，IBM决定在计算机上使用一种不同的端口接口，以区别于Centronics针对打印机设计的接口。

于是，IBM的工程师们将一个25针连接器（DB-25）和一个36针Centronics连接器耦合，做成一条特殊的电缆，从而将打印机连接到计算机上。随后，其他打印机生产商最终也不再使用Centronics接口，从而使这种奇怪的混合电缆成为了一种看似不可能的事实标准，从而流行起来。

当PC使用并行端口向打印机或其他设备发送数据时，每次都发送8位数据（1个字节）。这8位数据彼此并行传输，与通过串行端口串行（所有数据都以单行传送）传输所采用的方式相反。标准并行端口每秒能传输50到100千字节的数据。

接下来，让我们进一步了解当与打印机连用时，端口每一针的作用：

• 第1针传输选通信号。它将电压保持在2.8到5伏之间，但只要计算机发送一个字节的数据，它就会降到0.5伏以下。这种电压的下降就在通知打印机：正在传输数据。
• 第2针到第9针用于传输数据。为了表明某一位的值是1，相应的针将会发送一个5伏的电压信号。如果针上的电压值为0，则表明该位的值为0。这是在模拟电缆上实时传输数字信息的一种简单而高效的方法。
• 第10针发送从打印机到计算机的应答信号。与第1针一样，它也保持一个电压，并且在接收数据后将电压降到0.5伏以下，以此来通知计算机已接收了数据。
• 如果打印机忙，它会给第11针充电。然后通过将电压降到0.5伏以下来通知计算机：准备接收更多数据。
• 如果打印机的纸已用完，它会通过第12针发送电压信号通知计算机。
• 只要计算机接收到第13针上的电压信号，则说明设备处于联机状态。

• 计算机利用5伏电压通过第14针向打印机发送一个自反馈信号。
• 如果打印机出现任何故障，则会将第15针的电压降到0.5伏以下来通知计算机：打印机出现故障。
• 只要新的打印作业准备就绪，计算机就降低第16针的电压来初始化打印机。
• 计算机使用第17针以远程方式使打印机脱机。如果您想使打印机脱机，可以向打印机发送一个电压信号并且保持发送该信号。
• 第18到第25针接地，并且用作低电位（0.5伏以下）的参考信号。

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请注意Centronics的前25针与第一个连接器的各针是如何匹配的。并行端口发送每个字节的同时还发送一个握手信号，以便打印机锁存该字节。

SPP/EPP/ECP

并行端口的原始规范规定数据传输是单向的，也就是说每针的数据都只能单向传输。然而，随着1987年PS/2的问世，IBM提出一种新型的双向并行端口设计。该模式通常称为标准并行端口 (SPP)，并且已经完全取代了最初的设计模式。双向通信允许设备既能发送数据又能接收数据。许多设备使用最初为数据传输设定的8针（从第2针到第9针）。使用此相同的8针将通信方式限制为半双工，也就意味着信息每次只能沿一个方向传输。但是，第18到第25针（最初设计只是用于接地）也可以用作数据传输。这使得全双工（同时沿两个方向传输）通信成为现实。

增强型并行端口（EPP）由英特尔、Xircom和Zenith于1991年创建。EPP允许每秒传输更多的数据（500千字节到2兆字节）。它专门针对那些要连接并行端口的非打印机设备，尤其是需要最高传输速率的存储设备。

随着EPP的问世，微软和惠普也紧随其后，于1992年联合发布了一个称为扩展功能端口（ECP）的规范。EPP针对的是其他设备，而ECP的设计目的则是为了改善打印机的速度和功效。

1994年，IEEE1284标准正式公布。它囊括了并行端口设备的两大规范，即EPP和ECP。为了使其正常工作，操作系统和设备必须支持必要的规范。如今这已经不算是什么难题了，因为大多数计算机都支持SPP、ECP和EPP，并且会根据不同的连接设备检测出需要使用的模式。如果您需要手动选择模式，则可以通过多数计算机上的BIOS进行操作。