Puerto Paralelo 451i1a

Puerto Paralelo ITM

El puerto paralelo El puerto paralelo integrado usa un conector tipo D de 25 patas en el posterior del PC. Este puerto de E/S envía datos en formato paralelo (ocho bits de datos, formando un byte, se envían simultáneamente sobre ocho líneas individuales en un solo cable). El puerto paralelo se utiliza principalmente para impresoras. La mayoría de los software usan el término LPT (por impresor en línea) más un número para designar un puerto paralelo (por ejemplo, LPT1). La designación predeterminada del puerto paralelo integrado del sistema es LPT1.

El puerto paralelo • El principal objetivo del puerto paralelo de un PC es actuar como interfaz con la impresora • Los PCs actuales poseen al menos un puerto paralelo, aunque suelen estar preparados (DOS/BIOS) para manejar hasta cuatro distintos – Normalmente se denominan LPT1, LPT2, LPT3 y LPT4 (Line PrinTer) – La abreviatura PRN (PRiNter) se usa con frecuencia como sinónimo de LPT1 3

El puerto paralelo

Interfaz Centronics • La conexión entre el puerto paralelo del PC y la impresora se realiza por medio de un cable Centronics • Normalmente, un cable Centronics está compuesto por 36 líneas, por lo que los conectores también tienen 36 pins

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Interfaz Centronics • De las 36 líneas, sólo 17 están realmente mapeadas a señales del protocolo de comunicación – Hay 18 líneas mapeadas como líneas de tierra – Dentro del cable, las líneas de tierra se tuercen alrededor de las otras para evitar interferencias entre ellas

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Interfaz Centronics • El conector de la impresora tiene 36 pins • Dado que no todas las líneas transmiten una señal, el conector del PC suele reducirse a 25 pins – El conector es más pequeño y barato – Las líneas de tierra que faltan pueden recrearse de las otras

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Interfaz Centronics • La longitud del cable no debe exceder los 5 metros o empezarán a producirse errores de transmisión – Para distancias mayores sería necesario usar transmisión serie – El cable serie permite mas distancia pero transmitir a través de él es más lento

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El puerto de la impresora Distribución de las terminales del puerto de la impresora en el conector estándar DB25-hembra

Configuración del puerto paralelo estándar Patita

E/S

Polaridad activa

Descripción

1

Salida

0

Strobe

2~9

Salida

-

Líneas de datos

10

Entrada

0

Línea acknowledge

11

Entrada

0

Línea busy

12

Entrada

1

Línea Falta de papel

13

Entrada

1

Línea Select

14

Salida

0

Línea Autofeed

15

Entrada

0

Línea Error

16

Salida

0

Línea Init

17

Salida

0

Línea Select input

18 ~ 25

-

-

Tierra eléctrica

(

Estructura del puerto paralelo • Todas las señales se mapean en el conector Centronics, ya sea en su versión de 36 pins o en su versión de 25 11

Protocolo de comunicación • En total, el protocolo de comunicación cuenta con 17 líneas – Datos: 8 líneas de salida – Estado: 5 líneas de entrada (una invertida) – Control: 4 líneas de salida (tres invertidas) 12

Protocolo de comunicación • El protocolo necesario para que el computador transmita un byte a la impresora utiliza principalmente las señales Strobe, Ack y Busy 1. Introducir el byte a enviar en el registro de datos 2. Esperar a que la impresora no esté ocupada (Busy) 3. Activar Strobe para que la impresora acepte el dato 4. La impresora activa Busy para indicar que está procesando el dato 5. La impresora activa Ack para indicar que ha terminado y se puede regresar al primer paso 13

El puerto de la impresora Distribución de las terminales del puerto de la impresora en el conector estándar DB25-hembra

Datos STROBE BUSY Puerto De la PC Conector DB25H

ACKNLG SLCT IN SEL INITIAL PE ERROR AUTOFEED

Impresora

El puerto de la impresora SECUENCIA DE SEÑALES DE CONTROL Y DE STATUS PARA TRANMITIR DATOS A LA IMPRESORA

DATO

STROBE

BUSY

ACKNLG

El puerto de la impresora • El puerto paralelo tiene una estructura muy simple; consta de tres registros: – de Datos. – de Control – de Estado

• Todas las señales que intervienen en el puerto tienen asociado un bit en uno de esos registros, de acuerdo con las funciones asignadas a cada línea en particular.

El Registro de datos PIN#

D0

2

D1

3

D2

4

D3

5

D4

6

D5

7

D6

8

D7

9

CONECTOR DB25-H

Es de tipo latch de 8 bits, que puede ser leído y escrito desde el procesador. Es el registro donde el procesador, en operaciones de salida (OUT), pone el dato que se quiere enviar a la impresora y su dirección coincide con la dirección base del puerto paralelo ( 0x 378 en LPT 1 ).

Registro de datos Dirección

Nombre

Base + 0

Puerto de datos

Lectura/Esc ritura

Bit #

Propiedades

Escritura

Bit 7

Dato 7

Bit 6

Dato 6

Bit 5

Dato 5

Bit 4

Dato 4

Bit 3

Dato 3

Bit 2

Dato 2

Bit 1

Dato 1

Bit 0

Dato 0

El Registro de Estado (Status) El registro de estado indica la situación actual de la impresora conectada al puerto, en especial la ocurrencia de posibles errores, de acuerdo con los niveles de tensión que tengan las líneas ACK, BSY, PAP y OF/ON , lo que permite controlar el comportamiento de la impresora. Se trata de un registro de entrada (Lectura) de información, su dirección se obtiene sumando 1 a la dirección base del puerto (0x379 en LPT1).

S7

11

BUSY

S6

10

ACK

S5

12

PE

S4

13

SEL

S3

15

ERR

S2 S1 S0 CONECTOR DB25H

Con las interrupciones habilitadas, una transición en el pin 10 (ACK) dispara la interrupción

Registro de estado Dirección

Nombre

Lectura/Escritura

Bit #

Propiedades

Base + 1

Puerto de estado

Sólo Lectura

Bit 7

Busy

Bit 6

Acknowledge

Bit 5

Falta de papel

Bit 4

Select In

Bit 3

Error

Bit 2

IRQ (Not)

Bit 1

Reservado

Bit 0

Reservado

Registro de Control permite inicializar el puerto y controlar la transferencia. 4 líneas bidireccionales

Permite puerto bidireccional Permite IRQ a través de ACK C3 C2 C1 C0

17

SELECT IN

16

INIT

14

AUTOLF

1

STROBE

Registro de control Dirección Base + 2

Nombre Puerto de control

Lectura/Escritura Lectura/Escritura

Bit #

Propiedades

Bit 7

No usado

Bit 6

No usado

Bit 5

Permite puerto bidireccional

Bit 4

Permite IRQ a través de la línea acknowledge

Bit 3

Selecciona impresora

Bit 2

Inicializa impresora

Bit 1

Nueva línea automática

Bit 0

Strobe

Direcciones de los registros •La dirección del registro de salida de los puertos 0, 1 y 2, denominadas dirección-base del adaptador, están contenidas respectivamente en las direcciones 00408, 0040A y 0040C de la memoria de datos de la ROM BIOS. •Estas direcciones de base son inicializadas a cero si no existe el adaptador correspondiente.

Puerto

R. de salida

R. de estado

R. de control

IRQ

LPT1

378

379

37A

7

LPT2

278

279

27A

5

LPT3

3BC

3BD

3BE

7

las direcciones e interrupción usadas por cada puerto, aunque esta asignación no es siempre consistente, y debería ser investigada.

Variables del BIOS para el puerto paralelo

Servicios BIOS de puerto paralelo Los servicios BIOS relacionados con el puerto paralelo, denominados servicios de impresora, se gestionan mediante el vector de interrupción 23 (17h); este servicio tiene 3 subservicios numerados del 0 al 2, que se solicitan a través del registro AH, mientras que el número de puerto debe indicarse en el registro DX. Subservicio 0: Envía un byte a la impresora Subservicio 1: Inicializar el puerto paralelo Subservicio 2: Leer el registro de estado del puerto

Puerto paralelo estándar •

Los diseñadores de la PC no pensaron en la posibilidad de utilizar los puertos paralelo para recibir datos (no existe un subservicio BIOS para leer en el puerto paralelo); eran solo de salida. Este puerto original es denominado SPP ("Standard Parallel Port"), y su modo de operación modo compatible.

•

Aunque originalmente no estaban preparados para recibir datos, mediante ciertos artificios se consiguió que los puertos SPP también pudieran recibir datos, un nibble (4 bits) cada vez. Este tipo de operación, 8 bits de salida y 4 de entrada se denomina modo nibble.

•

Nota: Los puertos actuales de características mejoradas tienen también los modos compatible y nibble para compatibildad con el software anterior.

Usando el Debug para determinar la dirección base del puerto (s) de impresora presente(s) en el sistema •Para trabajar con el puerto paralelo necesitamos en primer lugar conocer la dirección base asignada por el BIOS, podemos utilizar el Debug , en donde tecleamos sin dejar espacios en blanco D040:08L8 y presionamos la tecla entrar, entonces nos indica en una serie de números la(s) dirección(es) para el (los) puerto(s) paralelo(s) disponibles en nuestro sistema.

Dirección base del puerto de impresora presente en la PC:0378h

restringido a puertos Problema: Los sistemas operativos Windows 2000 y XP no permiten que las aplicaciones accesen directamente el puerto paralero, i.e. instrucciones OUT, IN Solución: Afortunadamente es posible bajar de Internet un driver que permite programar el puerto paralelo como sigue: 1. Consulte Driver, baje y descomprima el archivo ZIP 2. Copie el archivo port.sys al directorio C:\WINDOWS\SYSTEM32\DRIVERS 3. Ejecute el programa port.exe (acepte los defaults) 4. Ejecute sus programas de ensamblador

Protocolo de comunicación

• También es posible realizar un intercambio de datos entre dos computadores usando el puerto paralelo 1. El emisor activa DSL para indicar que quiere enviar datos 2. El receptor contesta activando INI La conexión está establecida y los papeles de emisor y receptor han sido asignados

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Protocolo de comunicación

• También es posible realizar un intercambio de datos entre dos computadores usando el puerto paralelo 3. El emisor carga el dato y realiza un pulso de STB, lo que genera una interrupción en el receptor 4. La rutina de gestión de interrupción del receptor adquiere el dato

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Protocolo de comunicación

• También es posible realizar un intercambio de datos entre dos computadores usando el puerto paralelo 5. El receptor realiza un pulso de STB, lo que genera una interrupción en el emisor 6. La interrupción en el emisor devuelve el control a la rutina que repetirá los pasos 3, 4 y 5 hasta que el último dato se transmita

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Protocolo de comunicación • También es posible realizar un intercambio de datos entre dos computadores usando el puerto paralelo 7. El transmisor desactiva DSL 8. El receptor desactiva INI La conexión ha concluido y el proceso puede repetirse, reasignándose los papeles de emisor y receptor

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Puerto paralelo IEEE-1284 • La funcionalidad del puerto paralelo integrado en las placas madre de los computadores actuales ha sido mejorada siguiendo el estándar IEEE-1284 • Este estándar presenta cinco modos de operación: – – – – –

Compatible: SPP – Standard Parallel Port Byte Nibble Extendido: EPP – Extended Parallel Port Capacidad mejorada: E – Enhanced Capability Mode 35

Puerto paralelo IEEE-1284 • Las líneas utilizadas por los cinco modos de operación son las mismas, pero con diferentes nombres/funciones

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IEEE-1284 en modo SPP • El modo SPP se define para permitir la compatibilidad con el modo unidireccional Centronics original

– Se corresponde con una interfaz Centronics estándar – Permite que impresoras antiguas puedan ser conectadas a un puerto que cumpla la norma IEEE-1284

• Este modo sólo ite emisión de datos y, al ser undireccional, está completamente controlador por el procesador 37

IEEE-1284 en modo byte

• El modo byte corresponde a un protocolo Centronics bidireccional en el que los datos se transfieren byte a byte a través del registro de datos – Es necesaria una señal de control adicional para indicar la dirección de la transferencia – El valor del bit correspondiente del registro de control debe establecerse antes de cada ciclo de transferencia

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IEEE-1284 en modo nibble

• El modo nibble permite la transferencia de datos en grupos de 4 bits (nibble) – Cuatro de las líneas de estado se utilizan como líneas de datos – Una transferencia abarca siempre un byte completo • En primer lugar se envía la primera mitad del byte • Una vez que ha sido procesada, se envía la segunda mitad

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IEEE-1284 en modo EPP

• El modo EPP permite transferencias bidireccionales de bloques de hasta 256 bytes – Al contrario que los modos anteriores, el protocolo de señales no es controlado por software sino por hardware • La programación es más eficiente • El circuito necesario es más complejo y caro

– Dispone de los 3 registros estándar, lo que permite compatibilidad con el modo SPP – Además hay otros 4 registros adicionales

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IEEE-1284 en modo E • Sus características son similares a las del modo EPP, aunque está limitado a 128 bytes • El modo E permite compresión de datos – Una cola FIFO almacena los bits a transmitir – No se envían series de bits iguales, sino que se envía el número de bits que compone la serie (run length codes) – La mayor complejidad hace necesaria la presencia de varios registros adicionales, aunque los equivalentes a los 3 registros estándar siguen presentes

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