▷ Τι είναι μια σειριακή θύρα και παράλληλη θύρα: τεχνικό επίπεδο και διαφορές

Η σειριακή θύρα και η παράλληλη θύρα είναι κάτι που έχουμε ακούσει πολλές φορές, αλλά είναι πολύ πιθανό ότι οι νεότεροι δεν γνωρίζουν καν τι αυτά τα λιμάνια ήταν μαζί μας εδώ και πολλά χρόνια. Σε αυτό το άρθρο εξηγούμε τι είναι η σειριακή θύρα και ποια είναι η παράλληλη θύρα, καθώς και τις διαφορές της.

Ευρετήριο περιεχομένων

Τι είναι μια σειριακή θύρα και μια παράλληλη θύρα

Στον υπολογισμό, μια σειριακή θύρα είναι μια διεπαφή σειριακής επικοινωνίας μέσω της οποίας οι πληροφορίες μεταφέρονται είτε απενεργοποιούνται ένα bit κάθε φορά, σε αντίθεση με μια παράλληλη θύρα. Σε όλη την ιστορία των προσωπικών υπολογιστών, τα δεδομένα μεταφέρθηκαν μέσω σειριακών θυρών σε συσκευές όπως μόντεμ, τερματικά και διάφορα περιφερειακά.

Σας συνιστούμε να διαβάσετε το άρθρο μας σχετικά με τον τρόπο σύνδεσης με απομακρυσμένα Windows 10

Η σημασία της σειριακής θύρας και η λειτουργία της

Ενώ διασυνδέσεις όπως Ethernet, FireWire και USB στέλνουν δεδομένα ως σειριακό ρεύμα, ο όρος "σειριακή θύρα" γενικά προσδιορίζει υλικό που είναι περισσότερο ή λιγότερο συμβατό με το πρότυπο RS-232, το οποίο προορίζεται να αλληλεπιδρά με ένα μόντεμ ή μια συσκευή. παρόμοιας επικοινωνίας. Οι σύγχρονοι υπολογιστές χωρίς σειριακές θύρες ενδέχεται να απαιτούν μετατροπείς USB σε σειριακούς μετατροπείς για να επιτρέπουν τη συμβατότητα με σειριακές συσκευές RS-232. Οι σειριακές θύρες χρησιμοποιούνται ακόμα σε εφαρμογές όπως βιομηχανικά συστήματα αυτοματισμού, επιστημονικά όργανα, συστήματα σημείου πώλησης και ορισμένα βιομηχανικά και καταναλωτικά προϊόντα.

Οι διακομιστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια σειριακή θύρα ως κονσόλα ελέγχου για τη διάγνωση. Ο εξοπλισμός δικτύου, όπως οι δρομολογητές και οι διακόπτες, χρησιμοποιούν συχνά μια σειριακή κονσόλα για τη διαμόρφωση. Οι σειριακές θύρες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε αυτές τις περιοχές, καθώς είναι απλές, φθηνές και οι λειτουργίες της κονσόλας είναι πολύ τυποποιημένες και διαδεδομένες. Μια σειριακή θύρα απαιτεί πολύ μικρό λογισμικό υποστήριξης από το κεντρικό σύστημα.

Ορισμένοι υπολογιστές, όπως ο IBM PC, χρησιμοποιούν ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που ονομάζεται UART. Αυτό το IC μετατρέπει τους χαρακτήρες από και προς τη μορφή ασύγχρονης συμβολοσειράς, εφαρμόζοντας συγχρονισμό και πλαισίωση των δεδομένων στο υλικό. Πολύ χαμηλού κόστους συστήματα, όπως μερικοί από τους πρώτους οικιακούς υπολογιστές, θα χρησιμοποιούσαν την CPU για να στέλνουν τα δεδομένα μέσω ενός pin εξόδου, χρησιμοποιώντας την τεχνική bit banging. Πριν από την ενσωμάτωση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μεγάλης κλίμακας (LSI) UART, ένας μικροϋπολογιστής ή μικροϋπολογιστής θα είχε μια σειριακή θύρα αποτελούμενη από πολλαπλά ολοκληρωμένα μικρής κλίμακας κυκλώματα για την υλοποίηση καταχωρητών μετατόπισης, λογικών πύλων, μετρητών και κάθε άλλης λογικής για μια σειριακή θύρα.

Οι επεξεργαστές χαμηλού κόστους επιτρέπουν πλέον τα ταχύτερα αλλά πιο σύνθετα πρότυπα σειριακής επικοινωνίας, όπως το USB και το FireWire, για να αντικαταστήσουν το RS-232. Αυτό καθιστά δυνατή τη σύνδεση συσκευών που δεν θα λειτουργούσαν εφικτά σε βραδύτερες σειριακές συνδέσεις, όπως συσκευές μαζικής αποθήκευσης, ήχου και βίντεο. Πολλές μητρικές εξακολουθούν να έχουν τουλάχιστον μία σειριακή θύρα, ακόμα κι αν μπορούν να έχουν πρόσβαση μόνο μέσω κεφαλίδας pin. Τα συστήματα μικρών διαστάσεων και οι φορητοί υπολογιστές μπορούν να παρακάμψουν τις θύρες σύνδεσης RS-232 για να εξοικονομήσουν χώρο, αλλά τα ηλεκτρονικά είναι ακόμα εκεί. Το RS-232 είναι πρότυπο για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε τα κυκλώματα που απαιτούνται για τον έλεγχο μιας σειριακής θύρας να γίνονται πολύ φτηνά και συχνά υπάρχουν σε ένα μόνο τσιπ, μερικές φορές επίσης με κυκλώματα για μια παράλληλη θύρα.

Ενώ το πρότυπο RS-232 προέβλεπε αρχικά έναν συνδετήρα τύπου 25 ακίδων, πολλοί σχεδιαστές επέλεξαν να εφαρμόσουν μόνο ένα υποσύνολο του πλήρους προτύπου, αλλάζοντας τη συμβατότητα με το πρότυπο για τη χρήση λιγότερο δαπανηρών και πιο συμπαγών συνδέσμων (ιδίως Έκδοση DE-9 που χρησιμοποιείται από το αρχικό IBM PC-AT). Η επιθυμία να προμηθεύονται κάρτες σειριακής διασύνδεσης διπλής θύρας απαιτούσε από την IBM να μειώσει το μέγεθος του συνδέσμου ώστε να ταιριάζει σε ένα πίσω πλαίσιο μιας κάρτας. Μια υποδοχή DE-9 τοποθετείται επίσης σε μια κάρτα με μια δεύτερη υποδοχή DB-25. Ξεκινώντας από την εποχή της εισαγωγής του IBM PC-AT, οι σειριακές θύρες κατασκευάστηκαν συνήθως με συνδετήρα 9 ακίδων για εξοικονόμηση κόστους και χώρου. Ωστόσο, η παρουσία υποσυνείδητου D-υποδοχής 9 ακίδων δεν επαρκεί για να δείξει ότι η σύνδεση είναι στην πραγματικότητα μια σειριακή θύρα, καθώς αυτός ο σύνδεσμος χρησιμοποιείται επίσης για βίντεο, joystick και άλλους σκοπούς. Ορισμένες μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές, ειδικά αριθμομηχανές γραφικών και αμφίδρομοι και ερασιτεχνικοί ραδιοερασιτέχνες, έχουν σειριακές θύρες που χρησιμοποιούν υποδοχή τηλεφώνου, συνήθως μικρότερες υποδοχές 2, 5 ή 3, 5 mm και χρησιμοποιούν τη βασικότερη διεπαφή 3 καλωδίων.

Πολλά μοντέλα Macintosh προτιμούν το σχετικό πρότυπο RS-422, κυρίως με γερμανικές υποδοχές mini-DIN, εκτός από τα πρώτα μοντέλα. Το Macintosh περιλάμβανε ένα τυπικό σύνολο από δύο θύρες για σύνδεση σε εκτυπωτή και μόντεμ, αλλά ορισμένοι φορητοί υπολογιστές PowerBook είχαν μόνο μία θύρα combo για εξοικονόμηση χώρου. Εφόσον οι περισσότερες συσκευές δεν χρησιμοποιούν όλα τα 20 σήματα που ορίζονται από το πρότυπο, χρησιμοποιούνται συχνά μικρότεροι σύνδεσμοι.

Για παράδειγμα, ο 9-ακροδέκτης DE-9 χρησιμοποιείται από τους περισσότερους υπολογιστές που είναι συμβατοί με την IBM από τον IBM AT PC και έχει τυποποιηθεί ως TIA-574. Πιο πρόσφατα, έχουν χρησιμοποιηθεί αρθρωτοί σύνδεσμοι. Τα πιο συνηθισμένα είναι οι βύσματα 8P8C, για τα οποία το πρότυπο EIA / TIA-561 ορίζει ένα pinout, ενώ το "Πρότυπο καλωδίωσης σειριακής συσκευής Yost" που εφευρέθηκε από τον Dave Yost είναι κοινό σε υπολογιστές Unix και νεότερες συσκευές από Cisco Systems. Οι συνδέσεις 10P10C μπορούν επίσης να βρεθούν σε ορισμένες συσκευές. Η Digital Equipment Corporation καθόρισε το δικό της σύστημα σύνδεσης DECconnect, το οποίο βασίζεται στον σύνδεσμο Modular Modular Jack (MMJ). Πρόκειται για μια αρθρωτή υποδοχή 6 ακίδων, όπου το κλειδί μετατοπίζεται από την κεντρική θέση. Όπως συμβαίνει με το πρότυπο Yost, η DECconnect χρησιμοποιεί ένα συμμετρικό σχέδιο καρφώματος που επιτρέπει την απευθείας σύνδεση μεταξύ δύο DTE. Ένας άλλος κοινός σύνδεσμος είναι ο κοινός συνδετήρας επικεφαλής DH10 στις μητρικές και τις πρόσθετες κάρτες, οι οποίες είναι γενικά καλωδιωμένες στον πιο συνηθισμένο σύνδεσμο 9 ακίδων DE-9 (και συχνά τοποθετούνται σε μια ελεύθερη πλακέτα υποδοχής ή άλλο τμήμα της υπόθεσης).

Η παράλληλη θύρα λειτουργεί πολύ διαφορετικά

Μια παράλληλη θύρα είναι ένας τύπος διεπαφής που βρίσκεται σε υπολογιστές για τη σύνδεση περιφερειακών. Το όνομα αναφέρεται στον τρόπο με τον οποίο αποστέλλονται τα δεδομένα, καθώς οι παράλληλες θύρες στέλνουν πολλαπλά κομμάτια δεδομένων ταυτόχρονα, σε παράλληλη επικοινωνία, σε αντίθεση με τις σειριακές διεπαφές που στέλνουν τα bits ένα προς ένα. Για να γίνει αυτό, οι παράλληλες θύρες απαιτούν πολλές γραμμές δεδομένων στα καλώδια θύρας και τους συνδέσμους τους και τείνουν να είναι μεγαλύτερες από τις σύγχρονες σειριακές θύρες που απαιτούν μόνο μία γραμμή δεδομένων.

Υπάρχουν πολλοί τύποι παράλληλων θυρών, αλλά ο όρος συνδέθηκε στενότερα με τη θύρα του εκτυπωτή ή τη θύρα Centronics που βρέθηκε στους περισσότερους προσωπικούς υπολογιστές από τη δεκαετία του 1970 έως τη δεκαετία του 2000. Ήταν ένα de facto βιομηχανικό πρότυπο για πολλά χρόνια και τελικά τυποποιήθηκε ως IEEE 1284 στα τέλη της δεκαετίας του 1990, ορίζοντας τις αμφίδρομες εκδόσεις του Enhanced Parallel Parallel Port (EPP) και της Λιμενικής Λιμενικής Ισχύος (ECP) . Σήμερα, η διασύνδεση παράλληλης θύρας είναι σχεδόν ανύπαρκτη λόγω της αύξησης των συσκευών γενικής χρήσης σειριακών διαύλων (USB), μαζί με την εκτύπωση δικτύου χρησιμοποιώντας συνδεδεμένους εκτυπωτές Ethernet και Wi-Fi.

Η διεπαφή παράλληλης θύρας ήταν αρχικά γνωστή ως προσαρμογέας παράλληλου εκτυπωτή σε υπολογιστές συμβατούς με IBM PC. Σχεδιάστηκε κατά κύριο λόγο για τη λειτουργία εκτυπωτών που χρησιμοποιούν το εκτεταμένο σύνολο χαρακτήρων ASCII οκτώ bit IBM για την εκτύπωση κειμένου, αλλά θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την προσαρμογή άλλων περιφερειακών. Οι γραφικοί εκτυπωτές, μαζί με μια σειρά άλλων συσκευών, έχουν σχεδιαστεί για να επικοινωνούν με το σύστημα.

Πριν από την εμφάνιση του USB, η παράλληλη διεπαφή προσαρμόστηκε για πρόσβαση σε μια σειρά περιφερειακών συσκευών εκτός από τους εκτυπωτές. Μία από τις πρώτες χρήσεις της παράλληλης θύρας ήταν για dongles που χρησιμοποιούνται ως κλειδιά υλικού που παρέχονται με το λογισμικό εφαρμογών ως μια μορφή προστασίας αντιγραφής λογισμικού. Άλλες χρήσεις περιλαμβάνουν μονάδες οπτικών δίσκων όπως συσκευές αναπαραγωγής CD και συγγραφείς, μονάδες Zip, σαρωτές, εξωτερικά μόντεμ, ελεγκτές παιχνιδιών και joystick. Ορισμένες από τις πρώτες φορητές συσκευές αναπαραγωγής MP3 απαιτούσαν σύνδεση παράλληλης θύρας για τη μεταφορά τραγουδιών στη συσκευή. Προσαρμογείς ήταν διαθέσιμοι για την εκτέλεση συσκευών SCSI μέσω παράλληλων. Άλλες συσκευές όπως οι προγραμματιστές EPROM και οι οδηγοί υλικού μπορούν να συνδεθούν μέσω της παράλληλης θύρας.

Τα περισσότερα συστήματα συμβατά με το PC στη δεκαετία του 1980 και του 1990 είχαν ένα έως τρία λιμάνια, με διεπαφές επικοινωνίας που ορίζονται με αυτό τον τρόπο:

• Λογική παράλληλη θύρα 2: θύρα I / O 0x378, IRQ 7 (ειδικές κάρτες IO ή μέσω ελεγκτή ενσωματωμένου στη μητρική πλακέτα) Λογική παράλληλη θύρα 3: θύρα I / O 0x278, IRQ 5 (αποκλειστικές κάρτες IO ή μέσω ελεγκτή ενσωματωμένου στη μητρική πλακέτα)

Εάν δεν υπάρχει θύρα εκτυπωτή στο 0x3BC, η δεύτερη θύρα στη σειρά (0x378) γίνεται λογική παράλληλη θύρα 1 και το 0x278 γίνεται λογική παράλληλη θύρα 2 για το BIOS. Μερικές φορές οι θύρες του εκτυπωτή γεφυρώνονται για να μοιράζονται μια διακοπή παρά το γεγονός ότι έχουν τις δικές τους διευθύνσεις I / O, δηλαδή μόνο μία μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάθε φορά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το BIOS υποστηρίζει επίσης μια τέταρτη θύρα εκτυπωτή, αλλά η διεύθυνση βάσης διαφέρει σημαντικά μεταξύ των παρόχων. Δεδομένου ότι η εφεδρική είσοδος για μια τέταρτη λογική θύρα του εκτυπωτή στην περιοχή δεδομένων BIOS μοιράζεται με άλλες χρήσεις σε μηχανές PS / 2 και με κάρτες γραφικών συμβατές με S3, απαιτεί γενικά ειδικά προγράμματα οδήγησης στα περισσότερα περιβάλλοντα. Στο πλαίσιο του DR-DOS 7.02, οι αναθέσεις θύρας του BIOS μπορούν να αλλάξουν και να αντικατασταθούν χρησιμοποιώντας τις οδηγίες CONFT.SYS LPT1, LPT2, LPT3 και προαιρετικά LPT4.

Τα συστήματα που βασίζονται σε DOS καθιστούν διαθέσιμες τις λογικές παράλληλες θύρες που εντοπίζονται από το BIOS με ονόματα συσκευών όπως LPT1, LPT2 ή LPT3 που αντιστοιχούν στην παράλληλη λογική θύρα 1, 2 και 3 αντίστοιχα. Αυτά τα ονόματα προέρχονται από όρους όπως το τερματικό γραμμής εκτύπωσης, το τοπικό τερματικό εκτύπωσης ή το γραμμικό εκτυπωτή PrinTer. Μια παρόμοια σύμβαση ονομασίας χρησιμοποιήθηκε στα συστήματα ITS, DEC, καθώς και σε συστήματα CP / M και 86-DOS (LST).

Στο DOS, παράλληλοι εκτυπωτές μπορούν να αποκτήσουν πρόσβαση απευθείας από τη γραμμή εντολών. Για παράδειγμα, η εντολή "ΤΥΠΟΣ C: \ AUTOEXEC.BAT> LPT1:" θα ανακατευθύνει τα περιεχόμενα του αρχείου AUTOEXEC.BAT στη θύρα του εκτυπωτή. Μια συσκευή PRN ήταν επίσης διαθέσιμη ως ψευδώνυμο για το LPT1. Ορισμένα λειτουργικά συστήματα, όπως το DOS, σας επιτρέπουν να αλλάξετε αυτήν την σταθερή κατανομή με διαφορετικά μέσα. Ορισμένες εκδόσεις του DOS χρησιμοποιούν επεκτάσεις οδηγού κατοίκων που παρέχονται από το MODE ή οι χρήστες μπορούν να αλλάξουν εσωτερικά τη χαρτογράφηση μέσω μιας οδηγίας CONFIG.SYS PRN = n (όπως στο DR-DOS 7.02 και νεότερη έκδοση). Το DR-DOS 7.02 παρέχει επίσης προαιρετική ενσωματωμένη υποστήριξη για το LPT4 αν το υποστηριζόμενο BIOS το υποστηρίζει.

Το PRN, μαζί με το CON, AUX και μερικά άλλα, είναι άκυρα ονόματα αρχείων και καταλόγων σε DOS και Windows, ακόμα και στα Windows XP. Υπάρχει ακόμη και μια συσκευή MS-DOS στο θέμα ευπάθειας ονόματος διαδρομής στα Windows 95 και 98, το οποίο προκαλεί διακοπή λειτουργίας του υπολογιστή εάν ο χρήστης πληκτρολογήσει "C: \ CON \ CON", "C: \ PRN \ PRN" C: \ AUX \ AUX "στη γραμμή διευθύνσεων της Εξερεύνησης των Windows. Η Microsoft έχει κυκλοφορήσει μια ενημερωμένη έκδοση κώδικα για τη διόρθωση αυτού του σφάλματος, αλλά τα πρόσφατα εγκατεστημένα λειτουργικά συστήματα των Windows 95 και 98 θα εξακολουθούν να έχουν το σφάλμα.

Αυτό τελειώνει το άρθρο μας σε ό, τι είναι μια σειριακή θύρα και παράλληλη θύρα, μπορείτε να αφήσετε ένα σχόλιο εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις.

Wikipediawikipedia Πηγή