Funktionsweise des Parallelports

INTno0B · Gast

Hiho!
Könnt ihr mir erklären wie der Parallelport funktioniert ?
Wir haben grade das Thema Analog/Digital in der Schule...

danke

Rike · Anmeldungsdatum: 22.02.2005 Beiträge: 269 Wohnort: Berlin

Hm, was willste denn da jetzt genau zu wissen?
Hätt jetzt nur des anzubieten oder des:

Allgemeines

Sie werden verwendet, um Peripheriegeräte über mehrere Leitungen gleichzeitig anzusprechen. Sie erlauben es, Daten schnell byte- oder wortweise einzulesen oder auszugeben. Ein Standardgerät, das im allgemeinen auf diese Weise angeschlossen ist, ist der Drucker. Die Druckerschnittstelle arbeitet mit acht Datenleitungen, einer Leitung, die anzeigt, dass die Daten gültig sind und einer Leitung, die meldet, ob der Drucker beschäftigt ist. Der normale Ablauf beim Drucken eines Zeichens stellt sich folgendermaßen dar:

http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/parallelport/ppablauf.gif

Das auszugebende Zeichen wird an den Datenport gelegt. Danach wird die BUSY-Leitung (Bit 7) getestet, bis sie auf Low-Pegel geht oder nach 16 Sekunden ein Timeout erkannt wird. Anschließend wird die STROBE-Leitung (Bit 0) gepulst und so das Zeichen vom Drucker übernommen.

Die Daten BUSY und STROBE sind invertiert (man muß also auf Bit 7 = 1 beim STATUSPORT testen und Bit 0 des Steuerports kurz auf 1 setzen, um den Strobe-Impuls zu erzeugen. Ein Acknowledge-Signal vom Drucker löst den IRQ7 aus, falls dieser freigegeben ist.

Weitere Leitungen sind für zusätzliche Statusmeldungen zuständig. In den letzten Jahren wurde die Funktionalität der Druckerschnittstelle beträchtlich erweitert, so dass bei modernen Rechnern eine sehr schnelle bidirektionale Datenübertragung zu Peripheriegeräten möglich ist.

Daneben gibt es einfache konfigurierbare Parallel-Schnittstellen-Karten für den PC, die nicht für einen einzigen Verwendungszweck vorgesehen sind wie die Druckerschnittstelle. Früher wurde dafür überwiegend der Baustein 8255 verwendet, inzwischen kann man auch Geräte erwerben, die eine Parallelschnittstelle auf USB umsetzen.

Die "klassische" Druckerschnittstelle wird, da sie ursprünglich nur für einen speziellen Zweck vorgesehen war, über festverdrahtete, nicht weiter konfigurierbare Ausgabe- und Eingabe-Register betrieben. Einen schematischen _berblick der Schaltung und der Zuordnung der Register-Bits zur 25-poligen Buchse am PC zeigt folgendes Bild:

http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/parallelport/ppschema.gif

Über die Basisadresse der Druckerschnittstelle werden die acht Datenleitungen zum Drucker angesprochen, ihr Zustand kann über diese Adresse festgelegt und auch gelesen werden. Das Ausgaberegister mit Basisadresse + 2 bedient die zum Drucker gehenden Steuerleitungen. Bit 4 dieses Registers legt fest, ob die vom Drucker kommende Acknowledge-Leitung auf die IRQ-7-Leitung des PC geschaltet wird und damit einen Interrupt auslösen kann. Auch der Zustand dieser Leitungen kann über die gleiche Adresse wieder eingelesen werden. Die vom Drucker kommenden Statusleitungen sind mit einem Eingaberegister verbunden, das unter Basisadresse + 1 gelesen werden kann. Die Druckerschnittstelle des PC bietet somit zwölf Ausgabe- und fünf Eingabeleitungen. Eine Eingabeleitung kann zudem als Interruptleitung benutzt werden. Die Signale sind TTL-kompatibel. Zumindest die Datenleitungen und die Strobeleitung lassen relativ niederohmigen Betrieb zu (> 150 Ohm). Verwendet man paarweise verdrillte Kabel oder Flachbandkabel zum Anschluss der Peripherie, so ist durch die Anordnung der Masseleitungen ein relativ störsicherer Betrieb bis zu etwa 100 kHz möglich. So ist die Druckerschnittstelle auch gut für Steuerungszwecke geeignet.

Die Leitungen des Steuerports sind bei vielen Schnittstellen als Open-Collector-Ausgänge ausgeführt. Wenn man die Ausgangsleitungen auf 1-Potential legt, könnte man diese Leitungen ach als Eingang verwenden (auf 0-Potential ziehen). Da diese Möglichkeit aber nicht allgemein wahrgenommen werden kann, ist i.a. davon abzuraten.

Port-Adressen

Der PC kann maximal drei Centronics-Schnittstellen betreiben. Die Portbelegung ist:

Portadresse Funktion
278 378 3BC Datenport
279 379 3BD Statusport
27A 37A 3BE Steuerport

Üblich sind die Adressen 278-27A und 378-37A, den Druckerport mit den Adressen 3BC-3BE fand man früher oft auf Grafikkarten.

Belegung des Steckers am PC

http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/parallelport/parallelpin.gif

So, zu den einzelnen Port-Typen und deren Funktionen findeste hier noch was.

Ich glaub die Frage gehört aber nich ins Physikerboard. Is doch mehr Info. Und du solltest vllt. erstmal selber suchen, bevor du hier fragst und andere die Arbeit für dich machen lässt. Musst doch einfach nur googlen. Und wenn du da unter "Parallelport" nichts findest musste halt n bissel testen, z.B. mit "Druckerschnittstelle" o.ä.

Gruß
Rike Big Laugh

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

aha und wie stellst du dir das vor? Du erschlägst den Menschen mit infos, und sachst ihm wo er voller fragen ist, dass er doch bitte ins Informatikerboard gehen soll. Nene, das bleibt schön bei uns, zur not verschieb ich das Thema, mich interessierts au, obwohl ihr da für mich chinesisch redet Augenzwinkern

Gast

INTno0B · Gast

Oups! ich glaube es war doch derserielle Port...
Könnt ihr mir erklären wie der funktioniert ?

@Rike :vielen Dank für deine Mühe...

cu

Rike · Anmeldungsdatum: 22.02.2005 Beiträge: 269 Wohnort: Berlin

Puh, also nochma was zum Seriellen Port:

Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0310301.htm [para]

Die Serielle Schnittstelle bezeichnet einen Ein-/Ausgang eines Computers oder eines Peripheriegerätes. Bei der seriellen Datenübertragung werden die Bits nacheinander übertragen. Wenn ohne nähere Kennzeichnung von einer "seriellen Schnittstelle" gesprochen wird, ist damit fast immer die veraltete RS-232-Schnittstelle gemeint. Jedoch gehören auch ein moderner USB-Anschluss, ein FireWire-Anschluss, der PCI-Express, ein Ethernet-Anschluss zu den seriellen Schnittstellen.

Vorteil: Nur wenige Leitungsadern sind notwendig, dadurch geringe Kosten. relativ grosse Kabellänge möglich.
Nachteil: Ursprünglich niedrige Übertragungsrate. Protokollkenndaten (z. B. Rate, Bytelänge) müssen ggf. vorher vereinbart werden.
Eine spezielle serielle Schnittstelle ist To Host.

Tatsächlich haben sich Serielle Schnittstellen wie USB und FireWire im Konsumer-Bereich gegenüber z.B. SCSI-Schnittstellen durchgesetzt. Aufgrund der wenigen notwendigen Leitungsadern können diese bei geringen Kosten aus hochwertigem Material hergestellt werden. Dies erlaubt dann höhere Geschwindigkeiten als bei einem parallelen Bus bestehend aus niederwertigem Material.

Nahezu jeder Computer ist mit einer oder zwei seriellen Schnittstellen ausgestattet. An jeder dieser Schnittstellen kann nur ein Endgerät angeschlossen werden. Die serielle Schnittstelle ist 9- in älteren Systemen 25-polig. Sie wird auch RS-232(C) oder V.24-Schnittstelle genannt. Die englische Bezeichnung COM-Port, abgeleitet von Communication (Kommunikation), wird allerdings am häufigsten verwendet. Mit COM1, COM2, COM3, usw. wird einer physischen existierenden Schnittstelle eine logische Bezeichnung durch das BIOS und das Betriebssystem zugeteilt. Unter dieser Bezeichnung können alle Anwendungen auf diese Schnittstelle zugreifen.
Obwohl die COM-Schnittstelle langsam am Aussterben ist, wird sie häufig als Software-Simulation eingesetzt. Z. B. um USB-Geräte in einen Computer einzubinden und für Anwendungen nutzbar zu machen.
Klassische Endgeräte, die an der seriellen Schnittstelle angeschlossen werden sind die Maus und das Modem. Sehr viele technische Einrichungen haben eine serielle Schnittstelle, an der sich ein Computer oder auch Notebook anschließen läßt, um die Einrichtung zu steuern oder zu konfigurieren. Viele Telefonanlagen haben eine solche V.24-Schnittstelle.

Elektrische Eigenschaften

Die Signalspannung ist auf allen Leitungen bipolar und darf nicht zwischen +3...-3V liegen. Der maximale Spannungsbereich liegt zwischen +15...-15V.
Die nutzbare Kabellänge zwischen der Schnittstelle und dem Endgerät ist abhängig von der Signalstärke und Übertragungsgeschwindigkeit. Je schneller die Übertragung, desto kürzer und hochwertiger sollte das Kabel sein. Sind die Voraussetzungen optimal läßt sich eine Kabelstrecke von 30 Metern überbrücken. Allerdings nur mit einer sehr geringen Geschwindigkeit. Für reele Anwendungen sollten 6 bis 8 Meter nicht überschritten werden.

Normen

Eigenschaften CCITT ISO DIN
Funktion V.24 66020 Bl.1
Elektr. Eigenschaften V.28
Mechan. Eigenschaften 2110

Elektrische Eigenschaften

Signalpegel > Datenleitung > Steuer- und Meldeleitungen
1/H > -3...-15V > +3...+15V
0/L > +3...+15V > -3...-15V

Funktionsweise

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/bilder/03103011.gif

Die Datenbits sind auf dem Datenbus parallel vorhanden. Die Serielle Schnittstelle überträgt die Datenbits aber nacheinander. Deshalb ist eine Parallel-Seriell-Wandlung notwendig. Das Datenwort wird aus dem Speicher in den Schnittstellenspeicher geschrieben. Dann wird das Datenwort aufgeteilt und die Datenbits einzeln übertragen. Ist das ganze Datenwort übertragen worden, wird ein weiteres Datenwort aus dem Speicher geholt.
Beim Empfangen der Daten wird das Datenwort wieder zusammengesetzt und in den Speicher geschrieben.
Damit der Empfänger die Daten wieder richtig zusammensetzt, müssen Sender und Empfänger zeitgleich Senden bzw. Empfangen. Um das zu gewährleisten, werden zwei Verfahren zur Aufrechterhaltung der Synchronisation angewendet. Die synchrone und asynchrone Übertragung.

Schnittstellenbaustein

Der digitale Schnittstellenbaustein wird UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) genannt. Der herkömmliche UART trägt die Nummer 8250 mit maximal 19200 Bit/s Übertragungsrate. Sein Nachfolge 16450 kann bereits 115200 Bit/s übertragen. Dieser Baustein ist vor allem für moderne Modems wichtig, da erst dadurch schnelle Datenübertragungsraten über das analoge Telefonnetz ermöglicht werden.
Der UART 16550 funktioniert genauso wie der UART 16450. Zusätzlich ist er mit 2 x 16 Byte Pufferspeicher ausgestattet, die nach dem FIFO-Prinzip (First In First Out), einer Datenpuffertechnik, arbeiten.

Hardware-Handshake beim Anschluß eines Modems

Die serielle Schnittstelle überträgt die Daten Bit für Bit nacheinander. Obwohl für die bitweise Übertragung nur zwei Leitungen notwendig wären, sind es mehr. Die zusätzlichen Leitungen werden zur Steuerung der Übertragung zwischen Computer und dem Endgerät genutzt. Üblicherweise wird die serielle Schnittstelle für den Anschluß eines Modems verwendet.

Ablauf des Hardware-Handshakes:

DTR -> Ist das Modem eingeschaltet?
DSR <- Modem eingeschaltet!
DCD <- Modem empfängt Trägersignal der Gegenstelle.
RTS -> Ist das Modem bereit Daten zu Senden?
CTS <- Modem ist bereit Daten zu Senden!

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/bilder/03103012.gif

So, hoffe des reicht. Ansonsten findeste noch was zur Konfiguration usw. hier oder hier.