В чем разница параллель порт от последовательного. Последовательный порт. Цикл EPP считывания данных

На современных компьютерах есть хотя бы один последовательный и один параллельный порт, несмотря на то что уже давно существуют сетевые адаптеры, шина USB и другие способы коммуникации. Исключением могут быть разве что современные ноутбуки – на некоторых из них нет ни последовательных, ни параллельных портов.

Параллельный порт

Параллельный порт (сокращенное название – LPT) появился на самом первом IBM PC. Иногда его называют Centronics – по имени фирмы-разработчика. Параллельный порт использовался раньше преимущественно для подключения принтеров.
Современные принтеры обычно подключаются к компьютеру через USB (см. главу 10), но многие модели имеют разъем для подключения LPT-кабеля (кабеля параллельного порта).
Научимся находить разъемы параллельного порта. На рис. 9.1 изображен LPT-разъем на принтере Lexmark E321 – довольно современная модель (принтер куплен в прошлом году). Под ним – USB-разъем с подключенным USB-кабелем. Это говорит о том, что в данный момент принтер подключен к компьютеру через USB .

//-- Рис. 9.1. LPT-разъем на принтере --//
Если бы принтер подключался к параллельному порту компьютера, то нам бы понадобился кабель, изображенный на рис. 9.2.

//-- Рис. 9.2. Кабель --//
На рис. 9.3 показана материнская плата . Самый большой разъем, изображенный на этом рисунке, – параллельный порт. Обычно он окрашен для подключения устройств к параллельному порту компьютера в розовый цвет. Как различить последовательный и параллельный порты, одинаковые по размерам? Разъем параллельного порта имеет тип «мама», а последовательного порта – «папа». Другими словами, даже если вы перепутаете цвета (последовательный порт обычно окрашивается в синий цвет), вы не сможете подключиться к последовательному порту с помощью LPT-кабеля.

//-- Рис. 9.3. Параллельный и последовательный порты --//
К параллельному порту, кроме принтера, можно подключить:
некоторые носители данных, например внешние приводы CD-ROM, магнитные накопители «повышенной» емкости (раньше повышенной емкостью считалось 120 Мб);
стримеры – устройства хранения данных на магнитной ленте. Сейчас они практически не используются, а раньше часто использовались для создания резервных копий на серверах предприятий – ведь магнитная лента стоила копейки по сравнению с другими носителями информации и позволяла записывать большие на то время объемы информации (несколько гигабайтов);
сканеры старых образцов (современные подключаются через USB).

Откровенно говоря, я сомневаюсь, что сегодня вам придется воспользоваться параллельным портом, но такая вероятность есть – может быть, у вас есть старенький принтер, который еще хорошо работает, но подключается только к LPT-порту. Тогда вы должны знать о режимах работы параллельного порта (режим работы порта обычно выбирается в BIOS):
SPP (Standard Parallel Port) – стандартный режим параллельного порта. В данном режиме разрешается только односторонняя передача данных от компьютера к периферийному устройству, подключенному к порту. Скорость передачи данных – 200 Кбит/с;
EPP (Enhanced Parallel Port) – расширенный режим. Разрешен двусторонний обмен данными. Скорость работы – до 2 Мбит/с. Разрешается подключение до 64 периферийных устройств (в цепочку);
ECP (Extended Capability Port) – порт с расширенными возможностями. Обеспечивает двухсторонний обмен данными со скоростью до 2,5 Мбит/с. Поддерживает сжатие данных по алгоритму RLE. Обычно данный режим (если он поддерживается материнской платой) используют сканеры и другие устройства, передающие большие объемы данных.

Последовательный порт

Последовательный порт (другие названия – COM, RS-232, serial port), как и параллельный, в устаревающих моделях компьютеров использовался для подключения многих устройств, но чаще всего к нему подключали:
мышки и другие указательные устройства;
модемы – даже и сейчас некоторые модемы могут подключаться как к последовательному порту, так и к usb ;
«умные» источники бесперебойного питания – многие источники бесперебойного питания могут сообщать компьютеру о текущем заряде своих батарей. Это очень удобно, поскольку вы знаете, на сколько времени хватит заряда в батареях и как скоро нужно выключить компьютер.

Сейчас последовательный порт преимущественно используется для подключения некоторых внешних модемов и «умных» ИБП.
Есть две разновидности последовательного порта: 9-контактный и 25-контактный. На рис. 9.3 изображен 9-контактный последовательный порт.
На старых материнских платах обычно присутствуют два разных последовательных порта – «большой» (25 pin) и «маленький» (9 pin). На платах поновее – два «маленьких». А на самых современных платах – всего один последовательный порт (как правило, 9-контактный), оставленный из соображений совместимости.
Самый главный элемент последовательного порта – универсальный асинхронный приемопередатчик 16 450 UART (Universal Asynchron Receiver Transmitter). Обычно он бывает интегрирован в микросхему южного моста чипсета.
Максимальная скорость передачи по последовательному порту – 115 200 бит/с. По современным меркам это очень низкая скорость, но тем не менее, учитывая, что скорость современных модемов не превышает 56 000 бит/с, ее вполне достаточно.
К компьютеру можно подключить до четырех последовательных портов, но, как уже было отмечено, доступны бывают один или два порта. В Windows последовательные порты называются COMn, где n – номер порта, например COM1, COM2. Если у вас всего один порт, то он будет называться COM1.
Последовательный порт безнадежно устарел. Еще в 1999 году корпорация Microsoft в спецификации «идеального ПК», которая носила название PC99, рекомендовала отказаться от использования последовательного порта в пользу универсальной последовательной шины USB , что сейчас постепенно и происходит. Думаю, через пять лет последовательный порт окончательно исчезнет с материнских плат.

Последовательный интерфейс IEEE-1394

В 1995 году был разработан новый последовательный стандарт передачи данных – IEEE-1394 (или просто 1394). IEEE – это сокращенное название института, разработавшего стандарт, – Institute of Electrical and Electronic Engineers, а 1394 – порядковый номер нового стандарта. Основное преимущество данного стандарта – высокая скорость передачи данных. Сейчас она составляет 800 Мбит/с.
В 2000 году была принята версия стандарта 1394a, а в 2003-м – 1394b (на данный момент это самая современная версия стандарта). Основное отличие нового стандарта – это повышенная скорость передачи данных – 800 Мбит/с, а не 400 Мбит/с, как у 1394a. В дальнейшем планируется скорость передачи в 3200 Мбит/с. Новая версия (1394b) обратно совместима с 1394a, то есть вы можете подключить 1394a-устройства к порту 1394b.
Стандарт 1394 также известен под именами i.Link и FireWire. Первое название принадлежит компании Sony, а второе – компании Apple, но по сути это одно и то же – IEEE-1394. Компания Apple часто использует названия FireWire 400 и FireWire 800; 400 и 800 – это скорость передачи данных в Мбит/с. Фактически, FireWire 400 – это 1394a, а FireWire 800 – 1394b.
//-- Стандарт 1394a --//
Последовательная шина 1394a способна передавать данные со скоростью 100, 200 и 400 Мбит/с; 400 Мбит/с – это 50 Мбайт/с. То есть фильм (типичный размер 700 Мб) скопируется по этой шине всего за 14 секунд, что достаточно быстро даже для сегодняшнего дня, не говоря уже о начале 2000 года, когда был принят этот стандарт.
Но, сами понимаете, 400 Мбит/с – это только теория. А на практике устройства 1394a могли передавать данные со скоростью всего 100 Мбит/с (12,5 Мб/с).
К одному порту IEEE-1394a можно последовательно подключить до 63 устройств. Понятно, что с подключением каждого нового устройства снижается скорость передачи, но на практике никто не подключает к одному порту 63 устройства. Правда, шина IEEE позволяет работать в разветвленном режиме, то есть каждое из этих 63 устройств может быть IEEE-концентратором. А к каждому концентратору можно подключить до 16 IEEE-устройств. Вам и этого мало? Тогда можно установить 1023 шинные перемычки, что позволяет подключить к шине IEEE до 64 000 (!) устройств. Честно говоря, я даже не могу представить себе такое количество устройств.
Шина IEEE-1394 поддерживает технологию P&P (Plug and Play), позволяющую автоматически настраивать подключенное к системе устройство (драйверы, конечно, установить придется, но не нужно с помощью джамперов выделять ресурсы устройству). Также возможно горячее подключение/отключение устройств без отключения питания компьютера. Еще IEEE удобна тем, что каждое подключенное к ней устройство может потреблять ток до 1,5А, то есть небольшие устройства (которым хватит 1,5 А) могут обходиться без блока питания , а получать питание от IEEE.
На рис. 9.4 изображены более распространенный 6-контактный IEEE-порт и кабель, использующийся для подключения к этому порту. А на рис. 9.5 изображены 4-контактный IEEE-порт и соответствующий кабель.

//-- Рис. 9.4. 6-контактный IEEE-порт --//
//-- Рис. 9.5. 4-контактный IEEE-порт --//
Четырехконтактный IEEE-порт обычно используется для подключения цифровых видеокамер.
Если на вашей материнской плате нет IEEE-контроллера, можно установить отдельный контроллер, выполненный в виде платы расширения типа PCI (рис. 9.6).

//-- Рис. 9.6. IEEE-контроллер --//
//-- Стандарт 1394b --//
Стандарт 1394b предусматривает скорость передачи данных 800 Мбит/с (100 Мб/с) по медному или по волоконно-оптическому кабелю. В недалеком будущем планируется передача данных со скоростью 3200 Мбит/с, но пока нет устройств, поддерживающих такую скорость.
Вместо 6-контактного разъема используется 9-контактный (рис. 9.7), однако к 1394b можно подключить все устройства типа 1394a с помощью специального кабеля. Как и в случае с 1394a, если ваша системная плата не имеет интегрированного IEEE-контроллера, его можно купить в виде PCI-платы расширения (рис. 9.8).

//-- Рис. 9.7. 9-контактный (1394b) и 6-контактный кабель (1394a) --//

//-- Рис. 9.8. PCI-контроллер IEEE-1394b --//
Об IEEE-1394 вы должны знать следующее:

IEEE-1394 – современный последовательный высокоскоростной интерфейс, обеспечивающий высокую скорость передачи данных;
существует два стандарта 1394 – 1394a и 1394b;
основная разница между стандартами 1394a и 1394b заключается в применении другого типа разъема (у 1394b – 9 контактов, у 1394a – 6 или 4) и в более высокой скорости передачи данных – 800 Мбит/с у 1394b против 400 Мбит/с у 1394a;
стандарт 1394b обратно совместим с 1394a.

В следующей главе мы поговорим о другом очень распространенном последовательном интерфейсе – об универсальной последовательной шине USB . Шина USB в отличие от IEEE не является высокоскоростной: скорость передачи данных по ней составляет 12 Мбит/с (1,5 Мб/с) для USB 1.1 и 480 Мбит/с (60 Мб/с) для USB 2.0. Однако шина USB более популярна, чем IEEE-1394. Почему? Да потому что обычно последовательный интерфейс используется для подключения периферийных устройств, но большинству периферийных устройств (принтеры, сканеры, фотоаппараты, модемы) не нужны такие высокие скорости, которые обеспечиваются интерфейсом IEEE-1394. Да, USB-устройства более медленные, но в то же время они и более дешевые, поэтому и более популярны.

За многолетнюю историю развития персональных компьютеров параллельный порт (parallel port), который часто называют принтерным портом (printer port) остается самым быстрым и надежным способом подключения к РС принтера и других устройств. Параллельная передача восьми битов данных и автоматическое управление потоком данных с помощью сигналов квитирования (handshaking) делают ненужными внешние схемы для декодирования данных и управляющих сигналов. Широкое применение параллельных портов объясняются их простотой и высокой производительностью. Более того, параллельный порт позволяет вводить до девяти битов и выводить до 12 битов одновременно, требуя минимальных внешних схем для реализации многих простых задач.

Стандартный параллельный порт (SPP)

Стандартный параллельный порт (Standard Parallel Port - SPP ) представлен на задней стенке компьютера 25-контактным разъемом D-типа с отверстиями. Обычно кабель для этого разъема имеет на втором конце 34-контактный разъем, предназначенный для подключения к принтеру. Именно параллельный порт РС часто называется принтерным портом (printer port). На рисунке показаны разъемы и кабель для подключения принтера. Слева находится разъем со штырьками, предназначенный для параллельного порта РС, а справа - разъем для принтера.

В компьютере на разъем выведено четыре линии управления (CONTROL ), пять линий состояния (STATUS ) и восемь линий данных (DATA ). Приведенные группы сигналов доступны через соответствующие регистры, которые часто тоже называются портами . Оставшиеся восемь контактов заземлены.

Более новые параллельные порты определены стандартом IEEE 1284, который был опубликован в 1994 г. Этом стандарт определяет пять режимов работы:

1. Режим совместимости (Compatibility Mode).
2. Режим тетрад (Nibble Mode).
3. Режим байтов (Byte Mode).
4. Режим улучшенного параллельного порта (Enhanced Parallel Port - EPP ).
5. Режим порта с расширенными возможностями (Extended Capabilities Port - ECP ).

Цель стандарта заключалось в том, чтобы разработать новые драйверы и устройства, совместимые друг с другом и обратно совместимые со стандартным параллельным портом (Standard Parallel Port - SPP ). Для режимов совместимости, тетрад и байтов используются стандартные схемы, имеющиеся на оригинальных картах параллельного порта, а для режимов ЕРР и ЕСР требуются дополнительные схемы, которые работают быстрее, но все же обратно совместимы со стандартным параллельным портом.

В режиме совместимости, или режиме Centronics , как его обычно называют, можно передавать данные только в прямом направлении, т.е. выводить данные, с типичной скоростью около 50 КБ/с, но возможна и большая скорость до 150 КБ/с. Для ввода данных необходимо перейти в режим тетрад или байтов. Режим тетрад позволяет вводить тетрады (4 бита) из устройства в РС. Режим байтов использует двунаправленные средства (имеющиеся только на некоторых картах) для ввода байтов (8 битов).

Порты ЕРР и ЕСР используют дополнительные схемы для управления и генерирования квитирования. Для вывода байта в принтер в режиме совместимости программа должна выполнить следующие действия:

1. Записать байт в порт данных.
2. Проверить, не занят ли принтер. Если принтер занят, он не воспринимает никаких данных, поэтому все записываемые в него данные теряются.
3. Выдать сигнал строба Strobe (контакт 1) с низким уровнем. Он показывает принтеру, что на линиях данных (контакты 2-9) имеются достоверные данные.
4. Установить высокий уровень строба, подождав примерно 5 мкс после формирования низкого уровня (на этапе 3).

Программное управление выводом ограничивает скорость стандартного параллельного порта. Более совершенные порты ЕРР и ЕСР решают эту проблему, позволяя схемно проверять занятость принтера и генерировать строб и/или подходящие сигналы квитирования. Благодаря этому необходимо выполнить только одну команду вывода, что повышает скорость работы. Новые порты могут выводить данные со скоростью 1-2 МБ/с. Кроме того, порт ЕСР использует каналы прямого доступа к памяти (Direct Memory Access - DMA ) и буферы FIFO (First In - First Out), поэтому данные можно передавать без применения команд вывода.

Аппаратные средства

В следующей таблице приведена разводка 25-контактного разъема D-типа компьютера и 34-контактного разъема Centronics, который обычно имеется на принтерах. Однако стандарт IEEE 1284 определяет три разных разъема для использования с параллельным портом. Первый разъем 1284 Type A - это обычный 25-контактный разъем D-типа. Второй 36-контактный разъем 1284 Type B является разъемом Centronics. Третий разъем IEEE 1284 Type C представляет собой 36-контактный разъем, похожий на разъем Centronics, но меньше по размерам. Он имеет лучший фиксатор, лучшие электрические параметры и к нему проще подключать кабель. Два дополнительных сигнала можно использовать для проверки включенного состояния устройства. Этот разъем признан перспективным для применения в новых разработках.

# контакта (D-25)	# контакта (Centronics)	Сигнал SPP	Направление	Регистр	Аппаратно инвертирован
1	1	nStrobe	Вход/Выход	Управления	Да
2	2	Данные 0	Выход	Данных
3	3	Данные 1	Выход	Данных
4	4	Данные 2	Выход	Данных
5	5	Данные 3	Выход	Данных
6	6	Данные 4	Выход	Данных
7	7	Данные 5	Выход	Данных
8	8	Данные 6	Выход	Данных
9	9	Данные 7	Выход	Данных
10	10	nAck	Вход	Состояния
11	11	Busy	Вход	Состояния	Да
12	12	Paper-Out / Paper-End	Вход	Состояния
13	13	Select	Вход	Состояния
14	14	nAuto-Linefeed	Вход/Выход	Управления	Да
15	32	nError / nFault	Вход	Состояния
16	31	nInitialize	Вход/Выход	Управления
17	36	nSelect-Printer / nSelect-In	Вход/Выход	Управления	Да
18 - 25	19-30	Земля	Земля

Буква n перед названием сигнала означает сигнал с низким уровнем активности, например nError . Если в принтере возникла ошибка, на этой линии будет низкий уровень. Обычно на ней действует высокий уровень, показывая правильное функционирование принтера. Слова "Аппаратно инвертирован" означают, что сигнал инвертируется схемами параллельного порта. Здесь примером служит линия Busy . Если на этой линии действует напряжение +5 В (логическая 1) и производится считывание регистра состояния, то этот уровень возвращается как 0 в бите 7 регистра состояния.

Сигналы параллельного порта представлены обычными ТТЛ-уровнями. Большинство параллельных портов реализовано на основе специализированной микросхемы, которая отводит (Sink) и отдает (Source) ток около 12 мА. Однако в справочных данных могут встретиться и другие значения, например Sink/Source 6 мА, Source 12 мА/Sink 20 мА, Sink 16 мА/Source 4 мА.

Линии данных представляет собой настоящие проводники, по которым информация передается от компьютера в устройство (и от устройства в компьютер в новых портах). Для уменьшения влияния помех каждая линия данных имеет соответствующую земляную линию. Эти земляные линии обеспечивают также общий электрический эталон между компьютером и устройством. Остальные линии параллельно порта отведены для управления и квитирования (handshaking).

Чтобы обеспечить нахождение принтера в известном начальном состоянии, выдаваемый компьютером сигнал nInitialize переводит принтер в такое состояние, в котором он находится после включения питания. Таким образом, инициализация принтера сигналом nInitialize эквивалентна выключению принтера и последующему включению.

Сигнал на линии Select сообщает компьютеру о том, что периферийное устройство находится в онлайновом режиме (online) и готово принимать данные. Компьютер не посылает данные, если на линии Select имеется сигнал с низким уровнем. Обычно состояние этого сигнала соответствует индикатору "on-line" на принтере.

Когда компьютер сформировал на линиях данных сигналы достоверных данных, устройству необходимо сообщить о готовности данных. Именно для этого предназначен импульсный сигнал строба nStrobe, который должен заставить устройство воспринять байт данных и сохранить его в буфере для последующей обработки.

Для достижения высокой скорости передачи данных принтеру необходим конкретный метод координации передач. Компьютер должен ожидать между байтами до тех пор, пока принтер не будет готов к возобновлению приема новых байтов. Принтеры используют сигнал занятости Busy для задержки компьютера до тех пор, пока принтер не будет в состоянии готовности к приему следующего байта. Принтер формирует высокий уровень сигнала Busy в ответ на получение сигнала nStrobe и этот уровень сохраняется до тех пор, пока не подготовится к приему следующего байта. Отметим, что сигнал Busy может задержать компьютер на любой временной интервал, если возникла серьезная ошибка, например замятие бумаги. Когда же принтер обработал байт, он должен запросить у ожидающего компьютера следующий байт. Принтер снимает сигнал Busy и выдает короткий импульс подтверждения nAck. Таким образом с помощью сигналов nStrobe, Busy и nAck осуществляется управление (квитирование) передачей данных в параллельном порту.

В некоторых принтерах управляющий символ возврата каретки (Carriage Return - CR) автоматически транспортирует бумагу на следующую строку, а в других просто возвращает каретку в начало текущей строки без транспорта бумаги. Во многих принтерах любой из этих вариантов можно установить переключателем, но можно управлять этим и с помощью сигнала nAuto-LineFeed. Низкий уровень этого сигнала заставляет принтер автоматически производить транспорт бумаги на одну строку при получении управляющего символа CR.

Линия nSelect-Printer позволяет компьютеру дистанционно переводить периферийное устройство в онлайновый или офлайновый режим. Большинство параллельных портов поддерживают на этой линии низкий уровень, чтобы устройство автоматически воспринимало данные. Сигнал высокого уровня на этой линии запрещает работу устройства. Сигнал nError от периферийного устройства сообщает компьютеру о возникшей проблеме, препятствующей печати, но не конкретизирует ее. Ошибку может вызвать множество причин, детали которых зависят от периферийного устройства. Обычно в сигнал nError "собираются" такие ситуации, как отсутствие бумаги (эту причину конкретизирует сигнал Paper Out), нахождение принтера в офлайновом режиме (offline mode) или внутренние сбои схем принтера.

Интерфейс Centronics

Centronics - это старый стандарт (его часто называют интерфейсом и протоколом) на передачу данных из компьютера (хоста - host) в принтер. Квитирование этого стандарта используется в большинстве принтеров и обычно реализуется программно. На рисунке показана упрощенная диаграмма протокола Centronics.

Сначала на контакты 2-9 параллельного порта выдаются данные. Затем хост проверяет занятость принтера, т.е. на линии Busy должен действовать низкий уровень. После этого программа выдает строб, ожидает минимум 1 мкс и снимает строб. Данные обычно считываются устройством по нарастающему фронту строба. Принтер показывает свою занятость обработкой данных по линии Busy. Когда принтер воспринял данные, он подтверждает байт отрицательным импульсом длительностью около 5 мкс на линии nAck.

Часто для экономии времени хост игнорирует сигнал на линии nAck. При рассмотрении порта с расширенными возможностями ЕСР будет показана реализация быстрого режима Centronics (Fast Centronics Mode), в котором квитирование осуществляется схемно. Программист должен только записать байт данных в порт ввода-вывода. Схемы проверяют занятость принтера и формируют строб. Отметим, что в этом режиме линию nAck не контролируется.

Адреса портов

Параллельный порт имеет три общепринятых базовых адреса, которые приведены в следующей таблице. Базовый адрес 3BCh был вначале введен для параллельных портов на первых видеокартах. После того, как параллельные порты были вынесены с видеокарт, этот адрес исчез. Впоследствии он появился как вариант для параллельных портов, интегрированных в материнские платы, где конфигурацию можно изменять с помощью BIOS. Имени LPT1 обычно присваивается базовый адрес 378h, а LPT2 - адрес 278h. Однако далее показано, что это не всегда соблюдается. Адреса 378h и 278h почти всегда используются для параллельных портов, но могут изменяться в разных РС.

При включении компьютера BIOS определяет число имеющихся портов и присваивает им имена LPT1, LPT2 и LPT3. Вначале BIOS обращается по адресу 3BCh. Если там обнаруживается параллельный порт, ему присваивается имя LPT1, а затем проверяется адрес 378h. Если там обнаруживается параллельный порт, ему присваивается следующее свободное имя. Им будет LPT1, если по адресу 3BCh не найдена карта, или LPT2, если карта была найдена. Аналогично проверяется порт по адресу 278h. В результате можно иметь LPT2 по адресу 378h, а не ожидаемому адресу 278h.

Ситуацию усложняет то, что некоторые производители карт параллельного порта устанавливают перемычки, которые позволяют настроить порт на LPT1, LPT2, LPT3. Какой же теперь адрес у LPT1? В большинстве карт LPT1 находится по адресу 378h, а LPT2 - по адресу 278h, но некоторые используют 3BCh как LPT1, 378h как LPT1 и 278h как LPT2.

Для интерфейса с портом вместо имени часто используется базовый адрес, а не имена LPT1 и др. Таблица адресов портов находится в области данных BIOS. Когда BIOS назначает адреса принтерным устройствам, он сохраняет адреса в конкретных ячейках памяти и их там можно найти. Примечание * : В новых BIOS адрес 0000:040E из области данных BIOS может использоваться как расширенная область данных BIOS (Extended BIOS Data Area).

Программные регистры (порты) стандартного параллельного порта

Порт данных

Смещение	Название	Read/Write	Биты	Назначение
База + 0	Порт данных	Write (* )	Бит 7 - 0	Данные 7 - 0

Примечание * : Если порт является двунаправленным, то допускается выполнение операций Read (ввод) и Write (вывод).

Базовый адрес, обычно называемый портом данных или регистром данных , просто используется для вывода данных на линии данных (контакты 2-9) параллельного порта. Обычно этот регистр допускает только запись (Write). При считывании из порта вводится последний переданный байт. В случае двунаправленного порта (см. далее) по этому адресу находятся принятые данные.

Порт состояния

Порт состояния допускает только считывание, поэтому все записываемые в него данные игнорируются. Порт имеет пять входных линий (контакты 10, 11, 12, 13 и 15), бит запроса прерывания IRQ и два зарезервированных бита. Бит 7 (Busy) является входным сигналом с низким уровнем активности, т.е. если бит 7 содержит 0, то на контакте 11 имеется напряжение +5 В. Так же действует бит 2 (nIRQ) - если бит содержит 1, то прерывания не возникло.

Порт управления

Порт управления (базовый адрес + 2) был предназначен только для записи. При подключении к параллельному порту принтера используются четыре сигнала управления: строб Strobe (бит 0), автоматический перевод строки Auto Linefeed (бит 1), инициализации Reset (бит 2) и выбора принтера Select Printer (бит 3). Все эти сигналы кроме Reset инвертированы.

Принтер не выдает сигнал для инициализации компьютера и не сообщает компьютеру использовать автоматический перевод строки. Однако приведенные ранее четыре выхода можно использовать для ввода. Если компьютер вывел на контакт высокий уровень (+5 В), а устройство хочет сделать его низким, порт закорачивается, вызывая конфликт. Поэтому эти выходы выполнены по схеме "открытый коллектор". Они имеют два состояния: низкий уровень (0 В) и высокоимпедансное состояние (разомкнутая цепь).

Обычно карта принтера имеет внутренние "вытягивающие" (pull-up) резисторы, но они есть не на всех картах. Некоторые карты имеют просто выходы типа открытый коллектор, а другие - обычные пушпульные (totem) выходы. Чтобы устройство правильно работало с максимально большим числом принтерных портов, можно использовать внешний резистор. Если уже есть внутренний резистор, то внешний резистор действует параллельно ему, а в случае пушпульного выхода - как нагрузка.

Величина внешнего резистора обычно составляет 4.7 кОм. Не рекомендуется применять меньший резистор с учетом того, что на карте может быть внутренний резистор. В высокоимпедансном состоянии контакт параллельного порта имеет высокий уровень +5 В. В этом состоянии внешнее устройство может установить низкий уровень и заставить порт управления считать другое значение. Благодаря этому четыре контакта порта управления можно использовать для двунаправленной передачи данных. Однако для считывания данных через порт управления необходимо установить его на xxxx0100, чтобы все контакты имели +5 В и устройство могло установить низкий уровень (землю - логический 0).

Биты 4 и 5 предназначены для внутреннего управления. Бит 4 разрешает запрос прерывания IRQ (см. далее), а бит 5 разрешает двунаправленный порт, т.е. можно вводить 8 битов по линиям DATA 0-7. Этот режим возможет, если только его поддерживает карта. Биты 6 и 7 зарезервированы, любая запись в эти биты игнорируется.

Двунаправленные порты

Следующая схема показывает упрощенное представление регистра данных параллельного порта. Оригинальные платы параллельного порта реализованы на логике семейства 74LS. Сейчас применяются специализированные микросхемы, но принципы работы остались теми же.

Недвунаправленные порты выпускаются с сигналом разрешения выхода nOE микросхемы 74LS374, постоянно подключенным к земле, поэтому порт данных выполняет только вывод. При считывании из регистра данных данные берутся из схемы 74LS374, которая также подключена к контактам данных. Если запретить схему 74LS374, можно получить двунаправленный порт.

В двунаправленных портах бит 5 регистра управления соединяется с входом разрешением выхода nOE схемы 74LS374, так что выходные драйверы можно запретить (выключить). В этом случае можно без конфликтов считывать данные с контактов данных параллельного порта.

Бит 5 регистра управления разрешает или запрещает двунаправленную работу параллельного порта. Он действует только для истинно двунаправленных портов. Когда этот бит становлен в 1, контакты 2-9 переводятся в высокоимпедансное состояние. В этом состоянии можно вводить данные на эти линии и считывать их порта данных (базовый адрес). Записываемые в порт данные сохраняются, но не доступны на контактах данных. Для выключения двунаправленного режима бит 5 порта управления нужно сбросить в 0.

Однако не все порты действуют одинаково. Некоторые порты могут потребовать установки бита 6 порта управления для разрешения двунаправленного режима, а бита 5 - для запрещения его. Различные производители реализуют свои двунаправленные порты по-разному. Если необходимо использовать двунаправленный порт для ввода данных, следует вначале с помощью логического пробника или мультиметра убедиться в том, что порт является двунаправленным.

Использование параллельного порта для ввода восьми бит

Если параллельный порт не поддерживает двунаправленного режима, все же можно осуществить ввод до девяти бит. Для этого можно использовать пять входных линий порта состояния и четыре входные линии (открытый коллектор) порта управления в соответствии со следующей схемой.

Входы параллельного порта выбраны так, чтобы упростить подключения. Сигнал Busy является старшим битом 7 порта состояния, а затем идут сигналы Ack, Paper Out и Select порта состояния, образуя старшую тетраду. Черточки показывают, какие входы аппаратно инвертируются, т.е. +5 В считывается как логический 0, а 0 В - как логическая 1. Порт состояния имеет только один инвертированный вход.

Младшая тетрада считывается из порта управления (Select Printer, Init, Auto Linefeed, Strobe). Здесь использованы инверторы с открытым коллектором. При этом могут потребоваться "вытягивающие" (pull-up) резисторы 4.7 кОм.

Режим тетрад

Режим тетрад (nibble mode) является предпочтительным способом ввода восьми битов данных без перевода порта в инверсный режим и использования линий данных. Этот режим реализуется наиболее просто. Для поочередного считывания тетрад применяется мультиплексор (счетверенный 2:1). Объединение тетрад в байт осуществляется программно. Конечно, этот способ несколько медленнее предыдущих. Здесь для считывания одного байта требуется несколько команд ввода-вывода и необходима внешняя микросхема.

Мультиплексор 74LS157 работает очень просто, как четыре переключателя. Когда вход A/B = 0 (низкий), выбираются входы А, т.е. вход 1А передается на выход 1Y, вход 2A на выход 2Y и т.д. Когда вход A/B = 1 (высокий), выбираются входы В. Выходы Y подключаются к порту состояния параллельного порта так, чтобы они оказались старшей тетрадой регистра состояния. Хотя такое подключение и необязательно, но при этом несколько упрощается программа.

Использование прерывания IRQ параллельного порта

Запрос прерывания параллельного порта не используется для печати под DOS. Прерывания хороши для устройств, момент активизации которых неизвестен, например датчика высокой температуры. В этом случае эффективнее работать по прерыванию, чем периодически программно опрашивать датчик. Кроме того, прерывания особенно важны для мультизадачной операционной системы.

Обычно запросом прерывания параллельного порта служит линия IRQ 5 или IRQ 7, но может быть и другая. Возможно, что прерывания на карте полностью запрещены, если она применяется только для печати. Прерывания параллельного порта можно разрешать и запрещать с помощью бита 4 регистра управления - разрешение IRQ через линию Ack (Enable IRQ Via Ack Line). Разрешенное прерывание возникает при переходе от низкого уровня к высокому (нарастающий фронт) сигнала nAck. Однако некоторые карты запускают прерывание по переходу от высокого уровня к низкому.

Режимы параллельного порта в BIOS

Сейчас большинство параллельных портов является многорежимными портами. Обычно они программно конфигурируются на один из нескольких режимов с помощью процедур BIOS. Типичные режимы:

Режим принтера (Printer Mode), иногда называемый режимом Default или Normal
Стандартный и двунаправленный режим (SPP)
Режим EPP1.7 и SPP
Режим EPP1.9 и SPP
Режим ECP
Режим ECP и EPP1.7
Режим ECP и EPP1.9

Режим принтера является наиболее простым режимом - он соответствует только выводу стандартного параллельного порта. В нем отсутствуют средства двунаправленной работы, поэтому бит 5 порта управления не действует. Стандартный и двунаправленный режим (SPP) является двунаправленным режимом. В этом режиме бит 5 порта управления изменяет направление порта, поэтому можно считать вводимое значение по линиям данных.

Режим EPP1.7 и SPP представляет собой комбинацию режимов EPP 1.7 (Enhanced Parallel Port) и SPP. В этом режиме работы обеспечивается доступ к регистрам SPP (регистры данных, состояния и управления), а также доступ к регистрам EPP. В этом же режиме можно изменять направление порта с помощью бита 5 регистра управления. Первая версия EPP 1.7 может не иметь бита таймаута (Timeout).

Режим EPP1.9 и SPP аналогичен предыдущему, но теперь используется EPP Версия 1.9. Здесь по-прежнему предоставляется доступ к регистрам SPP, включая бит 5 порта управления. Но этом режим отличается от режима EPP1.7 и SPP тем, что можно обращаться к биту таймаута (Timeout) порта EPP.

Режим ECP предоставляет порт с расширенными возможностями (Extended Capabilities Port. Режим этого порта можно затем установить с помощью расширенного регистра управления (Extended Control Register - ECR) порта ECP. Однако в этом режиме из BIOS режим EPP (100) будет недоступен.

Режим ECP и EPP1.7 и режим ECP и EPP1.9 предоставляет порт с расширенными возможностями ECP, как и в предыдущем режиме. Однако режим EPP в регистре ECR порта ECP теперь доступен. В режиме ECP и EPP1.7 в вашем распоряжении порт EPP1.7, а в режиме ECP и EPP1.9 - порт EPP1.9.

Рассмотренные режимы конфигурируются через BIOS. Пользователь может реконфигурировать своей программой, но этого делать не рекомендуется . Программные регистры по адресам 2FAh, 3F0h, 3F1h предназначены для обращения только из BIOS. Для этих регистров конфигурирования нет установленного стандарта, поэтому использующая их прикладная программа становится плохо переносимой (portable).

Гораздо лучше выбрать из BIOS режим ECP и EPP1.7 или режим ECP и EPP1.9 , а затем с помощью расширенного регистра управления порта ECP установить режим параллельного порта. В режиме EPP1.7 было несколько проблем, связанных с формированием стробов данных и адреса для запуска цикла независимо от состояний ожидания, поэтому сейчас этот режим не применяется. Лучше всего установить параллельный порт на режим ECP и EPP1.9.

Режимы параллельного порта и расширенный регистр управления порта ECP

Ранее показано, что рекомендуется установить параллельный порт на режим ECP и EPP1.9 , а затем использовать расширенный регистр управления порта ECP для выбора различных режимов работы. Регистры порта ECP стандартизованы компании Microsoft.

Биты Функция 7:5 000 Стандартный режим 001 Режим байтов 010 011 Режим ECP FIFO 100 Режим EPP 101 Зарезервирована 110 Режим теста FIFO 111 Режим конфигурирования 4 Бит прерывания ECP 3 Бит разрешения DMA 2 Служебный бит ECP 1 FIFO заполнен (Full) 0 FIFO пуст (Empty)

При установке режима ECP доступен новый набор регистров по адресу База + 400h. Подробное рассмотрение из приведено в материале по порту ECP, а здесь необходим нам только расширенный регистр управления по адресу База + 402h. Формат этого регистра приведен в таблице слева. Отметим, что регистры ECP недоступны для порта с базовым адресом 3BCh.

Нас пока интересуют только три старших бита расширенного регистра управления, которые определяющие режим работы. Имеются семь возможных режимов работы, но не все порты поддерживают все режимы. Например, некоторые порты не поддерживает режим EPP . В следующей таблице приведены более подробные сведения о режимах работы.

Режимы работы
Стандартный режим
Режим байтов
Режим FIFO параллельного порта
Режим ECP FIFO
Режим EPP/Зарезервирован	Согласно Extended Capabilities Port Protocol and ISA Interface Standard
Зарезервирован	Пока зарезервирован. - Согласно
Режим теста FIFO
Режим конфигурирования

Если режим ECP установлен в BIOS или карта перемычкой конфигурирована на ECP, то рекомендуется до использования инициализировать порт ECP на предопределенное состояние. При использовании SPP прежде всего нужно установить порт на стандартный режим. Нельзя полагать, что порт будет уже находиться в стандартном (SPP) режиме.

В некоторых режимах регистры SPP могут исчезать или не работать правильно. При использовании SPP необходимо установить регистр ECR на стандартный режим.

Улучшенный параллельный порт (EPP)

Улучшенный параллельный порт (Enhanced Parallel Port - ЕРР ) разработан компаниями Intel, Xircom и Zenith Data Systems. Порты ЕРР были вначале определены в стандарте EPP 1.7, а затем включены в стандарт IEEE 1284 (1994 г.). Порт EPP имеет два стандарта EPP 1.7 и EPP 1.9. Между ними есть отличия, которые могут повлиять на работу устройств (см. далее). Скорость передачи данных составляет от от 500 КБ/с до 2 МБ/с. Она достигается тем, что квитирование, стробирование и другие операции формируются схемами порта, а не программно, как в интерфейсе Centronics.

Любители обычно используют порт ЕРР чаще, чем порт с расширенными возможностями (Extended Capabilities Port - ЕСР). Порт ЕРР отличается от порта ЕСР тем, что порт ЕРР генерирует и управляет всеми передачами в/из периферийного устройства. С другой стороны, порт ЕСР требует, чтобы периферийное устройство подтверждало обратный канал и управляло квитированием. Этого трудно достичь обычными простыми схемами и требуется специализированный контроллер или ECP Peripheral Chip.

Аппаратные средства

В режиме EPP каждой линии назначаются другие функции и обозначения, которые приведены в следующей таблице.

Контакт	Сигнал SPP	Сигнал EPP	Вход/Выход	Функция
1	Строб	Write	Выход	Низкий уровень на этой линии показывает Write, а высокий уровень - Read
2-9	Данные 0-7	Данные 0-7	Вход/Выход	Двунаправленная шина данных.
10	Ack	Interrupt	Вход	Линия прерывания. Прерывание возникает по положительному (нарастающему) фронту.
11	Busy	Wait	Вход	Используется для квитирования. Цикл EPP можно начинать при низком уровне, а заканчивается он при высоком уровне.
12	Paper Out / End	Резервный	Вход
13	Select	Резервный	Вход	Резервный - не используется в квитировании EPP.
14	Auto Linefeed	Data Strobe	Выход	При низком уровне показывает передачу данных.
15	Error / Fault	Резервный	Вход	Резервный - не используется в квитировании EPP.
16	Initialize	Reset	Выход	Сброс с низким уровнем активности.
17	Select Printer	Address Strobe	Выход	При низком уровне показывает передачу адреса.
18-25	Земля	Земля	GND	Земля

Сигналы Paper Out, Select и Error не определены в квитировании EPP и соответствующие линии пользователь может использовать по своему усмотрению. Состояния этих линий можно определить в любой момент времени, считывая регистр состояния. К сожалению, резервные выходы отсутствуют, что может вызвать определенные трудности.

Квитирование порта EPP

Чтобы выполнить правильный обмен данными с использованием порта ЕРР, необходимо соблюдать квитирование ЕРР. Поскольку все операции выполняются схемно, квитирование должна использовать только аппаратура, а не программа, как в случае порта SPP. Для инициирования цикла ЕРР программа должна выполнить только одну операцию ввода-вывода в соответствующий регистр ЕРР (подробнее см. далее).

Цикл EPP записи данных

1. Программа записывает в регистр данных EPP (База + 4).
2. Формируется низкий уровень nWrite, показывая операцию записи.
3. Данные помещаются на линии данных 0-7.
4. Выдается строб nData Strobe, если Wait имеет низкий уровень (можно начать цикл).

6. Снимается строб nData Strobe.
7. Цикл записи данных EPP заканчивается.

Цикл EPP записи адреса

1. Программа записывает адрес в регистр адреса EPP (База + 3).
2. Формируется низкий уровень сигнала Write, показывающий операцию записи.
3. Адрес помещается на линии данных 0-7.
4. Выдается строб Address Strobe, если Wait имеет низкий уровень (можно начать цикл).
5. Компьютер ожидает подтверждения - высокого уровня на nWait (можно закончить цикл).
6. Снимается строб nAddress Strobe.
7. Цикл записи адреса EPP заканчивается.

Цикл EPP считывания данных

1. Программа считывает регистр данных EPP (База + 4).
2. Выдается строб nData Strobe, если Wait имеет низкий уровень (можно начать цикл).


5. Снимается строб nData Strobe.
6. Цикл считывания данных EPP заканчивается.

Цикл EPP считывания адреса

1. Программа считывает регистр адреса EPP (База + 3).
2. Выдается строб nAddr Strobe, если Wait имеет низкий уровень (можно начать цикл).
3. Компьютер ожидает подтверждения - высокого уровня на nWait.
4. Данные считываются с контактов параллельного порта.
5. Снимается строб nAddr Strobe.
6. Цикл считывания адреса EPP заканчивается.

Примечание При реализации квитирования EPP 1.7 (до IEEE 1284) стробы данных и адреса можно выдавать для запуска цикла независимо от от состояния Wait. В стандарте EPP 1.9 цикл запускается только при низком уровне Wait. Оба стандарта EPP 1.7 и EPP 1.9 требуют высокого уровня Wait для прекращения цикла.

Программные регистры порта EPP

Порт EPP имеет также новый набор регистров, причем три из них унаследованы т стандартного параллельного порта SPP. В следующей таблице приведены новые и существовавшие регистры.

Как видно, первые три адреса точно такие же, как у регистров порта SPP и функционируют они аналогично. Следовательно, при использовании порта ЕРР можно выводить данные по адресу Базе + 0 точно так же, как в SPP. При подключении принтера и использовании режима совместимости необходимо проверять, занят ли порт, а затем выдавать и снимать строб, используя порты управления и состояния, а затем ожидать подтверждения Ack.

При необходимости взаимодействовать с ЕРР-совместимым устройством нужно просто загрузить передаваемые данные в регистр данных ЕРР по адресу База + 4 и карта сформирует все требуемые сигналы квитирования. Аналогично, при необходимости выдать в устройство адрес следует применять регистр адреса ЕРР по адресу База + 3.

Регистры адреса и данных ЕРР допускают считывание и запись, поэтому для считывания данных из устройства можно использовать эти же регистры. Однако принтерная карта EPP должна инициировать цикл считывания, так как оба строба nData Strobe и nAddress Strobe являются выходами. Устройство может сигнализировать запрос считывания с помощью прерывания и заставить процедуру обслуживания прерывания (Interrupt Service Routine - ISR) выполнить операцию считывания.

Порт состояния имеет одну небольшую модификацию. Бит 0, который зарезервирован в наборе регистров порта SPP, теперь стал битом таймаута (Timeout) порта EPP. Этот бит устанавливается, когда возникает таймаут порта ЕРР. Это происходит, когда сигнал на линии nWait не снимается через примерно 10 мкс (в зависимости от порта) после выдачи сигналов IOW или IOR. Линии сигналов IOW и IOR записи и считывания ввода-вывода имеются в шине ISA.

Режим ЕРР очень сильно зависит от временной диаграммы (timing) шины ISA. Когда выполняется цикл считывания, порт должен предпринять соответствующее квитирование Read/Write и вернуть данные в этом цикле шины ISA. Конечно, этого не происходит в одном цикле ISA, поэтому порт использует сигнал готовности IOCHRDY (I/O Channel Ready) на шине ISA для введения состояний ожидания до завершения цикла. Теперь что произойдет, если запускается Read или Write порта ЕРР, а периферийное устройство не подключено?. Порт никогда не получит подтверждения (nWait) и будет сохранять запросы состояний ожидания, а компьютер блокируется. Поэтому в порту ЕРР поддерживается таймер (watchdog), который настроен примерно на 10 мкс.

Три регистра с адресами База + 5, База + 6 и База + 7 можно использовать для 16- и 32-битовых операций считывания и записи, если порт поддерживает их. Это может сократить число операций ввода-вывода. Параллельный порт может одновременно передавать только восемь битов, поэтому записываемое в параллельный 32- или 16-битовое слово разбивается на байты и передается по восьми линиям данных порта.

Особенности программирования порта EPP

Порт ЕРР имеет только два основных регистра и флажок таймаута. Что же приходится настраивать? До того, как запустить любые циклы порта ЕРР считыванием и записью в порты данных и адреса ЕРР, порт должен быть правильно конфигурирован. В холостом состоянии ЕРР должен иметь свои линии nAddress Strobe, nData Strobe, nWrite и nReset пассивными (высокий уровень). Некоторые порты требуют такой установки перед запуском любого цикла ЕРР. Поэтому первая задача - вручную инициализировать эти линии с помощью регистров порта SPP. Для этого нужно записать в порт управления код XXXX0100.

На некоторых картах, если параллельный порт переведен в инверсный режим, невозможно выполнить цикл записи ЕРР. Поэтому до использования порта ЕРР рекомендуется перевести его в прямой режим. Сброс бита 5 в регистре управления должен привести к правильной работе.

Бит таймаута (Timeout) порта EPP мы уже обсуждали. Когда этот бит установлен, порт может функционировать неправильно. Поэтому рекомендуется всегда считать FFh в цикле адреса или данных. Этот бит должен сбрасываться для надежной работы и должен постоянно контролироваться.

Порт с расширенными возможностями (ECP)

Режим расширенных возможностей разработан фирмами Hewlett-Packard и Microsoft для реализации в качестве Extended Capabilities Port Protocol and ISA Interface Standard . Этот протокол использует дополнительные схемы для генерирования сигналов квитирования так же, как в режиме ЕРР, и работает с большей скоростью, чем порт ЕРР. Однако этот режим лучше работает под Windows, так как может использовать для передачи данных каналы прямого доступа к памяти (Direct Memory Access - DMA). В нем также применяется буфер FIFO для принимаемых и передаваемых данных.

Еще одна возможность ЕСР - сжатие данных в реальном времени. Алгоритм кодирования длинами отрезков (Run Length Encoding - RLE) обеспечивает коэффициент сжатия до 64:1. Это удобно для сканеров и принтеров, в которых значительная часть данных представлена повторяющимися цепочками.

Порт ЕСР поддерживает метод адресации канала (channel addressing). Он не предназначен для использования в устройствах шлейфной цепочки (daisy chain), но позволяет адресовать несколько устройств внутри одного устройства. Примером служат многие современные факс-машины, которые содержат параллельный порт для интерфейса с компьютером. Факс-машину можно разбить на отдельные устройства, например сканер, модем/факс и принтер, причем каждый компонент можно адресовать отдельно, даже если другие устройства не могут воспринимать данные по причине заполненных буферов.

Аппаратные средства

Несмотря на то, что принтерные порты ЕСР используют такой же разъем D25, как и стандартный параллельный порт (SPP), порт ЕСР назначает другие функции контактам (как и порт ЕРР). Поэтому в интерфейсе порта ЕСР применяется и другой метод квитирования.

Порт ЕСР обратно совместим с портами SPP и EPP. При работе в режиме SPP отдельные линии функционируют так же, как в порту SPP, и называются Strobe, Auto Linefeed, Init, Busy и т.д. При работе в режиме ЕРР линии выполняют функции в соответствии с методом, описанном в протоколе порта ЕРР, и используется другой метод квитирования. Когда порт работает в режиме ЕСР, линии определяются следующим образом.

Контакт	Сигнал SPP	Сигнал ECP	Вход/Выход	Функция
1	Strobe	HostCLK	Выход	Низкий уровень на этой линии показывает, что в хосте имеются достоверные данные. При снятии этого сигнала положительный фронт синхронизации должен использоваться для фиксации данных в устройстве.
2-9	Данные 0-7	Данные 0-7	Вход/Выход	Двунаправленная шина данных.
10	Ack	PeriphCLK	Вход	Низкий уровень на этой линии показывает, что устройство имеет достоверные данные. Когда этот сигнал снимается, положительный фронт синхронизации должен использоваться для фиксации данных в хосте.
11	Busy	PeriphAck	Вход	В инверсном направлении высокий уровень показывает цикл данных, а низкий уровень - цикл команды. В прямом направлении действует как PeriphAck.
12	Paper Out / End	nAckReverse	Вход	Низким уровнем устройство подтверждает запрос инверсии (Reverse Request).
13	Select	X-Flag	Вход	Флажок расширяемости (Extensibility Flag).
14	Auto Linefeed	Host Ack	Выход	В прямом направлении высокий уровень показывает цикл данных, а низкий уровень - цикл команды. В инверсном направлении действует как HostAck.
15	Error / Fault	PeriphRequest	Вход	Установленный устройством низкий уровень показывает доступность инверсных данных.
16	Initialize	nReverseRequest	Выход	Низкий уровень показывает передачу данных в инверсном направлении.
17	Select Printer	1284 Active	Выход	Высокий уровень показывает работу хоста в режиме 1284 Transfer Mode. Низкий уровень прекращает этот режим.
18-25	Земля	Земля	GND	Земля

Сигналы на линиях HostAck и PeriphAck показывают, находятся ли на шине данных 0-7 данные или команда. При наличии на этих линиях высокого уровня на шине данных (контакты 2-9) находятся данные. Если реализуется цикл команды, то на соответствующей линии будет низкий уровень; если, например, хост выдает команду, то на линии HostAck будет низкий уровень, а если устройство выдает команду, то на линии PeriphAck будет низкий уровень.

Цикл команды может быть одним из двух - счетчиком RLE или адресом, что определяется битом 7 линий данных (контакт 9). Если бит 7 содержит 0, то остальные данные (биты 0-6) являются счетчиком длины RLE, который применяется в алгоритме сжатия. Но если бит 7 содержит 1, то данные в битах 0-6 являются адресом канала. При отсутствии одного бита номер может быть только значением от 0 до 127.

Квитирование порта ECP

Квитирование порта ЕСР отличается от квитирования порта SPP. Наиболее очевидное отличие состоит в том, что порт ЕСР в любой момент времени может передавать данные в любом направлении, а для этого требуется дополнительная сигнализация. Далее рассмотрено квитирование порта ЕСР для прямого (forward) и инверсного (reverse) направлений.

Прямой цикл данных ECP

2. Затем хост показывает цикл данных, выдавая низкий уровень сигнала HostAck.

4. Периферийное устройство выдает свое подтверждение достоверных данных, выдавая сигнал PeriphAck.
5. Хост выдает высокий уровень сигнала HostClk. Положительный фронт используется для фиксации данных в периферийном устройстве.
6. Периферийное устройство выдает подтверждение байта, снимая сигнал PeriphAck.

Прямой цикл команды ECP

1. Хост помещает данные на линии данных.
2. Затем хост показывает цикл команды, снимая HostAck.
3. Хост показывает достоверность данных, формируя низкий уровень сигнала HostClk.
4. Периферийное устройство выдает подтверждение достоверных данных, формируя сигнал PeriphAck.
5. Хост снимает сигнал HostClk высоким уровнем. Положительный фронт используется для фиксации данных в периферийном устройстве.
6. Устройство выдает подтверждение байта, снимая сигнал PeriphAck.

Инверсный цикл данных ECP

4. Затем устройство выбирает цикл данных, формируя высокий уровень сигнала PeriphAck.

Инверсный цикл команды ECP

1. Хост устанавливает низкий уровень сигнала nReverseRequest для запроса инверсного канала.
2. Периферийное устройство подтверждает запрос инверсного канала, выдавая низкий уровень сигнала nAckReverse.
3. Устройство помещает данные на линии данных.
4. Затем устройство выбирает цикл команды, формируя низкий уровень сигнала PeriphAck.
5. Устройство показывает достоверные данные низким уровнем сигнала PeriphClk.
6. Хост выдает свое подтверждение достоверных данных высоким уровнем сигнала HostAck.
7. Устройство устанавливает высокий уровень сигнала PeriphClk. Положительный фронт используется для фиксации данных в хосте.
8. Хост выдает свое подтверждение байта, формируя низкий уровень сигнала HostAck.

Сравнение квитирования портов EСP и SPP

Квитирование порта SPP состоит всего из пяти этапов:

1. Записать байт в порт данных.
2. Проверить занятость принтера. Если принтер занят, он не будет воспринимать никаких данных, поэтому все записываемые данные теряются.
3. Сформировать низкий уровень сигнала Strob (контакт 1). Он сообщает принтеру о наличии правильных данных на линиях данных (контакты 2-9).
4. Примерно через 5 мкс сформировать высокий уровень сигнала Strobe.
5. Проверить подтверждение Ack от устройства.

С другой стороны, квитирование порта ЕСР требует больше этапов. Поэтому кажется, что порт ЕСР будет работать медленнее порта SPP. Однако это не так, поскольку управление всеми этапами квитирования реализовано схемно. Если бы квитирование реализовалось программно, оно было бы значительно медленнее квитирования порта SPP.

Кодирование RLE

Ранее вкратце говорилось, что протокол порта ЕСР включает в себя простой алгоритм сжатия кодирования длинами отрезков (Run Length Encoding - RLE ). Он обеспечивает максимальный коэффициент сжатия до 64:1 и работает, посылая повторяющиеся байты как счетчики отрезков и одну копию байта. Счетчик отрезка определяет, сколько раз должен быть повторен последующий байт.

Если, например, передается цепочка из 25 букв "А", то первым должен быть передан байт счетчика отрезка, равный 24, а затем байт "A". Принимающее устройство при приеме счетчика длины отрезка (Run Length Count), должно расширить (повторить) следующий байт число раз, определяемое счетчиком.

Байт счетчика длины отрезка должен отличаться от других байтов в тракте данных. Он посылается как команда в порт адреса FIFO (Address FIFO Port). Байты, посылаемые в этот регистр, могут быть счетчиком длины отрезка или адресом. Они различаются старшим битом 7. Если бит 7 содержит 1, то остальные семь битов (0-6) являются адресом канала. Если бит 7 сброшен в 0, то младшие семь битов являются счетчиком длины отрезка. В этом случае адреса каналов и счетчики длин отрезков ограничены семью битами (значения от 0 до 127).

Программные регистры порта ECP

В следующей таблице приведены регистры порта ЕСР. Первые три регистра совпадают с регистрами порта SPP. Отметим, однако, появление бита разрешения двунаправленного порта (бит 5 порта управления). Этот бит показывает текущее направление порта ЕСР и влияет на биты FIFOpFull FIFOpEmpty в регистре ECR (см. далее).

Адрес	Название порта	Read/Write
База + 0	Порт данных (SPP)	Write
	Адрес ECP FIFO (режим ECP)	Read/Write
База + 1	Порт состояния (все режимы)	Read/Write
База + 2	Порт управления (все режимы)	Read/Write
База + 400h	Данные FIFO (параллельный порт режима FIFO)	Read/Write
	Данные FIFO (режим ECP)	Read/Write
	Проверка FIFO (режим Test)	Read/Write
	Регистр конфигурирования A (режим конфигурирования)	Read/Write
База + 401h	Регистр конфигурирования В (режим конфигурирования)	Read/Write
База + 402h	Расширенный регистр управления (используется всеми режимами)	Read/Write

Расширенный регистр управления (ECR)

Бит Функция 7:5 Выбирают текущий режим работы 000 Стандартный режим 001 Режим байтов 010 Режим FIFO параллельного порта 011 Режим ECP FIFO 100 Режим EPP 101 Зарезервированы 110 Режим проверки FIFO 111 Режим конфигурирования 4 Бит прерывания ECP 3 Бит разрешения DMA 2 Служебный бит ECP 1 FIFO Full 0 FIFO Empty

Наиболее важным регистром порта ЕСР является расширенный регистр управления (Extended Control Register - ECR ), поэтому рассмотрим вначале его работу. Этот регистр определяет, в каком режиме будет работать порт ЕСР, а также задает состояние буфера FIFO. Функции этого регистра приведены в следующей таблице.

Три старших бита расширенного регистра управления определяют режим работы. Имеются семь возможных режимов работы, но не все порты поддерживают все режимы. Например, некоторые порты не поддерживает режим EPP . В следующей таблице приведены более подробные сведения о режимах работы.

Стандартный режим	Установка этого режима заставляет порт ECP действовать как стандартный параллельный порт без возможности двунаправленной работы.
Режим байтов	Действует как SPP в двунаправленном режиме. Бит 5 переводит порт в инверсный режим.
Режим FIFO параллельного порта	В этом режиме все данные, записываемые в FIFO данных, будут передаваться в периферийное устройство с использованием квитирования SPP. Необходимое квитирование реализуется схемно. Этот режим удобен для не-ECP устройств, например принтеров. Предоставляются некоторые возможности ECP, например буферы FIFO и схемное генерирование квитирования, но с квитированием SPP, а не с квитированием ECP.
Режим ECP FIFO	Стандартный режим для порта ECP. В этом режиме используется квитирование ECP. - Когда режим ECP установлен через BIOS и регистр ECR устанавливается на режим ECP FIFO Mode (011), регистры SPP могут исчезнуть.
Режим EPP/Зарезервирован	Разрешается режим EPP, если он доступен. Под BIOS, если установлен режим ECP, то более чем вероятно, этот режим не является опцией. Но если BIOS установлен на режим ECP и EPP1.x, то будет разрешен EPP 1.x. - Согласно Extended Capabilities Port Protocol and ISA Interface Standard этот режим определяется поставщиком.
Зарезервирован	Пока зарезервирован. - Согласно Extended Capabilities Port Protocol and ISA Interface Standard этот режим определяется поставщиком.
Режим теста FIFO	В этом режиме все данные, записываемые в регистр Test FIFO, будут помещаться в FIFO, а любые данные, считываемые из регистра Test FIFO, будут считываться из буфера FIFO. Биты состояния FIFO Full/Empty будут отражать их истинное значение, поэтому в этом режиме можно определить некоторые характеристики FIFO, например его глубину.
Режим конфигурирования	В этом режиме становятся доступными два регистра конфигурирования cnfgA и cnfgB по их адресам.

Как показано ранее, когда порт установлен на работу в стандартном режиме, он действует как порт SPP без двунаправленных передач данных. Если требуется двунаправленная передача, нужно установить режим байтов. Режимы FIFO параллельного порта и ECP FIFO используют схемы для генерирования необходимых сигналов квитирования. Единственное различие между ними состоит в том, что режим FIFO параллельного порта использует квитирование порта SPP и может быть использован для работы с SPP-принтером. Режим ECP FIFO использует квитирование порта ЕСР.

Режим проверки FIFO можно использовать для тестирования емкости буферов FIFO, а также проверки правильности их функционирования. В этом режиме любой байт, который записывается в регистр TEST FIFO (База + 400h), помещается в буфер FIFO, а любой байт, считываемый из этого регистра, берется из буфера FIFO. Это можно использовать вместе с битами FIFO Full и FIFO Empty расширенного регистра управления ECR для определения емкости буфера FIFO. Глубина FIFO обычно составляет около 16 байтов.

Другие биты регистра ECR также играют важную роль в работе порта ЕСР. Бит прерывания (бит 4) разрешает использование прерываний, а бит разрешения DMA (бит 3) разрешает применять прямой доступ к памяти. Служебный бит ЕСР (бит 2) показывает, инициирован ли запрос прерывания. Если он есть, этот бит будет установлен. Сброс этого бита осуществляется по-разному в разных микросхемах. Некоторые требуют сбросить бит, т.е. записать в него 0, а другие сбрасывают при считывании из регистра.

Бит FIFO Full (бит 1) и FIFO Empty (бит 0) показывают состояние буфера FIFO. Эти биты зависят от направления, поэтому нужно учитывать бит 5 регистра управления. Если бит 0 (FIFO Empty) установлен, то буфер FIFO пустой, а если установлен бит 1, то буфер FIFO полный. Если же ни один из этих битов не установлен, то в FIFO имеются данные, но буфер пока не заполнен. Эти биты можно использовать в режиме проверки FIFO для определения емкости буфера FIFO.

Регистр конфигурирования А (cnfgA)

Регистр конфигурирования А (cnfgA) представляет собой один из двух регистров конфигурирования порта ЕСР. Регистры конфигурирования доступны только в режиме конфигурирования. Адрес регистра cnfgA равен База + 400h. Формат регистра cnfgA приведен в следующей таблице.

Бит Функция 7 1 Прерывания запускаются уровнем 0 Прерывания запускаются фронтом 6:4 00h Воспринимает слова шириной макс. 16 битов 01h Воспринимает слова шириной макс. 8 битов 02h Воспринимает слова шириной макс. 32 бита 03h:07h Зарезервированы для расширения 3 Зарезервирован 2 Восстановление хоста: Байт конвейера/передатчика включен в FIFO? 0 В прямом направлении один байт в конвейере передатчика не влияет на FIFO Full. 1 В прямом направлении один байт в конвейере передатчика учитывается как часть FIFO Full. 1:0 Восстановление хоста: Непереданные байты оставлены в FIFO 00 Полное слово 01 1 достоверный байт 10 2 два достоверных байта 11 3 достоверных байта

Регистр конфигурирования А можно считать для получения дополнительной информации о ЕСР. Бит 7 показывает, генерирует ли карта прерывания уровнем или фронтом. Это зависит от типа используемой картой шины. Биты 6:4 показывают ширину шин внутри карты. Некоторые карты используют только 8-битовый тракт данных, а другие - 16- или 32-битовые. Для получения максимальной эффективности от карты программа должна считать состояние этих битов, чтобы определить максимальный размер слова, выводимого в порт.

Три младших бита применяются для восстановления хоста (Host Recovery). Чтобы произвести восстановление при появлении ошибки, программа должна знать, сколько байтов передано, определяя, остались ли байты в FIFO. Некоторые реализации могут учитывать ожидающий передачи байт в регистре передатчика как часть состояния FIFO Full, а другие не учитывают. Бит 2 определяет ту или иную ситуацию.

Еще одна проблема связана с тем, что выход параллельных портов имеет ширину только восемь битов, а программа может использовать команды 16- или 32-битового ввода-вывода. В этом случае может быть послана часть слова порта. Поэтому биты 0 и 1 показывают число достоверных байтов, оставшихся в FIFO, и их можно передать повторно.

Регистр конфигурирования В (cnfgВ)

Регистр конфигурирования В, как и регистр конфигурирования А, доступен только в режиме конфигурирования. Его адрес в этом режиме равен База + 401h. Формат регистра cnfgB приведен в следующей таблице.

Бит Функция 7 1 Сжимать выводимые данные по алгоритму RLE 0 Не сжимать данные 6 Состояние прерывания - показывает текущее состояние контакта IRQ 5:3 Выбирает или отображает состояние линии запроса прерывания IRQ 000 Прерывание выбрано с помощью перемычки 001 IRQ 7 010 IRQ 9 011 IRQ 10 100 IRQ 11 101 IRQ 14 110 IRQ 15 111 IRQ 5 2:0 Выбирает или отображает состояние канала DMA, используемого картой принтера 000 Использует 8-битовый канал DMA, выбранный перемычкой 001 Канал 1 DMA 010 Канал 2 DMA 011 Канал 3 DMA 100 Использует 16-битовый канал DMA, выбранный перемычкой 101 Канал 5 DMA 110 Канал 6 DMA 111 Канал 7 DMA

Регистр конфигурирования В (cnfgB) может быть комбинацией доступа считывания-записи. Некоторые порты конфигурируются программно с установкой ресурсов IRQ и DMA из регистра. Другие конфигурируются через BIOS или с помощью перемычек на карте, поэтому из регистра можно только считывать.

Бит 7 определяет, производить или нет сжатие выводимых данных по алгоритму RLE: 1 - хост сжимает данные перед передачей, 0 - данные передаются в устройство сырыми (несжатыми). Бит 6 возвращает состояние контакта IRQ. Его можно использовать для диагностики конфликтов, так как он будет показывать не только состояние IRQ параллельного порта, но и другого устройства, использующего данную линию IRQ.

Биты 5:3 показывают состояние присваивания порту линии IRQ, а биты 2:0 - состояние присваивания порту канала DMA. Как говорилось ранее, эти поля можно считывать и записывать. Для исчезающих плат с перемычками эти биты просто показывают ресурсы как "Jumpered" или правильные номера линий. Конечно, в этом случае их можно только считывать.

Последовательные и параллельные порты ввода-вывода

Наружные разъёмы материнской платы: PS/2 (1 - мышь, 2 - клавиатура), сетевой RJ-45 (3), USB (4),
D-subminiature (9-контактный разъём COM-порта (5), LPT порт (6), VGA порт (7), MIDI) (8) и
3.5 мм аудио входы-выходы (9)

Порт (персонального) компьютера предназначен для обмена информацией между устройствами, подключенными к шине внутри компьютера и внешним устройством. Так, шинный разъём AGP фактически является портом.

Для связи с периферийными устройствами к шине компьютера подключены одна или несколько микросхем контроллера ввода-вывода.

Первые IBM PC предоставляли

· встроенный порт для подключения клавиатуры;

· до 4-х (COM1 … COM4) последовательных портов (англ. COMmunication ), обычно служащих для подключения, сравнительно высокоскоростных, коммуникационных устройств использующих интерфейс RS-232 например модемов. Для них выделялись следующие ресурсы материнской платы:

базовые порты ввода-вывода: 3F0..3FF (COM1), 2F0..2FF (COM2), 3E0..3EF (COM3) и 2E0..2EF (COM4)

номер IRQ: 3 (COM2/4), 4 (COM1/3);

· до 3-х (LPT1 .. LPT3) параллельных портов (англ. Line Print Terminal ), обычно служащих для подключения принтеров использующих интерфейс IEEE 1284. Для них выделялись следующие ресурсы материнской платы:

базовые порты ввода-вывода: 370..37F (LPT1 или LPT2 только в компьютерах IBM с MRA), 270..27F (LTP2 или LPT3 только в компьютерах IBM с MCA] и 3B0..3BF (LPT1 только в компьютерах IBM с MCA)

номер IRQ: 7 (LPT1), 5 (LPT2)

Изначально, COM и LPT порты на материнской плате отсутствовали физически и реализовались дополнительной картой расширения, вставляемой в один из ISA-слотов расширения на материнской плате.

Последовательные порты как правило использовались для подключения устройств, которым требовалась быстро передать небольшой объём данных, например компьютерной мыши и внешнего модема, а параллельные - для принтера или сканера, для которых передача большого объёма не была критичной по времени. В дальнейшем, поддержка последовательных и параллельных портов была интегрирована в чипсеты, реализующие логику материнской платы.

Недостаток интерфейсов RS-232 и IEEE 1284 - относительно малая скорость передачи данных, не удовлетворяющая растущие потребности в передаче данных между устройствами. Как следствие, появились новые стандарты интерфейсных шин USB и FireWire, которые были призваны заменить старые порты ввода-вывода.

Особенностью USB является то, что при подключении многих USB-устройств к единственному USB-порту используют т. н. концентраторы (USB-хабы), которые в свою очередь коммутируют между собой, увеличивая тем самым число USB-устройств, которые можно подключать. Такая топология шины USB называется «звезда» и включает в себя также корневой концентратор, который, как правило, находится в «южном мосте» материнской платы компьютера, к которому и подключаются все дочерние концентраторы (в частном случае сами USB-устройства).

Шина IEEE 1394 предусматривает передачу данных между устройствами со скоростями 100, 200, 400, 800 и 1600 Мбит/с и призвана обеспечивать комфортную работу с жёсткими дисками, цифровыми видео- и аудиоустройствами и другими скоростными внешними компонентами.

FireWire, как и USB, является последовательной шиной. Выбор последовательного интерфейса обусловлен тем, что для повышения скорости работы интерфейса необходимо повышать частоту его работы, а в параллельном интерфейсе это вызывает усиление наводок между параллельными жилами интерфейсного кабеля и требует сокращения его длины. Кроме того, кабель и разъёмы параллельных шин имеют большие габариты.

Просто и легко

Связующим центром для всех USB-устройств является компьютер. Только с ним они могут «общаться» напрямую. Такое соединение получило название «точка-точка».

При первом подключении USB-устройство автоматически об­наруживается операционной си­стемой, после чего она осуществляет поиск нужного драйвера. При этом действует правило: чем новее версия используемой операционной системы, тем выше вероятность того, что пользователю не придется устанавливать драйвер самостоятельно. К примеру, Win­dows XP и Vista автоматически распознают флэш-накопители, кард-ридеры и внешние жесткие диски и ре­ги­стри­руют их в качестве съемных дисков. Необходимые для этих устройств драйверы входят в дистрибутив Windows и всегда находятся «под рукой» у системы. Windows Vista к тому же располагает дополнительными драйверами для наиболее распространенных моделей принтеров, сканеров, игровых клавиатур и других устройств.

За редким исключением, USB-гаджеты могут обмениваться данными между собой только при посредничестве компьютера. В этом случае ПК играет роль так называемого USB-хоста. Он запрашивает у каждого устройства, подключенного по USB и называемого клиентом, информацию о наличии необходимых для передачи данных, после чего организует «диалог». Передавать файлы «по собственной инициативе» клиентам запрещено. Данный метод, называемый опросом, хотя и отнимает часть системных ресурсов, однако делает возможным создание простых и, как следствие, недорогих USB-устройств.

Прямая связь двух USB-гаджетов возможна с помощью технологии On-The-Go. Ее использование позволит выводить на печать изображения без посредничества компьютера или напрямую обмениваться музыкальными файлами между MP3-плеерами.

Преимущества конкурентов

Стандарты USB

USB 1.1. Компьютеры, выпущенные до 2002 года, предоставляют в распоряжение пользователя интерфейс USB 1.1. Передача данных по этому стандарту осуществляется достаточно медленно. Теоретическая пиковая пропускная способность составляет 12 Мбит/с (или 1,5 Мб/с). Для устройств ввода – клавиатуры и мыши – этого вполне достаточно.

На заметку. Более ранняя версия, USB 1.0, не получила распространения, так и оставшись на бумаге. Готовые изделия, соответствующие этому стандарту, в продажу не поступали.

USB 2.0. Компьютеры и ноутбуки, выпущенные после 2003 года, как правило, оснащены портами USB 2.0. Максимальная скорость в сравнении со стандартом 1.1 заметно возросла и составила 480 Мбит/с (или 60 Мб/с). Хотя на практике достигнуть такого уровня пропускной способности не удается.

Более высокую пропускную способность обеспечивают устройства USB 2.0, отмеченные логотипом «USB 2.0 Hi-Speed». Если же на коробке или корпусе устройства указано «USB 2.0 Full-Speed», это означает, что данные будут передаваться на скорости стандарта USB 1.1.

К счастью, все версии USB полностью совместимы друг с другом. Независимо от того, явля­етесь вы владельцем старого или абсолютно нового компьютера, если он оснащен портами USB, то вы сможете подключить к не­му любое устройство с таким интерфейсом. Так, к примеру, мышь, поддерживающая стандарт USB 1.1, можно подключить и к разъему USB 2.0. И наоборот: устройства USB 2.0 будут «поняты» медленными портами спецификации USB 1.1 (в режиме Full-Speed; к примеру, жесткий диск стандарта USB 2.0, подключенный к разъему USB версии 1.1, будет передавать данные на скорости, составляющей всего 1/40 часть доступного для него максимума).

USB 3.0. Следующая версия стандарта USB уже находится на финальной стадии разработки. Появление на рынке первых оснащенных интерфейсом USB 3.0 компьютеров и периферийных устройств ожидается уже в следующем году.

Клавиатуры

Название такого привычного и на первый взгляд несложного компонента ПК как клавиатура – keyboard можно буквально перевести с английского как «ключевая доска». И это не случайно: представить себе работу на компьютере без этого устройства невозможно.

Клавиатура – основной посредник между человеком и электронной техникой множества разновидностей: от персональных компьютеров до мобильных телефонов. Несмотря на почтенный возраст клавиатуры (она использовалась на печатных машинках еще до возникновения компьютеров) и развитие альтернативных, «гуманных» интерфейсов – координатных устройств и технологий распознавания речи, без клавиатуры на компьютере невозможно ни работать, ни в ряде случаев даже играть в игры. Разумной альтернативы клавиатурам пока нет, есть лишь их разнообразные модификации и разновидности, выполняющие одни и те же основные функции и некоторое количество дополнительных – в зависимости от запросов пользователя.

Конструкция клавиатуры

Устройство

Внимание

Некоторые USB-клавиатуры средней и высшей ценовой категории могут использоваться в качестве USB-разветвителей (хабов), так как оснащены USB-портами для подключения кард-ридеров, флэш-драйвов и других накопителей, а также периферийных устройств с аналогичным интерфейсом. Такие решения довольно удобны, особенно для владельцев десктопов с минимальным количеством USB-портов, (которые к тому же являются труднодоступными), однако они существенно дороже стандартных моделей.

Принцип работы клавиатуры

Процесс обработки клавиатурного ввода обеспечивают два микроконтроллера: один находится на материнской плате компьютера, второй встроен в саму клавиатуру. Таким образом, клавиатура ПК сама по себе является отдельной компьютерной системой.

Как видно на схеме, все горизонтальные линии матрицы клавиш подключены через резисторы к источнику питания. Встроенный чип клавиатуры имеет два порта – выходной и входной. Первый подключен к вертикальным (Y0–Y5) линиям матрицы, а второй – к горизонтальным (X0–X4).

Клавиатурный контроллер работает по следующему алгоритму. Устанавливая по очереди на каждой из вертикальных линий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, клавиатурный микро­компьютер непрерывно оценивает состояние горизонтальных линий – независимо от активности на центральном процессоре.

Если ни одна клавиша не нажата, уровень напряжения на всех горизонтальных линиях соответствует логической единице. Как только осуществляется нажатие, соответствующие клавише вертикальная и горизонтальная линии замкнутся. Когда процессор установит на вертикальной линии значение логического нуля, уровень напряжения на горизонтальной линии также будет соответствовать логическому нулю.

Если на одной из горизонтальных линий появится уровень логического нуля, клавиатурный процессор зафиксирует нажатие на клавишу. Он отправит в компьютер (через внутренний 16-байтовый буфер) запрос на прерывание и номер клавиши в матрице (он называется скан-кодом – это случайное значение, выбранное компанией IBM еще тогда, когда она создавала первую клавиатуру для ПК). Обмен данными с компьютером повторится, когда ранее нажатая клавиша будет отпущена.

Скан-код однозначно связан с клавиатурной распайкой и не зависит напрямую от обозначений, нанесенных на поверхность клавиши. Но программе нужен не порядковый номер нажатой клавиши, а соответствующий символу на этой клавише ASCII-код. Важно понимать, что этот код не полностью зависит от скан-кода, ведь одной и той же клавише может быть присвоено несколько значений. Это зависит в том числе и от состояния других клавиш (например, кнопка 0 используется и для ввода символа), когда она нажата вместе с кнопкой) и системных настроек. Именно это позволяет варьировать раскладку клавиатуры (то есть порядок расположения клавиш на ней).

Все преобразования скан-кода в ASCII-код выполняются программными средствами. Как правило, данные функции берут на себя соответствующие модули BIOS. Для кодирования символов кириллицы эти модули расширяются клавиатурными драйверами (сейчас они включены в состав операционных систем).

В отрыве от стандартов

Если читать о стандартных клавиатурах вам неинтересно, загляните, например, на http://onegadget.ru и ознакомьтесь с публикациями, имеющими тэг «Клавиатура». Там рассказывается и о специальной десктопной клавиатуре для набора SMS-сообщений, и о разнообразных игровых, дизайнерских, эргономичных и мобильных моделях... Не слишком полезно, пожалуй (ведь приобрести эти устройства в нашей стране крайне сложно), но невероятно интересно! А мы не будем углубляться в экзотику, а назовем лишь некоторые наиболее распространенные виды нестандартных клавиатур.

Портативные. Они меньше стандартных и обычно имеют 83 клавиши, которые установлены почти вплотную друг к другу (с расстоянием между центрами в 13–15 мм вместо обычных 19). В первую очередь портативные клавиатуры характерны для ноутбуков.

К категории портативных относятся не только уменьшенные, но и составные модели, в которых цифровой и наборный блоки автономны (существуют и модели, в которых наборный блок состоит из двух частей), а также разборные клавиатуры, от которых цифровой блок (в целях экономии места или по иным соображениям) можно отсоединить. О целесообразности такого решения можно спорить, так же как и о достоинствах клавиатур следующей категории.

Эргономичные. Обеспокоенные состоянием здоровья пользователей, много времени проводящих за компьютером, производители все чаще выпускают такие модели клавиатур, форма корпуса и взаимное расположение клавиш на которых соответствуют естественному положению рук человека. Практически все эргономичные клавиатуры имеют встроенный упор для ладоней (обычно несъемный, но возможны варианты). Ряды алфавитных клавиш на них разделены и развернуты друг относительно друга, в результате чего их расположение становится V-образным, а вся клавиатура имеет S-образную форму. Однако пользователю, привыкшему к клавиатуре стандартной формы (особенно если он печатает «вслепую»), адаптироваться к эргономичной модели будет непросто.

Мультимедийные. В последнее время почти все производители оснащают клавиатуры дополнительными кнопками, с помощью которых можно, например, управлять воспроизведением музыки или видео. Выпускаются даже специализированные модели, «заточенные» под мультимедиацентры. Благодаря поставляемым с такой клавиатурой драйверам функции дополнительных клавиш обычно легко изменить.

Мобильные. Они предназначены для использования в паре с карманным компьютером, коммуникатором или ультрапортативным ноутбуком (то есть с теми устройствами, собственная клавиатура которых для набора текста неоптимальна) и для удобства переноски складываются или даже сворачиваются в трубочку. Такие модели по достоинству оценят в первую очередь те, кто много и часто работает в дороге – они легкие, непромокаемые, достаточно долговечные. Но стоят недешево.

Игровые. Для геймеров-энтузиастов выпускают специальные модели с коротким ходом клавиш и богатым набором дополнительных кнопок. Кроме того, определенные клавиши, например Ü, на таких клавиатурах можно заблокировать: ведь если геймер в пылу сражения случайно нажмет на нее, игра прервется...

Некоторые производители оснащают клавиатуры различными дополнительными «фичами», например подсветкой клавиш для работы или игры в темноте или компактным дисплеем для отображения дополнительной информации. Изначально создаваемые для геймеров, эти опции нашли себе применение и в других сферах: так, дисплеи на клавиатурах уже научились использовать для своих целей утилиты мониторинга системы.

Дизайнерские. Для особо требовательных к внешнему виду техники пользователей существуют эксклюзивно оформленные модели клавиатур. В эпоху повального увлечения моддингом и тюнингом всего и вся разнообразие «доработанных» клавиатур поражает воображение. Металл, силикон, стекло, фарфор, мех, кожа, стразы, береста и дерево, роспись... Многие компании специализируются на создании необычных клавиатур, нанося на эти компьютерные аксессуары аэрографию и даже раскрашивая их «под хохлому». Практической пользы в декорировании клавиатур, разумеется, никакой. И относиться к подобным изыскам нужно критично и осторожно – в силу все той же заботы о собственном здоровье. А остальное – вопросы вкуса и достатка...

К данной категории можно отнести и клавиатуры, кнопки на которых оснащены маленькими дисплеями с меняющимся в зависимости от работающей программы изображениями. Наиболее раскрученным представителем этого класса устройств является «клава» Optimus Maximus, разработанная студией Артемия Лебедева. Стоит эта модель невероятно дорого: около 44 тыс. руб., то есть в 50 раз дороже качественной клавиатуры среднего класса. Попытаться понять, за что просят такие сумасшедшие деньги, можно, познакомившись с материалами блога проекта Optimus (в рамках которого выпускается еще несколько моделей «клавиатур завтрашнего дня») – http://community.livejournal.com/optimus_project.

Лазерные. Единственным осязаемым компонентом такой клавиатуры является компактная «коробочка» проектора. Испускаемый ею луч света «рисует» клавиши на поверхности стола, а инфракрасные датчики следят за тем, когда и какую из них «нажимает» пользователь. Стоят такие устройства дорого, а удобство пользования ими пока что оставляет желать лучшего: они не поддерживают печать с высокой скоростью.

Внимание

Для расширения возможностей портативной клавиатуры ноутбука используют дополнительную клавишу-модификатор. В сочетании с алфавитными, цифровыми и функциональными клавишами она позволяет даже управлять настройками аппаратной части ПК. Например, нажатие + e на некоторых компьютерах уменьшает яркость экрана, а + f – увеличивает. Особенности использования модификатора зависят от модели ноутбука.

Советы покупателям

Обязательно протестируйте несколько моделей, представленных в магазине. Значимые для пользователя характеристики клавиатуры можно оценить буквально «кончиками пальцев». В отличие от большинства компонентов компьютера, которые вполне допустимо выбирать «заочно», ориентируясь на содержание перечня технических характеристик, клавиатуру можно оценить только при непосредственном контакте.

Выполните серию нажатий на клавиши, а лучше наберите несколько предложений реального текста. Обратите внимание на тактильные характеристики кнопок. Комфортна ли для вас величина буквенно-цифровых клавиш и интервалов между ними? Подходят ли вам форма и размер клавиш í, r и w, которые даже на стандартных клавиатурах нередко увеличивают и уменьшают? Устраивает ли вас ход клавиш (не является ли он излишне большим или слишком маленьким)? Достаточно ли они упруги? Четкая ли у клавиш фиксация нажатия (тактильно и на слух)? Велик ли люфт кнопок в горизонтальной плоскости? Все эти мелочи далеко не маловажны, как может показаться на первый взгляд: активно работающие с текстами люди в течение дня совершают десятки тысяч нажатий на клавиши! Печатающим вслепую к тому же непременно нужно обратить внимание на наличие и удобство выступов на клавишах A и O, а также на кнопке 5 в цифровом блоке.

Кнопочные клавиатуры могут быть как с «кликом», так и без. «Клик» – щелчок, характерный преимущественно для механиче­ских устройств, но встречается он и у сравнительно дорогих моделей других типов. «Клик» реализуется с помощью дугообразной тонкой пластины под клавишей (которая прогибается рывком, издавая звук) и позволяет на слух определять, что клавиша нажата, и не пропу­скать буквы при быстром наборе. Если вы работаете за компьютером в отдельной комнате и щелчки клавиш никому не мешают, выбор «кликающей» или «тихой» клавиатуры – исключительно вопрос ваших личных предпочтений. Если же вам приходится стучать по клавишам дома (особенно в ночное время), в тесном офисном помещении или в общественном месте, имеет смысл приобрести клавиатуру без «клика».

Помимо конструкции, при выборе важен внешний вид устрой­ства. Долгое время корпусы и кнопки клавиатур для настольных систем изготавливались из стандартного светло-серого пластика. Иногда часть клавиш (в основном служебные и функциональные) окрашивали в более темный цвет; заметной пользы в таком решении нет, оно скорее дизайнерское. Потом стали появляться клавиатуры черного и белого цветов, а с некоторых пор выпускаются и продаются модели, окрашенные в самые разные цвета. Возможность подобрать клавиатуру, гармонирующую с рабочим столом или другими элементами оформления комнаты, конечно, приятна, но она не должна создавать проблем. Представьте, что вам придется долгие часы проводить за ярко-розовой клавиатурой, и вы вряд ли захотите размещать перед собой это устройство, которое с гарантией послужит дополнительным источником стресса и утомления глаз.

На клавишах темного цвета нанесенные символы нередко сложно различимы, поэтому мы рекомендуем приобретать белые клавиатуры (как, например, у компьютеров Apple) или модели с клавишами светло-серого цвета (который часто именуют «компьютерным серым»). Желательно, чтобы символы латиницы и кириллицы были нанесены на кнопки не только качественно и различимо, но и разными цветами. Это позволит не путаться в клавишах, пытаясь определить, нажимаете вы «эйч» или «эн», «эр» или «пи»...

Все вышесказанное справедливо как для настольных компьютеров, так и для портативных. Но к оценке клавиатуры ноутбука следует подходить еще более тщательно, так как она может быть заменена на другую только вместе с мобильным компьютером.

Более дорогая клавиатура – не всегда лучше. Цена, безусловно, является значимым фактором, но индивидуальный комфорт от нее, в общем случае, не зависит: наиболее удобной для вас может оказаться самая дешевая модель неизвестного производителя. Проводная или беспроводная, стандартная или необычная, клавиатура – как обувь или, например, перчатки – должна подходить вам, и именно вам, особенно если вы проводите за компьютером довольно много времени.

«Техника безопасности» при работе с клавиатурой

В свете вышесказанного (то есть учитывая тот факт, что за компьютером проходит значительная часть вашей жизни) необходимо задумываться не только о конструкции и функционировании аппаратуры, но и о ее эксплуатации. Следует помнить, что не только вы способны нанести вред клавиатуре, но и она может оказаться небезопасной для вас!

Наибольшую опасность, связанную с клавиатурой, представляет ее загрязнение. Исследования показали, что на клавиатуре в ряде случаев микроорганизмов больше, чем на стенках унитаза! Поэтому «клаву» следует регулярно чистить влажными салфетками для компьютерной техники и вытряхивать мусор из промежутков между клавишами. Перед этим клавиатуру обязательно надо отключить от ПК или выключить ноутбук. В противном случае устройство может выйти из строя от беспорядочного одновременного нажатия клавиш при чистке: ряд клавиш перестанет работать.

Возьмите за правило никогда не есть за клавиатурой. Пить у компьютера тоже не следует: рано или поздно содержимое чашки или стакана окажется разлитым по «орудию производства». Кофе и другие жидкости, оказавшиеся между клавишами, после испарения воды оставляют внутри и на поверхности устройства липкую субстанцию, удалить которую сложно, а работе она мешает довольно сильно, т.к. клавиши начинают залипать.

Переутомление рук не менее опасно, чем загрязнение клавиш. При работе с клавиатурой кисти находятся в изогнутом положении, что негативно отражается на состоянии запястий, а также долгое время висят над клавиатурой, что приводит к перегрузке локтей и предплечий.

Избавить руки от избыточной нагрузки несложно: необходимо создать опору для кистей, чтобы им не требовалось висеть в воздухе на протяжении всего времени работы за компьютером. Парадоксально, но факт: клавиатура ноутбука в этом плане оказывается более эргономичной, чем стандартная клавиатура десктопа – большинство ноутбуков, за исключением некоторых ультрапортативных моделей, имеет перед рядами клавиш опорную площадку. Соответствующий упор для ладоней на клавиатурах настольных компьютеров может быть создан опциональной площадкой, которую включают в комплектацию некоторых моделей, соответствующим выступом на столешнице или специальным опциональным валиком. Последнее решение оптимально, но подобные валики, которые обычно выполнены из мягкого вспененного полимера, в продаже встречаются редко.

Даже при работе с эргономичной клавиатурой возьмите за правило делать перерывы через каждый час работы, разминая руки и давая им отдых. Помните, как в первом классе вы делали простейшие упражнения: «Мы писали, мы писали, наши пальчики устали»? Они сохраняют актуальность и при активной работе на клавиатуре в более зрелом возрасте.

Как вы печатаете?

Выбор нужно основывать на своих способностях печати и частоте работы с клавиатурой. Если вы много времени проводите за компьютером, много общаетесь или просто работаете, занимаясь набором текстов, тогда вам нужна клавиатура дорогая. Вам будет легче на ней работать и КПД (коэффициент полезного действия) вашей работы повыситься в разы с хорошей периферией. Это однозначно и не подлежит оговоркам. Но в случае, когда вы мало печатаете, будет достаточно и дешевого варианта на основе всего нескольких советов приведенных далее.

Клавиатура меломанам.

Теперь пришло время более глубоко рассмотрению вариантов клав. Если вы любите слушать музыку или в Интернете часто сидите, покупайте клавиатуру с дополнительными функциями. Сейчас есть множество вариантов, которые, кстати, не портят качества самой клавиатуры, как классической, но имеют ряд функций для регулировки звука, переключения песен, открывания браузера, проверки почты и т. д. Все эти функции упростят вашу жизнь игромана или меломана и стоит такая клавиатура не будет слишком дорого.

Жесткость клавиш.

Решившись на клаву с дополнительными функциями или на их отсутствие, думаем об удобстве, ведь набирать тексты вам все же придется постоянно. Попробуйте понажимать на клавиши в магазине, легко ли они стучатся. Издаются ли звуки, ведь бывает, что нажатие бесшумно, что совсем неудобно. Клавиши должны нажимать чуть-чуть трудно, и чувствоваться, что они нажимаются. Но не покупаем клавиатуру с тугими клавишами, это тоже плохо.

Высота клавиш.

Клавиши должны быть средней высоты, слишком большие или маленькие – неудобны, хотя привыкнуть можно ко всему, но зачем?

Подставка для рук.

Старые и новые профессиональные клавиатуры имели перед собой небольшую горку, подставку для удобства рук. В случае долгих часов за набиранием текстов, это весьма удобная вещь, попробуйте ее, может это именно ваш выбор.

Цвет букв.

Сам дизайн, цвет клавиатуры может быть разный. Это дело вкуса и гармонии с другими частями компьютера. Если у вас компьютер весь черный, тогда белая клавиатура не красиво впишется под него. Хотя и нет разницы, глаза не к этому привыкают. Главное, смотрите на цвет букв. Ведь мы имеем английские и русские знаки, которые всегда должны отличатся по цвету и быть заметными. Это особенно важно для людей, которые подсматривают на клавиатуру при печатании. Если буквы обоих языков одинаковые по цвету, вы получите массу мучений, глаза будут уставать и вы постоянно будете путаться. Ведь буквы «М» и «М» английской и русской раскладки будут совершено одинаковы.

Бойтесь клавиши Выкл.

Часто встречаются клавиатуры, где клавиши выключения компьютера, перезагрузки, включения спящего режима, находятся сразу же над клавишами по управлению курсором. Это самые ужасные варианты, привыкнуть к таким невозможно. Если не хотите случайно выключать компьютер, отбросьте такой выбор мгновенно.

Соединение.

Радио.

Прибамбассы.

Сверхмодные клавиатуры имеют и подсветки светодиодные, экранчики дополнительные, скроллинги, вделанную мышку и много другое. Про это писать мы не будем, это все прибамбассы, от которых жизнь не станет легче. Если хотите качество, купите лучше обычную хорошую клавиатуру, такую же мышку и дополнительные устройства ввода, а лепить функции мышки в клавиатуру, это через чур.

Когда купили.

Вот ваш выбор сделан и вы работаете за вашей новой клавиатурой. Отлично, только не забываем следить за покупкой. Если через полгода вы успели пролить на нее кофе, испачкать грязными руками и т. п., тут не стоит думать вновь о новом. Ведь ваша клавиатура работает усердно, лишь немного залипает 1-2 клавиши? Это все не беда! Любая клавиатура легко чистится. Отключаем ее, отверткой снимаем все клавиши и моем. Только не забудьте сфотографировать вначале все, чтобы не запутаться в обратной установке буковок. После чистки, ваша клавиатура будет новой!

Соединение.

Клавиатура соединяется с компьютером двумя, наиболее популярными способами: через разъем ps/2 или USB. Когда-то был разъем и AT, но он давно в прошлом. И, выбирая, посмотрите, что поддерживает ваш компьютер. Новые модели могут не иметь, например, вход ps/2, или USB-разъем у вас только один (пригодится на флешку). Лучше к таким неприятностям подготовиться, хотя по правде это все мелочи. Количество USB-входов можно легко увеличить разветлителем, а при отсутствии ps/2 можно соединиться через переходник (переходники сейчас есть любые). И при выборе клавиатуры единственное что надо, понимать о своих гнездах сзади системного блока, и если ваш выбор упадет на клавиатуру с соединением типа ps/2, а у вас его нет, тогда сразу покупаем переходник, стоящий копейки, совсем не заморачиваясь об отсутствии нужных гнезд.

Радио.

Можно купить клавиатуру с радиоуправлением, без соединительного шнура. Это хорошее решение для дополнительной клавиатуры в ноутбук или для людей, не любящих сидеть в одной позе в кресле, а полулежа или даже лежа перед монитором. Это уже индивидуально, такие клавиатуры ничем не отличаются от проводных собратьев, кроме удобства их переноса и высокой стоимости.

Прибамбассы.

Сверхмодные клавиатуры имеют и подсветки светодиодные, экранчики дополнительные, скроллинги, вделанную мышку и много другое. Про это писать мы не будем, это все прибамбассы, от которых жизнь не станет легче. Если хотите качество, купите лучше обычную хорошую клавиатуру, такую же мышку и дополнительные устройства ввода, а лепить функции мышки в клавиатуру, это чересчур.

Уход.

Вот ваш выбор сделан и вы работаете за вашей новой клавиатурой. Отлично, только не забываем следить за покупкой. Если через полгода вы успели пролить на нее кофе, испачкать грязными руками и т. п., тут не стоит думать вновь о новом. Ведь ваша клавиатура работает усердно, лишь немного залипает 1-2 клавиши? Это все не беда! Любая клавиатура легко чистится. Отключаем ее, отверткой снимаем все клавиши и моем. Только не забудьте сфотографировать вначале все, чтобы не запутаться в обратной установке клавиш с буквами и знаками. После чистки, ваша клавиатура будет новой!

Компьютерные мыши

«Манипулятор типа мышь» (или его аналог) – атрибут любого современного компьютера, без которого с ПК сложно эффективно взаимодействовать и в работе, и в играх. Как функционирует это незаменимое устройство?

Основная идея, лежащая в основе концепции современного пользовательского интерфейса ПК, – уподобить манипуляции с виртуальными объектами операциям с предметами материального мира – переносить их, разворачивать, нажимать на виртуальные кнопки и т.д. Большиство из них человек выполняет руками, и как следствие – наиболее удобным манипулятором оказывается устройство, напрямую «транслирующее» движения руки в действия на экране.

Используя ту или иную технологию, мышь регистрирует свое перемещение в пространстве, а ее драйвер и операционная система соответствующим образом перемещают курсор по экрану. В свою очередь прикладные программы, запущенные на ПК, получают от ОС сведения о том, что курсор находится над тем или иным элементом их пользовательского интерфейса, и заданным образом реагируют на действия мыши – нажатие клавиш и вращение колеса прокрутки.

Типы компьютерных мышей

Коврик для мыши

Коврики, столь популярные в эпоху шариковых мышей (когда они были абсолютно необходимы), сегодня имеют минимальную практическую ценность. Акцент при их изготовлении сместился на дизайн и эксклюзивные «фишки»: выпускаются коврики с мягкими подушечками под запястье, со светодиодной подсветкой или из «космических» материалов, которые по заявлению производителей резко повышают точность позиционирования курсора...

Интерфейс подключения

Для соединения с ПК мышь может использовать четыре различных интерфейса.

Лишь немногие мыши в настоящее время подключаются к зеленому разъему PS/2 (фиолетовый используется для подключения клавиатуры). Недостаток этого интерфейса известен: во время работы компьютера отключать или подключать мышь нельзя, так как это может привести к системному сбою. Кроме того, цифровая техника стремится к унификации интерфейсов, поэтому разъемы PS/2 уже исчезают с панелей материнских плат, как в свое время исчез порт COM, к которому некогда подключались «древние» мыши.

Мышей с интерфейсом USB сегодня большинство. Их можно подключать и отключать во время работы компьютера, а если свободного USB-порта на компьютере нет – присоединять к разъему PS/2 с помощью переходника.

Мыши с радиоинтерфейсом не нуждаются в проводах, а приемник их сигнала подключается к USB-разъему компьютера.

Мыши с поддержкой Bluetooth стоят дороже, чем их аналоги с обычным радиоинтерфейсом, но использование цифрового канала связи позволяет не только защитить передаваемые данные от перехвата (что актуально для немногих частных пользователей), но также избежать проблем, связанных со взаимным влиянием двух или более манипуляторов, работающих в одном помещении. Большинство таких моделей комплектуется миниатюрным USB-адаптером, то есть могут быть подключены к ПК, не имеющим встроенного Bluetooth-модуля (большинство из них напрямую со встроенными модулями и не работает). Недостаток беспроводных мышей – как с интерфейсом Bluetooth, так и без него – в необходимости использовать для их питания аккумуляторы или батарейки. По этой же причине беспроводные мыши всегда оказываются тяжелее своих «хвостатых сестер» и их вес нередко бывает плохо сбалансирован.

Конкуренты мыши

Наиболее перспективные конкуренты мыши – сенсорные дисплеи. Логика появления таких устройств управления понятна: мышь выступает лишь в качестве посредника между ру

Порты ввода - вывода. Устройства параллельного и последовательного ввода - вывода

Порт ввода-вывода

Канал передачи данных между устройством и микропроцессором. Порт представляется в микропроцессоре как один или несколько адресов памяти, из которых можно прочитать или в которые можно записать данные.

Параллельный порт

Разъем ввода/вывода для подключения устройств параллельного интерфейса. Большинство принтеров подключаются к параллельному порту.

Последовательный порт

Порт компьютера для организации побайтной асинхронной связи. Последовательный порт называется также коммуникационным или COM – портом.

Асинхронная связь

Форма передачи данных, в которой информация передается и принимается через нерегулярные интервалы времени, один символ за раз. Так как данные принимаются через нерегулярные интервалы времени, получающему модему должно быть передано сообщение, позволяющее ему определить, когда начинаются и заканчиваются биты данных символа. Для этого предназначены стартовый и стоповый биты.

Параллельный порт (LPT)

(25 – контактный разъем). Предназначен для подключения принтера, сканера, а также – внешних устройств для хранения и траспортировки информации (накопителей). До недавнего времени отличался сравнительно высокой скоростью передачи данных (около 2 Мбайт/с). Как правило, LPT – разъем на задней стенке компьютера единственный.

Последовательные порты (COM) (9 – и 25 – контактный разъем) отличаются куда меньшей скоростью (около 112 кбайт/с). Потому и выпадала на их долю поддержка всяческих «неспешных» устройств – например, мыши или модема. Первоначально COM – портов на компьютере было четыре, однако со временем их осталось лишь два. Мышь предпочла последовательному порту свой собственный разъем PS/2, разделив его с клавиатурой, а на долю COM – порта осталась лишь поддержка медлительного модема. Со временем и модем эмигрирует к новому порту USB – тогда COM – порт окончательно и бесповоротно уйдет в прошлое.

В свое время мышь и клавиатура подключались к разным разъемам: мышь по соседству с модемом на COM – порте, а клавиатура имела свой собственный, ни на что не похожий разъем. PS/2 – порт впервые появился на массовых материнских платах в 1998 году. Подключить к нему что – то кроме мыши и клавиатуры не получится.

Последовательный порт и интерфейс USB.

Эту новинку, успешно дебютирующую в 2000 году, называли одной из самых значительных новаций десятилетия. Одним из главных плюсов USB является то, что на один USB – порт можно подключить 127 устройств (в отличие от старых портов: к каждому можно было подключить только одно устройство). Все USB – устройства могут подключаться к компьютеру «по цепочке» - в том случае, если у каждого «звена» имеется свой USB – порт или USB – хаб на несколько портов одновременно. Единственное правило, которое следует соблюдать при работе с USB – первыми в цепочке должны быть самые производительные устройства: принтер, сканер, колонки, накопители. А в самом конце - медленные клавиатура и мышь.

Еще одно важное качество USB – этот интерфейс позволяет подключать к компьютеру любые устройства без перезагрузки системы.

Скорость первой модификации USB (а именно к этому стандарту относятся все устройства, выпущенные до конца 2000 года) составляет около 12 Мбайт/с (на деле ряд подключенных к USB устройств работает с куда меньшей скоростью – до 1,5 Мбайт/с). Новая спецификация шины USB 2.0, принятая в апреле 2000 года, планировала увеличить скорость передачи данных до 60 Мбайт/с, однако новые устройства, поддерживающие такую скорость обмена, вышли на рынок только в конце года. USB 2.0 совместима с устройствами USB старого формата, но работать они будут с прежней скоростью.

Инфракрасный порт

Оптический порт, предназначенный для связи компьютера с другими компьютерами или устройствами посредством инфракрасного излучения, без кабелей. Инфракрасные порты применяются на некоторых переносных компьютерах, принтерах и камерах.