В.А. Авдеев, В.Ф. Гузик
Компьютеры: шины, контроллеры, периферийные устройства
Учебное пособие. Таганрог: ТРТУ, 2001. - 536 с.

10. Устройства ввода и регистрации информации

10.7. Адаптер принтера

Обычно принтеры подключают к параллельному порту (LPT) ПК. В тех случаях, когда принтер удален на большое расстояние от ПК, с целью уменьшения числа линий связи используется последовательный порт (COM). Некоторые принтеры содержат средства сопряжения с интерфейсом SCSI (интерфейсом малых вычислительных систем). Рассматриваемый адаптер принтера предназначен для сопряжения его портов с системной шиной ISA и организации взаимной работы с принтером через периферийный параллельный интерфейс Centronics. Адаптер содержит 3 порта: 8-разрядный регистр данных (РД), 5-разрядный регистр управления (РУ) и шинный буфер (ШБ3) ввода состояния принтера, адреса которых в 16-ричной записи соответственно 378H, 37AH и 379H. Структурная схема адаптера приведена на рис. 10.11.

Рис. 10.11. Структурная схема адаптера принтера

Для декодирования старшей части адреса А2-А9 используется дешифратор адреса (ДшА), формирующий на выходе сигнал . Дешифратор управляющих сигналов (ДшУС) может быть реализован с помощью микросхемы 555ИД4 и вырабатывает на своих выходах сигналы чтения данных (ЧтД) из РД, запись данных (ЗпД) в РД, запись кода управления (ЗпУ) в РУ, чтение кода управления (ЧтУ) из РУ и чтение состояния принтера (ЧтС). Состояние принтера передается на внутреннюю шину данных BD3-BD7. ДшУС принимает два младших разряда A0, A1 адреса, осуществляющих выбор желаемого порта, сигналы чтения () и записи ().

Каждый выходной сигнал ДшУС является функцией (F) соответствующих четырех сигналов, например, сигнал ЧтД=F(A0, A1, IOR, ВыбPRN). 8-разрядный приемопередатчик (ПП) осуществляет передачу данных в зависимости от уровня сигнала на входе Т. Если T=CS=0, то направление передачи от B к A (B®A) и, наоборот, если Т=1 и CS=0, то - от A к B (A®B). При CS=1 ПП переходит в состояние “выключено” (Z). РД служит для приема кода символа из П и передачи его в ПУ. Режимы чтения РД и РУ введены с целью контроля этих регистров. 5-разрядный РУ принимает информацию через ПП по сигналу ЗпУ. В табл. 10.1 приведено назначение разрядов РУ(N), где (N=0..4).

Таблица 10.1

Для ввода в П сигналов состояния принтера применяется режим считывания состояния, реализуемый выполнением команды IN. В этом режиме по сигналу ЧтС через шинный буфер (ШБЗ) и ПП осуществляется передача в П информации о состоянии принтера: об ошибке (), о готовности к работе (SEL), о наличии бумаги (PE), о подтверждении приема (), о занятости (BUSY). Сигналы состояния передаются соответственно по следующим разрядам внутренней шины данных: BD3, BD4,..., BD7.

Сигнал прерывания IRQ7 формируется на выходе элемента И, на входы которого поступают: сигнал состояния ACK из принтера и сигнал INT четвертого бита РУ.

Выходные сигналы РД и РУ и входные сигналы состояния принтера соответствуют сигналам интерфейса Centronics (стандарту). Последовательность передачи данных по этому интерфейсу приведена на рис. 10.12.

Рис. 10.12. Последовательность передачи данных между адаптером и принтером

Очередной вывод кода символа из П выполняется по низкому уровню сигнала BUSY или с появлением сигнала . Формирование сигнала прерывания IRQ7 указывает на то, что РД адаптера пуст и можно со стороны П передавать новый код символа.

Для печати какого-либо символа на принтере его необходимо поместить в РД адаптера путем выполнения П команды OUT. После этого в бит 0 РУ со стороны П заносится 1, которая осуществляет запись содержимого РД в буферный регистр принтера. Затем выполняется программный сброс бита 0 РУ. Сигналами готовности принтера принять очередной символ являются сигналы его состояния  или BUSY. При сопоставлении уровней сигналов временной диаграммы (см. рис.41) и значений битов 7 и 6 порта состояния адаптера принтера возникает некоторое несоответствие, состоящее в том, что готовность принтера для программиста определяется равенством бита 6 порта состояния 0 или бита 7 этого же порта 1. В то же время из диаграммы видно, что сигнал BUSY имеет низкий уровень на соответствующей линии интерфейса Centronics, указывающий на готовность принтера принять очередной символ. Объясняется это несоответствие следующим образом. Для программиста значения битов порта состояния заданы на шине данных системного интерфейса. Поэтому перед передачей некоторых сигналов Centronics на системную шину они меняют уровень, чтобы удовлетворить требованию стандарта, определяющего работу драйвера. В частности, при подключении адаптера к шине расширения ISA сигнал BUSY Centronics должен быть выдан на шину инверсным, чтобы соответствовать уровню логической 1, а сигнал  без изменения. Если адаптер подключается к интерфейсу Multibus, то приобретает высокий уровень, соответствующий логическому 0, а сигнал BUSY наоборот передается без изменения (низкий уровень - логическая 1). В обоих случаях на линиях D7 и D6 интерфейсов Multibus и ISA устанавливаются 1 и 0, сообщающие П о готовности принтера принять очередной символ.

Функции рассмотренной схемы адаптера выполняет микросхема 82С11, выполненная по КМОП-технологии и обеспечивающая уровни сигналов ТТЛ-схем.

Интерфейс Centronics был специально разработан для сопряжения принтеров с ПК. Уровни входных и выходных сигналов интерфейса соответствуют уровням входных и выходных сигналов ТТЛ: 0-0.8 в 0-0.4 и 2-5.25 в 2.4-5.25. Подключение принтера к адаптеру ПК выполняется с помощью многопроводного кабеля длиной не более 3 м. Для подключения кабеля Centronics к П используется 25-контактный разъем, а для подключения к принтеру - 36-контактный разъем. В качестве передатчиков сигналов используют обычно мощные повторители сигналов с открытым коллектором, имеющие выходной ток I⁰_вых =40мА, а в качестве приемников - помехоустойчивые триггеры Шмитта с учетом пороговых напряжений срабатывания и отпускания.

Рассмотрим назначение некоторых сигналов интерфейса Centronics. Сигнал Data Strobe (STR) сообщает принтеру, что данные установлены на шине Data (D0 - D7). Линии шины Data используются для передачи битов данных от адаптера к принтеру. Сигнал Acknowledge () указывает низким активным уровнем (»10 мкс), что принтер готов к приему очередного символа. Сигнал BUSY высокого активного уровня устанавливается принтером, если он не может принять данные. В том случае, если закончена бумага в принтере, он сообщает П об этом сигналом Paper End (PE). Если принтер выбран и активен, то он устанавливает сигнал Select (SEL). С целью перевода в принтере бумаги на одну строку вперед П через адаптер (РУ) формирует сигнал Auto feed (AUT). В том случае, если в принтере произошла ошибка, устанавливается низкого уровня сигнал . Сигнал Init (INT), удерживаемый около 50 - 100 мкс, вызывает инициализацию принтера. Активный низкий уровень сигнала Seleect Input () осуществляет выбор устройства.

Похожие материалы:
Адаптер VGA
Управление персоналом: Адаптация персонала
Адаптация и адаптивный подход в управлении компаниями
Адвокатура в Российской Федерации
Административная ответственность должностных лиц - КоАП
Административная и уголовная ответственность за земельные правонарушения