Cours 6 Ports série et parallèle .

6.1 Interfaces parallèles

6.1.1. Interface Centronics et port LPT

6.1.2 Interface Centronique

6.1.3 Port LPT traditionnel

6.1.4 Extensions de ports parallèles

6.1.5 Norme IEEE 1284

6.1.6 Interfaces physiques et électriques

6.1.7 Evolution de la norme IEEE 1284

6.1.8 Configuration des ports LPT

6.2 Interfaces série

6.2.1. Méthodes de transmission en série

6.2.2 Interface RS-232C

6.2.3 Interface électrique

6.2.4 Port COM

6.2.5 Utilisation des ports COM

6.2.6 Ressources et configuration des ports COM

6 .1 Interfaces parallèles

Les interfaces parallèles se caractérisent par le fait qu'elles utilisent des lignes de signaux distinctes pour transmettre des bits dans un mot et que les bits sont transmis simultanément. Les interfaces parallèles utilisent des niveaux logiques TTL (transistor-transistor logic), ce qui limite la longueur du câble en raison de la faible immunité au bruit de l'interface TTL. Il n'y a pas d'isolation galvanique. Des interfaces parallèles sont utilisées pour connecter les imprimantes. Le transfert de données peut être unidirectionnel (Centronics) et bidirectionnel (Bitronique). Parfois, une interface parallèle est utilisée pour la communication entre deux ordinateurs - le résultat est un réseau « fait sur le genou » (LapLink). Les protocoles d'interface seront discutés ci-dessous Centronique, Norme IEEE 1284, ainsi que les ports PC qui les implémentent.

6.1.1. Interface Centronics et port LPT

Pour connecter une imprimante via l'interface Centronique a été introduit dans PC port d'interface parallèle - C'est ainsi qu'est né le nom de port LPT (Line PrinTer - imprimante en ligne). Bien que désormais non seulement les imprimantes en ligne soient connectées via ce port, le nom "LPT" reste.

6.1.2 Interface Centronique

Concept Centronique fait référence à la fois à l'ensemble de signaux et au protocole d'interaction, ainsi qu'au connecteur à 36 broches des imprimantes. Le but des signaux est indiqué dans le tableau. 1.1, et les chronogrammes d'échange avec l'imprimante sont sur la Fig. 1.1. Interface Centronique pris en charge par les imprimantes parallèles
interface pratique. Son analogique domestique est
il y a une interface IRPR-M. Port traditionnel PPS(Standard Parallel Port) est un port unidirectionnel à travers lequel le protocole d'échange est implémenté dans le logiciel Centronique. Le port génère une interruption matérielle basée sur une impulsion à l'entrée Ack#. Les signaux de port sont émis vers Connecteur DB-25S(prise) installé directement sur la carte adaptateur (ou la carte système) ou connecté à celle-ci avec un câble plat.

6.1.3 Port LPT traditionnel

L'adaptateur d'interface parallèle est un ensemble de registres situés dans l'espace d'entrée/sortie. Les registres de ports sont adressés par rapport à l'adresse de base du port, dont les valeurs standard sont 3BCh, 378h et 278h. Le port peut utiliser une ligne de demande d'interruption matérielle, généralement IRQ7 ou IRQ5. Le port a externe 8 bits bus de données 5 bits bus d'état et 4 bits bus de signal de commande, Le BIOS prend en charge jusqu'à quatre (parfois jusqu'à trois) ports LPT (LPT1-LPT4) avec son service d'interruption INT 17h, assurer à travers eux la communication avec l'imprimante via une interface Centronique. Avec ce service, le BIOS affiche un caractère (en interrogeant l'état de préparation, sans utiliser d'interruptions matérielles), initialise l'interface et l'imprimante, et interroge également l'état de l'imprimante. Le port standard a trois registres de 8 bits, situés à des adresses adjacentes dans l'espace E/S,
à partir de l'adresse du port de base (BASE).

6.1.4 Extensions de ports parallèles

Les défauts du port standard ont été partiellement éliminés par de nouveaux types de ports apparus sur les ordinateurs PS/2.

Port parallèle de type 1-interface introduite dans PS/2. En plus du mode standard, un tel port peut fonctionner en mode entrée ou en mode bidirectionnel. Le protocole d'échange est généré par logiciel et un bit spécial est introduit dans le registre de contrôle du port pour indiquer le sens de la transmission. CR.5:0 - Le tampon de données fonctionne pour la sortie, 1 - pour l'entrée. Ne confondez pas ce port, aussi appelé bidirectionnel amélioré, avec SE TROMPER. Ce type le port a pris racine dans ordinateurs ordinaires.

Port d'accès direct à la mémoire (port parallèle DMA de type 3)
utilisé dans les modèles PS/2 57, 90, 95. Il a été introduit pour augmenter le débit et décharger le processeur lors de la sortie vers une imprimante. Le programme travaillant avec le port n'avait besoin que de spécifier en mémoire le bloc de données à sortir, puis de le sortir selon le protocole Centronique produit
a été effectuée sans la participation du sous-traitant. Plus tard, d'autres adaptateurs de port LPT sont apparus et ont implémenté le protocole d'échange. Centronique matériel - Centronique rapide. Certains d'entre eux utilisaient un tampon de données FIFO Mode FIFO du port parallèle. N'étant pas standardisés, ces ports provenant de différents fabricants nécessitaient l'utilisation de leurs propres pilotes spéciaux. Les programmes qui utilisaient le contrôle direct des registres de ports standard n'étaient pas en mesure de les utiliser plus efficacement. De tels ports étaient souvent inclus dans les multicartes VLB. Il existe des variantes avec le bus ISA, y compris des variantes intégrées.

6.1.5 Norme IEEE 1284

Norme d'interface parallèle IEEE 1284 adopté en 1994, définit les ports PPE, PPE Et ESR. La norme définit 5 modes d'échange de données, la méthode de négociation des modes, les interfaces physiques et électriques. Selon IEEE 1284, les modes d'échange de données suivants via le port parallèle sont possibles :

^ Le mode de compatibilité - unidirectionnel (sortie) par protocole Centronique. Ce mode correspond au port SPP standard.

^ Mode grignotage - saisissez un octet en deux cycles (4 bits chacun), en utilisant la ligne d'état pour recevoir. Ce mode d'échange peut être utilisé sur n'importe quel adaptateur.

^ Mode octet - entrée d'un octet entier à l'aide de lignes de données à recevoir. Ce mode ne fonctionne que sur les ports capables de lire les données de sortie (Bidirectionnel ou PS/2 Type 1).

t Mode EPP(Port parallèle amélioré) (Mode EPP) -échange de données bidirectionnel. Les signaux de contrôle d'interface sont générés par le matériel pendant le cycle d'accès au port. Efficace lorsque vous travaillez avec l'appareil -
mémoire externe et adaptateurs réseau locaux.

^ Mode PCE(Port à capacité étendue) (Mode ECP) ​​-échange de données bidirectionnel avec possibilité de compression matérielle des données à l'aide du RLE(RunLength Encoding) et l'utilisation de tampons FIFO et DMA. Gestionnaires
les signaux d'interface sont générés dans le matériel. Efficace pour les imprimantes et les scanners.

Sur les ordinateurs dotés d'un port LPT sur la carte mère, les modes SPP, EPP, ECP ou une combinaison de ceux-ci sont définis dans Configuration du BIOS. Le mode de compatibilité est entièrement compatible avec le port SPP standard.

6.1.6 Interfaces physiques et électriques

La norme IEEE 1284 définit les caractéristiques physiques des récepteurs et émetteurs de signaux. Les spécifications des ports standard ne précisaient pas les types de circuits de sortie, les valeurs limites pour les résistances de charge et
capacité apportée par les circuits et les conducteurs. À des taux de change relativement bas, la diffusion de ces paramètres n’a pas posé de problèmes de compatibilité. Cependant, les modes avancés (fonctionnels et taux de transfert) nécessitent des spécifications claires. IEEE 1284 définit deux
niveau de compatibilité des interfaces. Premier niveau(Niveau I) est défini pour les appareils lents, mais qui utilisent un changement de direction de transfert de données. Deuxième niveau(Niveau II) est défini pour les appareils fonctionnant en
modes avancés, vitesses élevées et longs câbles. À émetteurs les exigences suivantes s'appliquent :

^ Les niveaux de signal sans charge ne doivent pas dépasser -0,5... +5,5 V.

^ Les niveaux de signal pour un courant de charge de 14 mA doivent être d'au moins +2,4 V pour haut niveau (Gagné) et pas supérieur à +0,4 V pour un niveau bas (VoiJ sur CC.

Les câbles d'interface traditionnels comportent entre 18 et 25 fils, selon le nombre de fils GND. Ces conducteurs peuvent être entrelacés ou non. Il n'y avait pas d'exigences strictes concernant le blindage des câbles. Il est peu probable que de tels câbles fonctionnent de manière fiable à des vitesses
transfère 2 Mo/s et d'une longueur supérieure à 2 m. La norme IEEE 1284 réglemente propriétés des câbles.

Trois connecteurs différents définis dans la norme IEEE 1284

6.1.7 Evolution de la norme IEEE 1284

Outre la principale norme IEEE 1284, déjà adoptée, de nouvelles normes sont actuellement en cours d'élaboration pour la compléter. Ceux-ci inclus:

^ IEEE R.1284.1 "Norme relative aux technologies de l'information pour l'interface imprimante/scanner indépendante du transport (TIP/SI)" . Cette norme est en cours de développement pour la gestion et la maintenance des scanners et imprimantes basées sur le protocole NPAP (Network Printing Alliance Protocol).

n IEEE P.1284.2 "Standard pour les tests, les mesures et la conformité à la norme IEEE Std. 1284" - une norme pour tester la conformité des ports, des câbles et des appareils avec la norme IEEE 1284.

ai IEEE P12843"Standaixl pour les extensions d'interface et de protocole aux ports d'adaptateur de périphérique et d'hôte conformes à la norme IEEE Std. 1284" - une norme pour les pilotes et l'utilisation de périphériques par un logiciel d'application (logiciel). Spécifications du BIOS déjà acceptées pour l'utilisation SE TROMPER Pilotes DOS. Une norme est en cours d'élaboration pour l'utilisation partagée d'un port par une chaîne d'appareils ou un groupe d'appareils connectés via un multiplexeur.

^ IEEE P1284.4 Le « Standard pour la livraison de données et les canaux logiques pour les interfaces IEEE Std. 1284 » vise à implémenter un protocole de paquets pour une transmission de données fiable sur un port parallèle. La base est le protocole MLC (Multiple Logical Channels) d'Ewlett-Packard, mais la compatibilité avec celui-ci dans la version finale de la norme n'est pas garantie.

6.1.8 Configuration des ports LPT

Le contrôle des ports parallèles est divisé en deux étapes
confiscation préliminaire Matériel du port (de configuration) et actuel(opératoire) commutation modes de fonctionnement d'une application ou d'un logiciel système. La commutation opérationnelle n'est possible que dans les limites des modes autorisés lors de la configuration. Cela garantit la possibilité de faire correspondre le matériel avec le logiciel et de bloquer les fausses commutations provoquées par des actions incorrectes du programme. La configuration d'un port LPT dépend de sa version. Le port, situé sur une carte d'extension (multicarte) installée dans un emplacement ISA ou ISA+VLB, est configuré à l'aide de cavaliers sur la carte elle-même. Le port de la carte mère est configuré via la configuration du BIOS.

6.2 Interfaces série

L'interface série pour la transmission de données utilise une seule ligne de signal, le long de laquelle les bits d'information sont transmis les uns après les autres de manière séquentielle. D'où le nom de l'interface et du port. Termes anglais – Interface série Et Port série(parfois mal traduit par
"en série"). La transmission série vous permet de réduire le nombre de lignes de signal et d'augmenter la portée de communication. Une caractéristique est l'utilisation de signaux non TTL. Un certain nombre d'interfaces série utilisent une isolation galvanique des connecteurs externes (généralement des entrées).
nal) signaux provenant de la masse du circuit de l'appareil, ce qui vous permet de connecter des appareils à différents potentiels. Ci-dessous, nous examinerons les interfaces RS-232C, RS-422A, RS-423A, RS-485, boucle de courant, MIDI et port COM.

6.2.1. Méthodes de transmission en série

La transmission de données en série peut être effectuée dans
modes asynchrone ou synchrone. À asynchrone chaque octet est précédé de bit de démarrage, signalant au récepteur le début d'une transmission, suivi de Bits de données et peut-être, bit de parité(parité). Complète la parcelle arrête un peu, garantissant une pause entre les transmissions. Le bit de départ de l'octet suivant est envoyé à tout moment après le bit d'arrêt, c'est-à-dire que des pauses de durée arbitraire sont possibles entre les transmissions. Le bit de départ, qui a toujours une valeur strictement définie (0 logique), fournit un mécanisme simple pour synchroniser le récepteur avec un signal de l'émetteur. On suppose que le récepteur et l'émetteur fonctionnent au même débit en bauds. Le générateur d'horloge interne du récepteur utilise un compteur-diviseur de la fréquence de référence, qui est remis à zéro au moment de la réception du début du bit de départ. Ce compteur génère des stroboscopes internes par lesquels le récepteur enregistre les réceptions ultérieures

morceaux. Idéalement, les stroboscopes sont situés au milieu des intervalles de bits, ce qui permet de recevoir des données même avec un léger décalage entre les vitesses du récepteur et de l'émetteur. Évidemment, lors de la transmission de 8 bits de données, un bit de contrôle et un bit d'arrêt, la distribution maximale autorisée
la vitesse de correspondance à laquelle les données seront correctement reconnues ne peut pas dépasser 5 %. Compte tenu des distorsions de phase et du fonctionnement discret du compteur de synchronisation interne, un écart de fréquence plus faible est en fait autorisé. Plus le facteur de division de fréquence de référence est petit générateur interne(plus la fréquence de transmission est élevée), plus l'erreur de blocage des portes au milieu de l'intervalle binaire est grande et les exigences de cohérence de fréquence deviennent plus strictes. Plus la fréquence de transmission est élevée, plus l'effet de distorsion de bord sur la phase du signal reçu est important. L'interaction de ces facteurs conduit à des exigences accrues en matière d'adaptation de fréquence entre le récepteur et l'émetteur à mesure que la fréquence d'échange augmente. Pour le mode asynchrone, la série suivante est adoptée : débits en bauds standard : 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1 200, 2 400, 4 800, 9 600, 19 200, 38 400, 57 600 et 115 200 points de base. Parfois, l'unité de mesure « baud » est utilisée à la place de « bit/s », mais cela est incorrect lorsqu'on considère les signaux binaires transmis. Il est habituel de mesurer la fréquence des changements d'état de ligne en bauds, et avec une méthode de codage non binaire (largement utilisée dans les modems modernes) dans un canal de communication, les débits binaires (bit/s) et les changements de signal (bauds) peuvent différer de plusieurs fois (pour plus de détails, voir l'Annexe A ). Quantité bit de données peut être 5, 6, 7 ou 8 (les formats 5 et 6 bits ne sont pas très courants). Quantité peu d'arrêt peut être 1, 1,5 ou 2 (« un bit et demi » signifie uniquement la durée de l'intervalle d'arrêt). Échange asynchrone sur PC, il est implémenté en utilisant Port COM en utilisant le protocole RS-232C. Synchrone le mode de transmission suppose une activité constante du canal de communication. L'envoi commence par un octet de synchronisation, immédiatement suivi d'un flux de bits d'information. Si l'émetteur n'a aucune donnée à transmettre, il remplit la pause en envoyant continuellement des octets de synchronisation. Évidemment, lors du transfert de grandes quantités de données, la surcharge de synchronisation dans ce mode sera inférieure à celle du mode asynchrone. Cependant, en mode synchrone, une synchronisation externe du récepteur avec l'émetteur est nécessaire, car même un petit écart de fréquence entraînera une distorsion des données reçues. La synchronisation externe est possible soit en utilisant une ligne séparée pour transmettre le signal de synchronisation, soit en utilisant un codage de données à synchronisation automatique, dans lequel des impulsions de synchronisation peuvent être extraites du signal reçu côté récepteur. Dans tous les cas, le mode synchrone nécessite des lignes de communication ou des équipements terminaux coûteux. Pour les PC, il existe des cartes spéciales - des adaptateurs SDLC (coûteux) qui prennent en charge le mode d'échange synchrone. Ils sont principalement utilisés pour communiquer avec de grandes machines IBM (mainframes) et ne sont pas largement utilisés. Parmi les adaptateurs synchrones, les adaptateurs d'interface V.35 sont actuellement utilisés.

Sur niveau physique interface série a diverses implémentations qui diffèrent par la manière dont elles transmettent les signaux électriques. Il existe un certain nombre de normes internationales connexes : RS-232C, RS-423A, RS-422A Et RS-485.

. Connecteur de port série standard à 25 broches

Lignes d'interface déséquilibrées RS-232C Et RS-423A
avoir la plus faible immunité contre les interférences de mode commun,
bien que l'entrée différentielle du récepteur RS-423A adoucit quelque peu la situation. Les meilleures options ont une interface point à point RS-422A et son analogique principal (bus) RS-485 travaillant sur des lignes de communication symétriques. Ils utilisent des signaux différentiels avec une paire de fils séparée (torsadée) pour transmettre chaque signal.

Dans les normes répertoriées, le signal est représenté potentiel. Il existe des interfaces série où le courant circulant à travers le circuit communémetteur-récepteur - "boucle de courant" et MIDI. Des normes de communication infrarouge sans fil ont été adoptées pour les communications à courte distance. Le plus largement utilisé dans les PC est le plus simple des ci-dessus - le standard RS-232C, implémenté par les ports COM. Largement utilisé dans l'automatisation industrielle RS-485 et RS-422A,également trouvé dans certaines imprimantes. Des convertisseurs de signaux existent pour prendre en charge ces interfaces associées.

6.2.2 Interface RS-232C

L'interface est conçue pour connecter des équipements qui transmettent ou reçoivent des données (À propos de la DO –équipement terminal de données ou FAD -équipements de transmission de données; DTE - Équipement Terminal de Données),à l'équipement terminal des canaux de données (AKD", DCE - Équipement de communication de données). Un ordinateur, une imprimante, un traceur et d’autres équipements périphériques peuvent faire office d’ADF. Le modem joue généralement le rôle de l'ADC. Le but ultime de la connexion est de connecter deux appareils ADF. La norme décrit les signaux de commande d'interface, le transfert de données, l'interface électrique et les types de connecteurs. La norme propose des modes d'échange asynchrone et synchrone, mais les ports COM ne prennent en charge que mode asynchrone. Fonctionnellement RS-232Céquivalent
Norme CCITT V.24/V.28 et interface C2, mais ils ont des noms de signal différents.

6.2.3 Interface électrique

Standard RS-232C utilise des émetteurs et des récepteurs asymétriques - le signal est transmis par rapport à un fil commun - une masse de circuit (des signaux différentiels équilibrés sont utilisés dans d'autres interfaces - par ex. RS-422). Interface NE FOURNIT PAS D'ISOLATION GALVANIQUE dispositifs. Unité logique
correspond à la tension sur entrée du récepteur dans la plage -12...-3 V. Pour les lignes de signaux de commande, cet état est appelé SUR("activé"), pour les lignes de données série - MARQUE. Le zéro logique correspond à la plage +3...+12 V. Pour les lignes de signaux de commande, l'état est appelé OFF, et pour les lignes de données série - ESPACE. La plage -3...+3 V est une zone morte qui provoque une hystérésis du récepteur : l'état de la ligne ne sera considéré comme modifié qu'après avoir franchi le seuil (Fig. 2.5). Les niveaux de signal aux sorties du transmetteur doivent être compris entre -12...-5 V et +5...+12 V pour représenter respectivement un et zéro. La différence de potentiel entre les masses du circuit (SG) des appareils connectés doit être inférieure à 2 V ; avec une différence de potentiel plus élevée, une perception incorrecte des signaux peut se produire. L'interface suppose la présence MISE À LA TERRE DE PROTECTION pour les appareils connectés, s'ils sont tous deux alimentés par le réseau courant alternatif et avoir des parasurtenseurs.

Connexion et déconnexion des câbles d'interface les appareils auto-alimentés doivent être fabriqués lorsque l'alimentation est coupée. Sinon, la différence de potentiels inégaux des appareils au moment de la commutation peut s'appliquer aux circuits d'interface de sortie ou d'entrée (ce qui est plus dangereux) et endommager les microcircuits.

6.2.4 Port COM

Interface série Port COM(Communication Port) est apparu dans les premiers modèles de PC IBM. Il a été implémenté sur une puce émetteur-récepteur asynchrone Intel 8250. Le port avait un support BIOS (/L/T 74/?), mais l'interaction avec le port au niveau du registre était (et est) largement utilisée. Par conséquent, dans tous les ordinateurs compatibles PC pour l'interface série
utilisez des puces émetteur-récepteur compatibles avec i8250. Dans un certain nombre d'ordinateurs domestiques compatibles (presque) PC, le microcircuit KR580BB51 a été utilisé pour l'interface série, un analogue du 18251. Cependant, ce microcircuit est un émetteur-récepteur synchrone-asynchrone universel (USART ou Universal Asynchronous
Récepteur-Émetteur). Ces ordinateurs ne sont pas compatibles avec les PC au niveau du registre du port COM. C'est bien si les ordinateurs correspondants ont un pilote "honnête" B/OS /L/T 14h, et non un stub qui renvoie l'état "toujours prêt" du modem et ne fait rien. La compatibilité au niveau du registre du port COM est considérée comme nécessaire. De nombreux développeurs de packages de communication proposent également de travailler via B/OS/L/T 14h, cependant, à des vitesses élevées, cela est inefficace. En parlant du port PC COM, nous entendrons par défaut la compatibilité du modèle de registre avec le i8250 et la mise en place d'une interface asynchrone RS-232C.

6.2.5 Utilisation des ports COM

Les ports COM sont le plus souvent utilisés pour Connexions
manipulateurs(souris, trackball). Dans ce cas, le port est utilisé en mode entrée série ; L'alimentation est fournie par l'interface. Souris série - Souris série-peut se connecter à n’importe quel port fonctionnel. Pour Connexions modems externes utilise un câble complet (9 fils) APD-AKD, dont le schéma est présenté sur la fig. 2.7. Le même câble est utilisé pour assortir les connecteurs (en fonction du nombre de contacts) ; Il est possible d'utiliser des adaptateurs 9-25 conçus pour les souris. Les logiciels de communication nécessitent généralement l'utilisation d'interruptions, mais il existe une liberté dans le choix du numéro de port (adresse) et de la ligne d'interruption. Si un fonctionnement est prévu à des vitesses de 9 600 bps et plus, le port COM doit être implémenté sur un UART 16550A ou une puce compatible. La possibilité de travailler avec des tampons FIFO et d'échanger via des canaux DMA dépend du logiciel de communication. Pour connexion entre deux ordinateurs, ami distant les uns des autres à une courte distance, ils utilisent également une connexion directe de leurs ports COM avec un câble null modem (Fig. 2.8). L'utilisation de programmes comme Norton Commander ou Interink MS-DOS vous permet d'échanger des fichiers rapidement.
jusqu'à 115,2 Kbps sans utiliser d'interruptions matérielles. La même connexion peut également être utilisée forfait réseau Lantastic, offrant plus service développé.

Connexion d'imprimantes et de traceurs au port COM nécessite l'utilisation d'un câble correspondant au protocole de contrôle de flux sélectionné : logiciel XON/XOFF ou matériel RTS/CTS. Le protocole matériel est préférable. Interruptions lors de la sortie sous DOS (commandes COPIE ou IMPRIMER) ne sont pas utilisés. Un port COM, avec un support logiciel approprié, vous permet de transformer un PC en Terminal,émulant le système de commande des terminaux spécialisés courants (VT-52, VT-100, etc.). Le terminal le plus simple est obtenu si on se court-circuite Fonctions du BIOS Maintenance des ports COM (INT 14h), sortie télétype (/L/T 10h) et saisie au clavier (INT 16h). Cependant, un tel terminal ne fonctionnera qu'à faible débit (à moins, bien sûr, qu'il soit réalisé sur un Pentium), car les fonctions du BIOS, bien qu'universelles, ne sont pas très rapides.

Interface RS-232C largement distribué dans divers centres de contrôle et terminaux. Le port COM peut également être utilisé comme interface bidirectionnelle, dotée de 3 lignes de sortie contrôlées par logiciel et de 4 lignes d'entrée lisibles par programme avec des signaux bipolaires. Leur utilisation est déterminée par le développeur. Il existe, par exemple, un circuit d'un convertisseur de largeur d'impulsion d'un bit qui permet d'écrire signal sonore au disque du PC en utilisant la ligne d'entrée du port COM. La lecture de cet enregistrement via un haut-parleur PC classique permet la transmission de la parole. Actuellement, quand carte son est devenu presque
un périphérique PC obligatoire, ce n'est pas impressionnant, mais autrefois une telle solution était intéressante.

Le port COM est utilisé pour les communications sans fil utilisant des émetteurs et des récepteurs infrarouges - Connexion IR (infra rouge). Cette interface permet la communication entre une paire d'appareils situés à plusieurs mètres de distance. Il existe des systèmes infrarouges à faible vitesse (jusqu'à 115,2 Kbps), moyenne (1,152 Mbps) et élevée (4 Mbps). Les systèmes à faible vitesse sont utilisés pour échanger des messages courts, les systèmes à grande vitesse sont utilisés pour échanger des fichiers entre ordinateurs, se connecter à réseau informatique,
sortie vers une imprimante, un appareil de projection, etc. Des taux de change plus élevés sont attendus, ce qui permettra la transmission de « vidéo en direct ». En 1993, une association de développeurs de systèmes de transmission de données infrarouges a été créée IrDA(Infrared Data Association), conçu pour assurer la compatibilité des équipements de divers fabricants Les émetteurs infrarouges ne créent pas d'interférences dans la gamme des fréquences radio et garantissent une transmission confidentielle. Les rayons IR ne traversent pas les murs, la zone de réception est donc limitée à un petit espace facilement contrôlable. La technologie infrarouge est attractive
pour connecter des ordinateurs portables avec ordinateurs de bureau ou des gares. Certains modèles d'imprimantes disposent d'une interface infrarouge.

6.2.6 Ressources et configuration des ports COM

Un ordinateur peut avoir jusqu'à quatre ports série COM1-COM4(pour les machines de classe AT, il est typique d'avoir deux ports). Les ports COM ont des Connecteurs mâles DB25P ou DB9P, affiché sur panneau arrière ordinateur. Les ports COM sont implémentés sur des microcircuits UART compatible avec la famille 18250. Ils occupent 8 registres adjacents de 8 bits dans l'espace E/S et peuvent être disposés selon la norme adresses de base. Les ports produisent interruptions matérielles. Le fait que plusieurs ports puissent partager une seule ligne de requête (ou la partager avec d'autres appareils) dépend de la mise en œuvre. connexion matérielle et logiciels. Lors de l'utilisation de ports installés sur le bus ISA, les interruptions partagées ne fonctionnent généralement pas. La gestion du port série est divisée en deux étapes : configuration préliminaire (configuration) du matériel du port et commutation actuelle (en ligne) des modes de fonctionnement de l'application ou du logiciel système. La configuration du port COM dépend de sa version. Le port de la carte d'extension est configuré à l'aide de cavaliers sur la carte elle-même. Le port de la carte mère est configuré via la configuration du BIOS.

Questions de contrôle

Questions de contrôle

1Décrire le but des interfaces parallèles et série.

2À quoi fait référence le concept ? « Interface Avec Centronique»?

3Décrivez le « Port LPT traditionnel ».

4Décrivez le port bidirectionnel 1.

5Décrivez un port DMA.

6Décrire les fonctionnalités de la norme IEEE 1284.

7Quels niveaux de compatibilité d'interface la norme IEEE 1284 définit-elle ?

8Répertoriez les nouvelles normes IEEE 1284.

9Décrire les méthodes de transmission de signaux en série.

10Décrire l'implémentation d'une interface série sur niveau physique.

11Décrire le but de l'interface RS-232C.

12Décrire les caractéristiques de l'interface électrique RS-232C.

13A quoi servent les ports COM ? .

14Décrire l'utilisation d'un port COM pour les communications sans fil.

15Décrire la configuration des ports COM.

Fin du formulaire

L'un des ports informatiques les plus anciens est le port LPT ou port parallèle. Et bien que le port LPT ne soit désormais plus visible sur tous carte mère, cependant, les lecteurs pourraient être intéressés de savoir de quoi il s’agit.

Tout d’abord, regardons le nom du port. Peut-être que tout le monde ne sait pas ce que signifie l'abréviation LPT. En fait, LPT est l’abréviation de Line Print Terminal. Ainsi, il devient clair que le port LPT était principalement destiné à connecter des imprimantes. C'est pourquoi le port LPT a un autre nom : port d'imprimante. Bien qu'en théorie, d'autres appareils puissent être connectés au LPT.

Le port LPT a une longue histoire. Il a été développé par Centronics (c'est pourquoi ce port est souvent appelé port Centronics), qui fabriquait des imprimantes matricielles avant l'ère du PC, au début des années 1970. Et au début des années 1980, le port LPT a commencé à être utilisé par IBM dans ses ordinateurs et est devenu pendant un certain temps le port standard pour connecter des appareils à haut débit (à l'époque).

Apparition du port parallèle à l'arrière de l'ordinateur

L'interface LPT a existé dans plusieurs éditions. Dans la version originale, le port LPT était unidirectionnel, c'est-à-dire qu'il ne pouvait transmettre des données que dans une seule direction : vers un périphérique. Bien entendu, cette situation ne convenait pas aux utilisateurs, car certaines imprimantes nécessitaient un transfert de données dans les deux sens. Par conséquent, l'interface LPT a ensuite été améliorée à plusieurs reprises jusqu'à l'élaboration de sa norme internationale IEEE 1284. Conformément à cette norme, l'interface du port parallèle prenait en charge plusieurs modes de fonctionnement et était également compatible avec les normes plus anciennes. De plus, l'interface dans sa version finale prenait en charge des taux de transfert de données relativement élevés - jusqu'à 5 Mb/s.

Comment fonctionne le port parallèle

Le port LPT est dit parallèle car le câble qui y est connecté transmet les données en parallèle, c'est-à-dire simultanément le long de plusieurs conducteurs. Cette propriété distingue un port parallèle d'un autre port d'ordinateur : un port COM série.

Dans le câble Centronics, il y a 8 conducteurs qui transmettent les données elles-mêmes. De plus, le câble contient plusieurs lignes à travers lesquelles les signaux de commande sont transmis.

Bien que le port parallèle soit principalement utilisé pour connecter des imprimantes, il existait cependant d'autres utilisations. Tout d'abord, en utilisant le port LPT, vous pouvez connecter directement deux ordinateurs à l'aide d'un câble Interlink spécial. Avant l'utilisation généralisée des cartes réseau Ethernet, une telle connexion, même si elle n'offrait pas à l'utilisateur des vitesses de transfert de données élevées, était néanmoins souvent le seul moyen de connecter deux ordinateurs. Il y a aussi clés électroniques, conçu pour la connexion au port LPT.

Câble pour le transfert de données entre ordinateurs - Interlink

Comme pour de nombreux autres périphériques de la carte mère, les modes de fonctionnement des ports parallèles peuvent souvent être configurés via la configuration du BIOS. En règle générale, les éléments suivants sont utilisés pour cela Options du BIOS, comme le port parallèle, l'IRQ du port parallèle, le DMA du port parallèle, etc.

Connecteur de port parallèle de la carte mère et câble Centronics

Le connecteur du port LPT est généralement situé directement sur la carte mère, jusqu'au milieu des années 1990. il était généralement présent sur une multicarte insérée dans un slot d'extension, sur lequel se trouvaient également d'autres ports de l'ordinateur. La sortie du port est un connecteur femelle à 25 broches appelé connecteur DB25.

Multicarte ISA avec LPT (DB25 - « mère ») et un port de jeu à bord.

Pour se connecter à l'imprimante, un câble spécial est utilisé - un câble Centronics. Une extrémité (fiche) du câble Centronics est connectée au port, l'autre (également fiche) est connectée à un connecteur spécial sur l'imprimante. Le dernier connecteur comporte 36 broches. Par conséquent, une caractéristique du câble Centronics est qu’il possède des connecteurs différents des deux côtés.

Apparition du câble Centronics.

Bien que le connecteur du câble de la carte mère soit souvent appelé connecteur Centronics, à proprement parler, le connecteur Centronics n'est qu'un connecteur à 36 broches pour la connexion à l'imprimante et non à la carte mère. Le connecteur du câble permettant de se connecter au port est appelé connecteur Amphénolstacker, du nom du fabricant américain de connecteurs Amphénol qui l'a développé.

Caractéristiques du port parallèle

Étant donné que le port LPT prend en charge le transfert de données parallèle, ce port était considéré dans les premiers PC comme l'un des ports informatiques les plus rapides. La transmission de données sur plusieurs lignes rend l'interface LPT beaucoup plus proche en architecture des bus informatiques. Cependant, cette circonstance impose également une limitation de la longueur du câble qui, en raison des interférences se produisant dans le câble, ne peut excéder 5 m.

La tension maximale utilisée dans les lignes de signal du port est de +5 V. Pour une transmission de données simple, seules dix lignes de signal sont nécessaires - il s'agit de 8 lignes de données, une ligne de signal stroboscopique, c'est-à-dire un signal indiquant que le port est prêt à transmettre des données. , et une ligne occupée . Les lignes restantes sont utilisées pour la compatibilité avec la norme Centronics.

Port LPT de type « femelle » avec numérotation des contacts.

Brochage du connecteur de port parallèle DB25 :

• 1 – Stroboscope de données
• 2-9 – Données, bits 0-7
• 10 – Accusé de réception (Confirmation de l'imprimante)
• 11 – Occupé
• 12 – Fin du papier
• 13 – Sélectionner (Imprimante active)
• 14 – Alimentation automatique
• 15 – Erreur
• 16 – Init (initialisation de l'imprimante)
• 17 – Sélectionnez l'entrée
• 18-25 – Terre

Conclusion

Le port LPT est une interface ordinateur personnel, qui est désormais considéré comme obsolète et manque de soutien significatif de la part des fabricants de matériel informatique et de logiciels. Cependant, le port parallèle est encore utilisé avec succès dans de nombreux anciens modèles d'ordinateurs et d'imprimantes.

Transfert de données depuis processeur centralà n'importe quel périphérique et vice versa est contrôlé en définissant une demande d'interruption IRQ...

Interruptions et adresses

Le transfert de données du processeur central vers n'importe quel périphérique et vice versa est contrôlé en définissant une demande d'interruption (IRQ) et une adresse d'E/S. Pour un périphérique externe, la demande d'interruption et l'adresse d'E/S sont attribuées au port via lequel il est connecté.

Les mots mêmes « demande d'interruption » indiquent que le processeur est en cours d'interruption et qu'il lui est demandé de traiter les données provenant d'un périphérique. Il y a 16 interruptions au total - de 0 à 15. Toutes sont séquentielles et ports parallèles, nécessitent généralement leur propre demande d'interruption, sauf que COM1 et COM3, ainsi que COM2 et COM4 ont souvent une demande d'interruption commune.

Pour chaque port, vous devez spécifier une adresse d'E/S unique, semblable à une boîte aux lettres pour la correspondance arrivant à l'adresse de la CPU, dans laquelle elle est stockée jusqu'à son traitement. Si une demande d'interruption ou une adresse d'E/S est utilisée par plusieurs périphériques en même temps, aucun d'entre eux ne fonctionnera correctement et pourrait même geler le PC.

S'il y a des problèmes avec un port, vérifiez quelles demandes d'interruption et quelles adresses d'E/S lui sont attribuées.

Panneau de contrôle - Système - Périphériques - Ports COM et LPT

Si vous voyez un cercle jaune avant toute ligne avec point d'exclamationà l’intérieur, vous trouverez peut-être la cause de « l’interférence ». Avec la ligne en surbrillance, cliquez sur "Propriétés - Ressources". Dans le champ « Liste des appareils en conflit », recherchez la cause du conflit. S'il s'avère que c'est une sorte de vieux tableau périphérique qui ne prend pas en charge Plug & Play, il sera répertorié comme « Périphérique inconnu ».

Pour résoudre le problème, modifiez la demande d'interruption ou l'adresse d'E/S de l'un des périphériques incriminés. Si le port se trouve sur la carte système, utilisez le programme pour cela installation initiale Configuration du système (BIOS).

Pour accéder à la configuration du système au démarrage du PC, appuyez sur la touche « Supprimer », « F1 » ou autre - découvrez-le dans la documentation du système. Dans de nombreux programmes d'installation, vous pouvez attribuer une demande d'interruption et une adresse d'E/S (définir les ressources) à chaque port spécifique, remplaçant les anciennes.

Recherchez une demande d'interruption ou une adresse d'E/S inutilisée.

Panneau de configuration - Système - Périphériques - Ordinateur

Vous verrez une liste complète des ressources appliquées. S'il n'y a aucune demande d'interruption inutilisée, essayez de désactiver le port inutilisé à l'aide de la configuration du système.

Après cela...

Système - Appareils - Appareil en conflit - Ressources

Désactivez la fonction de configuration automatique. Dans la fenêtre "Liste des ressources", sélectionnez le type de ressource, cliquez sur le bouton "Modifier" et dans le champ "Valeur", spécifiez une nouvelle valeur de demande d'interruption (inutilisée) ou une adresse d'E/S.

Définition des paramètres du port parallèle

Les ports parallèles sont abrégés LPT. L'ordinateur attribue automatiquement les adresses LPT1 à LPT3 à chaque port parallèle détecté.

Si vous installez un deuxième port parallèle, assurez-vous qu'il n'utilise pas de demande d'interruption existante. Sur certains ordinateurs, LPT1 et LPT2 utilisent IRQ7 par défaut. À l’aide du Gestionnaire de périphériques, définissez IRQ5 pour LPT2. Si cela n'est pas possible, utilisez le programme de configuration CMOS de votre système.

Paramètres de ressources du port parallèle standard

Port LPT	Demande d'interruption	Adresse E/S
LPT1	IRQ7	ZVS
LPT2	IRQ7	378
LPT3	IRQ5	278

Définition des paramètres du port série

Chaque port série est identifié par l'une des huit adresses COM possibles - COM1, COM2, etc., chacune possédant sa propre adresse d'E/S et sa propre demande d'interruption.

Soyez prudent lorsque vous installez un périphérique nécessitant un port COM sur votre PC. Les ports COM1 et COM2 ont des adresses d'E/S standard et des demandes d'interruption qui ne doivent être modifiées nulle part (elles ne peuvent généralement être modifiées que dans le programme de configuration CMOS de votre PC). Si vous devez attribuer un port COM1 ou COM2 à un nouveau périphérique, lorsque vous démarrez le PC, entrez dans le programme d'installation et désactivez le port série attribué à COM1 ou COM2 ou, si vous devez effacer les paramètres correspondants pour le périphérique ajouté, modifiez la demande d'interruption et l'adresse l'identifiant E/S

Notez que toutes les adresses d'E/S standard utilisent uniquement les troisième et quatrième interruptions. Étant donné que deux périphériques ne doivent pas partager la même demande d'interruption, essayez de mapper de nouveaux périphériques externes au port COM3 sur COM3 en définissant manuellement les demandes d'interruption et les adresses d'E/S à l'aide du Gestionnaire de périphériques (boîte de dialogue "Propriétés : Système").

Paramètres de ressources du port série standard

Port COM	Demande d'interruption	Adresse E/S
COM1	IRQ4	3F8
COM2	IRQ3	2F8
COM3	IRQ4	ZE8
COM4	IRQ3*	2E8
COM5	IRQ4*	ZÉO
COM6	IRQ3*	2EO
COM7	IRQ4*	338
COM8	IRQ3*	238

*Peut être installé à l'aide du Manager Appareils Windows 9x (Propriétés : Système)

Optimisation du port série

L'ordinateur dispose d'un ou deux ports série à 9 broches intégrés, généralement situés à l'arrière de l'ordinateur. En utilisant un tel port, seul 1 bit de données peut être transféré par unité de temps, tandis que via un port parallèle - 8 bits. La vitesse du port série dépend de l'émetteur-récepteur asynchrone universel (UART), qui convertit le flux de données parallèle transitant par le bus PC en un flux monobit.

En règle générale, les PC modernes sont livrés avec un modèle UART 16550. Dans ce cas, le débit maximum est de 115 kbps, ce qui fournit une bande passante suffisante pour la plupart des périphériques série. Les anciens modèles UART 16450 et 8250 ne peuvent plus faire face à cette tâche. Mais parfois, les performances de l'UART 16550 peuvent ne pas suffire, car certains modems analogiques traiter les données compressées à une vitesse de 230 kbit/s et les adaptateurs RNIS - jusqu'à 1 Mbit/s. Ainsi, si vous avez besoin de vitesses de transfert de données plus élevées, achetez une carte d'extension avec un modèle UART 16750 capable de fonctionner à 921 kbps.

Travailler avec des ports parallèles

Les ports parallèles sont généralement utilisés pour les imprimantes, bien qu'ils puissent également connecter d'autres périphériques, tels que des scanners, à un PC. Avec leur aide, vous pouvez transférer des données à des vitesses allant de 40 Ko/s à 1 Mo/s, et parfois même plus.

Fondamentalement, tous les PC sont équipés d'un port parallèle sous la forme d'un connecteur à 25 broches sur le panneau arrière. Pour ajouter un deuxième port, vous devez acheter un contrôleur d'E/S et l'installer dans le connecteur d'extension de la carte système. Il existe quatre types de ports parallèles : unidirectionnel, bidirectionnel, capacités améliorées (port EPP) et capacités améliorées (port ECP). Chacun d’eux a des vitesses et des capacités différentes. La plupart des nouveaux ports PC prennent en charge les quatre modes, et pour savoir lequel propose le port parallèle, consultez le programme d'installation ( Configuration CMOS utilitaire) de votre PC, la section Périphériques intégrés.

Port unidirectionnel parfois aussi appelé port SPP. Ce configuration de base transmet les données à une vitesse de 40 à 50 Ko/s dans une seule direction : vers une imprimante ou un autre périphérique externe.

Port bidirectionnel. Fournit un échange de données bidirectionnel avec des vitesses de transfert de 100 à 300 Ko/s entre un PC et un périphérique externe. Dans ce cas, des informations sur l'état de ce dernier entrent dans l'ordinateur.

Port amélioré (EPP). Conçu pour les disques externes et les adaptateurs réseau nécessitant des performances élevées. Fournit des vitesses de transfert de données de 400 Ko/s à 1 Mo/s ou plus.

Lors de l'installation de l'option EPP dans le programme de configuration du système, les versions 1.7 et 1.9 sont proposées. Pour presque tous les périphériques achetés ces dernières années, vous devez choisir 1.9.

Port à capacité étendue (ECP). Augmente la vitesse et étend les capacités d'échange de données entre un périphérique externe et un ordinateur. Si l'imprimante et d'autres périphériques prennent en charge ECP, ils signalent directement l'état et les erreurs du périphérique.

Si dans le programme. Configuration du système, définissez l'option ECP, puis une ligne apparaîtra pour sélectionner un canal DMA (canal d'accès direct à la mémoire). Il doit être paramétré de la même manière que pour une demande d'interruption. Pour éviter les conflits de canaux DMA, affichez ceux gratuits dans la fenêtre "Propriétés : ordinateur", comme décrit ci-dessus. Si le conflit ne peut être évité, revenez au mode port bidirectionnel.

Le meilleur port pour un ouragan de données.

Dans les nouveaux systèmes et périphériques, les ports parallèles et série ont commencé à être remplacés par un bus série universel ( bus universel en série, USB). Avec son aide, vous pouvez atteindre des taux de transfert de données allant jusqu'à 12 Mbit/s et également connecter, avec un seul port, des claviers, des moniteurs, des souris et bien d'autres (jusqu'à 127) appareils qui, comme avec l'interface SCSI qui résout des problèmes similaires, peut être connecté "chaîne". Dans ce cas, une seule demande d'interruption est utilisée. Le bus USB peut également être installé sur des ordinateurs plus anciens en achetant la carte d'extension appropriée.

Sur ordinateurs modernes il existe au moins un port série et un port parallèle, même si les adaptateurs réseau, le bus USB et d'autres méthodes de communication existent depuis longtemps. La seule exception peut concerner les ordinateurs portables modernes - certains d'entre eux ne disposent ni de ports série ni parallèles.

Port parallèle

Le port parallèle (LPT en abrégé) est apparu sur le tout premier PC IBM. Parfois, on l'appelle Centronics - d'après le nom de la société de développement. Le port parallèle était auparavant principalement utilisé pour connecter des imprimantes.
Imprimantes modernes Généralement connecté à un ordinateur via USB (voir chapitre 10), mais de nombreux modèles disposent d'un connecteur pour connecter un câble LPT (câble de port parallèle).
Apprenons à trouver les connecteurs de port parallèle. En figue. 9.1 montre le connecteur LPT sur l'imprimante Lexmark E321 - assez modèle moderne(l'imprimante a été achetée l'année dernière). En dessous se trouve un connecteur USB avec un câble USB connecté. Ceci suggère que dans ce moment L'imprimante est connectée à l'ordinateur via USB.

//-- Riz. 9.1. Connecteur LPT sur l'imprimante --//
Si l'imprimante était connectée à un port parallèle d'un ordinateur, nous aurions alors besoin du câble illustré à la Fig. 9.2.

//-- Riz. 9.2. Câble --//
En figue. La figure 9.3 montre la carte mère. Le plus grand connecteur illustré sur cette figure est le port parallèle. Il est généralement coloré pour connecter des périphériques au port parallèle de l'ordinateur. couleur rose. Comment distinguer les ports série et parallèle, qui sont de même taille ? Le connecteur du port parallèle est femelle et le port série est mâle. Autrement dit, même si vous mélangez les couleurs (le port série est généralement bleu), vous ne pourrez pas vous connecter au port série à l'aide d'un câble LPT.

//-- Riz. 9.3. Ports parallèles et série --//
En plus d'une imprimante, vous pouvez vous connecter au port parallèle :
certains supports de stockage, par exemple des lecteurs de CD-ROM externes, des lecteurs magnétiques de capacité « augmentée » (auparavant 120 Mo étaient considérés comme une capacité augmentée) ;
Les streamers sont des dispositifs de stockage de données sur bande magnétique. De nos jours, ils ne sont pratiquement pas utilisés, mais auparavant, ils étaient souvent utilisés pour créer des copies de sauvegarde sur les serveurs d'entreprise - après tout, la bande magnétique coûtait un centime par rapport aux autres supports de stockage et permettait à l'époque d'enregistrer de gros volumes d'informations (plusieurs gigaoctets );
scanners à l'ancienne (les modernes sont connectés via USB).

Franchement, je doute que vous ayez besoin d'utiliser un port parallèle aujourd'hui, mais c'est une possibilité : vous avez peut-être une vieille imprimante qui fonctionne toujours bien, mais qui se connecte uniquement à un port LPT. Ensuite, vous devez connaître les modes de fonctionnement du port parallèle (le mode de fonctionnement du port est généralement sélectionné dans le BIOS) :
SPP (Standard Parallel Port) – mode port parallèle standard. Ce mode permet uniquement un transfert de données unidirectionnel de l'ordinateur vers le périphérique connecté au port. Taux de transfert de données – 200 Kbps ;
EPP (Enhanced Parallel Port) – mode avancé. L'échange de données bidirectionnel est autorisé. Vitesse de fonctionnement – ​​jusqu'à 2 Mbit/s. La connexion de jusqu'à 64 périphériques est autorisée (en chaîne) ;
ECP (Extended Capability Port) – un port avec des capacités étendues. Fournit un échange de données bidirectionnel à des vitesses allant jusqu'à 2,5 Mbit/s. Prend en charge la compression des données à l'aide de l'algorithme RLE. Généralement, ce mode (s'il est pris en charge par la carte mère) est utilisé par les scanners et autres appareils qui transmettent de grandes quantités de données.

Port série

Le port série (autres noms - COM, RS-232, port série), comme le port parallèle, était utilisé dans les modèles d'ordinateurs obsolètes pour connecter de nombreux appareils, mais le plus souvent ils s'y connectaient :
souris et autres dispositifs de pointage;
modems - même maintenant, certains modems peuvent se connecter à la fois à un port série et à un port USB ;
sources "intelligentes" Alimentation sans interruption– De nombreuses alimentations sans coupure peuvent indiquer à l'ordinateur la charge actuelle de leurs batteries. C'est très pratique car vous savez combien de temps dureront les piles et combien de temps vous devrez éteindre l'ordinateur.

De nos jours, le port série est principalement utilisé pour connecter certains modems externes et onduleurs intelligents.
Il existe deux types de ports série : 9 broches et 25 broches. En figue. La figure 9.3 montre un port série à 9 broches.
Sur les cartes mères plus anciennes, il existe généralement deux ports série différents : « grand » (25 broches) et « petit » (9 broches). Sur les cartes plus récentes, il y en a deux « petites ». Et sur les cartes les plus modernes, il n'y a qu'un seul port série (généralement à 9 broches), pour des raisons de compatibilité.
L'élément le plus important du port série est le 16 450 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmetteur). Il est généralement intégré dans un microcircuit pont sud jeu de puces.
La vitesse de transmission maximale sur le port série est de 115 200 bps. Selon les normes modernes, c'est très faible vitesse, mais néanmoins, étant donné que la vitesse des modems modernes ne dépasse pas 56 000 bps, c'est largement suffisant.
Vous pouvez connecter jusqu'à quatre ports série à votre ordinateur, mais, comme déjà indiqué, seuls un ou deux ports sont disponibles. Sous Windows, les ports série sont appelés COMn, où n est le numéro de port, par exemple COM1, COM2. Si vous n'avez qu'un seul port, il s'appellera COM1.
Le port série est désespérément obsolète. En 1999, Microsoft, dans sa spécification « PC idéal », appelée PC99, recommandait d'abandonner l'utilisation d'un port série au profit du bus série universel USB, ce qui se produit désormais progressivement. Je pense que dans cinq ans le port série disparaîtra complètement des cartes mères.

Interface série IEEE-1394

En 1995, une nouvelle norme de transfert de données en série a été développée : IEEE-1394 (ou simplement 1394). IEEE est le nom abrégé de l'institut qui a développé la norme, l'Institute of Electrical and Electronic Engineers, et 1394 est le numéro de série de la nouvelle norme. Principal avantage de cette norme– vitesse de transfert de données élevée. Il est désormais de 800 Mbit/s.
En 2000, la version 1394a de la norme a été adoptée, et en 2003, la 1394b (actuellement la version la plus moderne de la norme). La principale différence de la nouvelle norme est vitesse accrue le transfert de données est de 800 Mbit/s, et non de 400 Mbit/s comme le 1394a. À l'avenir, une vitesse de transmission de 3 200 Mbit/s est prévue. La nouvelle version (1394b) est rétrocompatible avec le 1394a, ce qui signifie que vous pouvez connecter des appareils 1394a au port 1394b.
La norme 1394 est également connue sous les noms d'i.Link et FireWire. Le premier nom appartient à Sony et le second à Apple, mais il s'agit essentiellement de la même chose : IEEE-1394. Société Apple utilise souvent les noms FireWire 400 et FireWire 800 ; 400 et 800 sont la vitesse de transfert de données en Mbit/s. En fait, FireWire 400 est 1394a et FireWire 800 est 1394b.
//-- Norme 1394a --//
Le bus série 1394a est capable de transférer des données à 100, 200 et 400 Mbps ; 400 Mbit/s équivaut à 50 Mo/s. Autrement dit, un film (taille typique de 700 Mo) sera copié sur ce bus en seulement 14 secondes, ce qui est suffisamment rapide même pour aujourd'hui, sans parler du début des années 2000, lorsque cette norme a été adoptée.
Mais vous l’aurez compris, 400 Mbit/s n’est qu’une théorie. Mais en pratique, les appareils 1394a pourraient transférer des données à des vitesses de seulement 100 Mbps (12,5 Mbps).
Jusqu'à 63 appareils peuvent être connectés en série à un port IEEE-1394a. Il est clair qu'avec la connexion de chaque nouvel appareil, la vitesse de transfert diminue, mais en pratique, personne ne connecte 63 appareils à un seul port. Certes, le bus IEEE permet un fonctionnement en mode ramifié, c'est-à-dire que chacun de ces 63 appareils peut être un hub IEEE. Et jusqu'à 16 appareils IEEE peuvent être connectés à chaque hub. Cela ne vous suffit-il pas ? Ensuite, vous pouvez installer 1023 cavaliers de bus, ce qui vous permet de connecter jusqu'à 64 000 (!) appareils au bus IEEE. Honnêtement, je ne peux même pas imaginer un tel nombre d’appareils.
Le bus IEEE-1394 prend en charge la technologie P&P (Plug and Play), qui permet de configurer automatiquement un périphérique connecté au système (les pilotes devront bien sûr être installés, mais il n'est pas nécessaire d'allouer des ressources au périphérique à l'aide de cavaliers). Il est également possible de brancher/débrancher des appareils à chaud sans éteindre l'ordinateur. IEEE est également pratique dans la mesure où chaque appareil qui y est connecté peut consommer du courant jusqu'à 1,5 A, c'est-à-dire que les petits appareils (pour lesquels 1,5 A suffisent) peuvent se passer d'alimentation et recevoir de l'énergie de l'IEEE.
En figue. La figure 9.4 montre le port IEEE à 6 broches le plus courant et le câble utilisé pour se connecter à ce port. Et sur la fig. La figure 9.5 montre le port IEEE à 4 broches et le câble associé.

//-- Riz. 9.4. Port IEEE 6 broches --//
//-- Riz. 9.5. Port IEEE 4 broches --//
Le port IEEE à quatre broches est couramment utilisé pour connecter des caméras vidéo numériques.
Si votre carte mère ne dispose pas de contrôleur IEEE, vous pouvez installer un contrôleur séparé réalisé sous la forme d'une carte d'extension PCI (Fig. 9.6).

//-- Riz. 9.6. Contrôleur IEEE --//
//-- Norme 1394b --//
La norme 1394b fournit des taux de transfert de données de 800 Mbps (100 Mbps) sur un câble en cuivre ou en fibre optique. Dans un avenir proche, la transmission de données à une vitesse de 3 200 Mbit/s est prévue, mais aucun appareil ne prend encore en charge cette vitesse.
Au lieu d'un connecteur à 6 broches, un connecteur à 9 broches est utilisé (Fig. 9.7), cependant, tous les appareils de type 1394a peuvent être connectés au 1394b à l'aide d'un câble spécial. Comme pour 1394a, si votre carte mère ne dispose pas de contrôleur IEEE intégré, il peut être acheté sous forme de carte d'extension PCI (Fig. 9.8).

//-- Riz. 9.7. Câble 9 broches (1394b) et 6 broches (1394a) --//

//-- Riz. 9.8. Contrôleur PCI IEEE-1394b --//
Voici ce que vous devez savoir sur la norme IEEE-1394 :

IEEE-1394 est une interface série moderne à haut débit qui offre des taux de transfert de données élevés ;
Il existe deux normes 1394 : 1394a et 1394b ;
la principale différence entre les normes 1394a et 1394b réside dans l'utilisation d'un type de connecteur différent (le 1394b a 9 broches, le 1394a en a 6 ou 4) et un taux de transfert de données plus élevé - 800 Mbit/s pour le 1394b contre 400 Mbit/s pour le 1394a. ;
La norme 1394b est rétrocompatible avec la norme 1394a.

Dans le chapitre suivant, nous parlerons d'une autre interface série très courante, le Universal Serial Bus (USB). Le bus USB, contrairement à l'IEEE, n'est pas à haut débit : sa vitesse de transfert de données est de 12 Mbit/s (1,5 Mb/s) pour l'USB 1.1 et de 480 Mbit/s (60 Mb/s) pour l'USB 2.0. Cependant, le bus USB est plus populaire que l'IEEE-1394. Pourquoi? Oui, car l'interface série est généralement utilisée pour connecter des périphériques, mais la plupart des périphériques (imprimantes, scanners, appareils photo, modems) n'ont pas besoin de vitesses aussi élevées que celles fournies par l'interface IEEE-1394. Oui, les périphériques USB sont plus lents, mais en même temps, ils sont également moins chers et donc plus populaires.

Leçon n°4 Lignes de communication par câble

1. Introduction

2. Connexion via ports série et parallèle

3. Connexion via bus série USB et FireWire

4. Connexion PowerLine HomePlug

5. Connexion HomePNA

6. Connexion via des cartes réseau

7. Connexion via modems

Introduction

Les canaux de communication peuvent utiliser des câbles ou être sans fil. Chaque canal de communication présente ses propres avantages et inconvénients, qui seront abordés ci-dessous. Un inconvénient courant des connexions par câble est la nécessité d’installer le câble lui-même. Un inconvénient courant des réseaux sans fil est la faible sécurité des informations transmises et, par conséquent, la possibilité d'un accès non autorisé à celles-ci.

Riz. 1. Canaux de communication dans les réseaux informatiques les plus simples

Selon le mode de fonctionnement, le câble et connexions sans fil peut être divisé en deux groupes :

1. "point à point"(Anglais) ad hoc) - le réseau se compose de seulement deux ordinateurs connectés directement, sans la participation d'un équipement de réseau(hubs de réseaux, points d'accès, etc.) ;

2. "Infrastructure"(Anglais) Infrastructure) - le réseau est organisé selon

TFUPD Leçon n°4.Lignes de communication par câble

équipements réseau spécifiques (hubs de réseau, points d'accès, etc.). La plupart des connexions classées dans la Fig. 1 comme « infrastructure »

peut également établir des connexions en mode point à point.

Connexion via ports série et parallèle

Jusqu'à récemment, la connexion via des ports série et parallèle était le moyen le plus courant de connecter deux ordinateurs ensemble. réseau informatique en mode « point » - « point ».

Pour une telle connexion, un câble null modem est utilisé. La longueur maximale du câble est limitée à 15 M. Pour transférer des données, vous devez exécuter un logiciel spécial sur les deux ordinateurs.

Exemple. Généralement utilisé pour OSDOS Commandant Norton ; pour le système d'exploitation Windows

Partie de Système d'exploitation programme connexion directe par câble (Anglais) Câble direct

Connexion, DCC).

Pour les systèmes d'exploitation modernes, une telle connexion ressemble à un segment de réseau à part entière. Le taux de transfert de données du port série est limité à 115 Kbps, le port parallèle est limité à 1 200 Kbps.

Exemple. Calculez le temps minimum requis pour transférer 600 Ko de données via un port parallèle.

Solution:

Parce que 1 octet contient 8 bits, alors vous devez envoyer 600 * 8 = 4800 Kbit de données. Parce que Le taux de transfert de données maximum sur le port parallèle est 1200 Kbit/s, le temps de transmission minimum est de : Tmin=4800 /1200 = 4 s. Répondre:

Tmin = 4 s.

Avantages les connexions via les ports série et parallèle sont peu coûteuses, la longueur du câble est relativement longue, désavantage- faible vitesse de transfert de données.

Connexion bus série USB et FireWire

Bus de données USB (Anglais) bus universel en série - bus série universel) et IEEE 1394 aussi connu sous le nom Fil de feu (Anglais) fil coupe-feu), conçus pour fonctionner avec des équipements périphériques, ils sont également utilisés pour organiser des réseaux informatiques.

Pour USB, la longueur maximale du câble de connexion est de 5 M. Vitesse maximale de transfert de données :

Pour la norme USB 1.0 - 1,5 Mbit/s ;

Pour la norme USB 1.1 - 12 Mbit/s ;

Pour la norme USB 2.0 - 480 Mbit/s.

Lorsque vous travaillez avec FireWire, la longueur maximale du câble est de 4,5 M. Vitesse de transfert de données maximale :

Pour la norme IEEE 1394a - 400 Mbit/s ;

Pour la norme IEEE 1394b - 800 Mbit/s.

Les deux bus utilisent des conceptions de structure de réseau similaires : un système spécifique au bus protocole de transport, au-dessus duquel s'exécutent les protocoles réseau d'application normaux. Par conséquent, un ordinateur qui, en plus d'un réseau FireWire ou USB, est connecté à un réseau Ethernet doit être configuré comme passerelle entre des segments physiquement différents. Pour étendre les segments, vous pouvez utiliser des répéteurs matériels ou un câble optique spécial jusqu'à 100 m.

Dignité les connexions basées sur FireWire et USB offrent une plus grande capacité de canal, désavantage- courte longueur de connexion.

TFUPD Leçon n°4.Lignes de communication par câble

Connexion PowerLine HomePlug

Technologie AccueilPlug PowerLine (Anglais) connexion de câblage domestique) vous permet de connecter des ordinateurs en utilisant le câblage électrique existant comme canal de communication. Cette technologie est utilisée lorsque la pose de nouveaux câbles ou l'utilisation de réseaux sans fil est impossible ou peu pratique.

Les lignes électriques sont utilisées depuis longtemps pour la transmission de données. Technologie basse vitesse API (Anglais) Communication CPL - transmission par les lignes électriques) était utilisé pour la transmission de données dans les réseaux électriques et les chemins de fer.

En créant technologie à grande vitesse il a fallu résoudre un certain nombre de problèmes :

1. Atteindre un niveau acceptable d’immunité au bruit ;

2. Adapter le protocole aux paramètres de communication (atténuation du signal, distorsions de fréquence et de phase, etc.) ;

3. Augmenter la portée de transmission de données pour les normes d'intensité de champ établies dans le réseau électrique ;

4. Assurer la compatibilité électromagnétique des appareils dans la gamme de fréquences 1,6-30 MHz, utilisés pour la transmission de données sur le réseau électrique et les services de radioamateur.

En 2000 organisation à but non lucratif HomePlug Powerline Alliance, unissant

à cette époque, 13 entreprises ont commencé à développer la norme, en utilisant la technologie comme base PowerPacket . En 2001, la HomePlug Powerline Alliance a introduit la spécification AccueilPlug 1.0 , décrivant la technologie et le protocole permettant d'organiser la transmission de données à haut débit sur le réseau électrique. La norme prévoit l'utilisation d'une méthode OFDM (Anglais) Orthogonal Frequency Division Multiplexing -

orthogonal division de fréquence canaux avec multiplexage). Le canal est divisé en fréquences en 84 bandes allant de 4,3 à 20,9 MHz. Pour la modulation, il est utilisé modulation de phase en quadrature relative avec changement(Anglais)

DQPSK). Le protocole d'accès au support est accès multiple avec détection de porteur et évitement de collision (Anglais) CSMA/CA).

L'immunité au bruit de la connexion est assurée en surveillant le rapport signal/bruit à chaque fréquence porteuse et en éliminant les canaux « bruyants ». Vitesse de transmission de puissance maximale selon spécifications AccueilPlug1.0 Et plus tard AccueilPlug 1.0.1 est de 14 Mbit/s et la longueur maximale du segment entre deux appareils est de 300 m.

En version de développement AccueilPlug AV le taux de transfert de données passera à 100 Mbit/s, ce qui ouvrira la possibilité de l'utiliser pour transmettre des signaux de télévision haute définition TVHD Et VoIP .

Exemple Les adaptateurs .HomePlug sont disponibles avec une interface de connexion USB (par exemple, EDIMAX HP-1001) ou un connecteur RJ-45 (par exemple, EDIMAX HP-1002, fonctionnant via le protocole réseau lOBase-T/100Base-TX).

Les adaptateurs HomePlug sont connectés à un fil électrique monophasé, sinon vous devez utiliser des interrupteurs spéciaux. Le réseau résultant a une topologie « bus ». Les données envoyées arrivent sur tous les adaptateurs, mais seul l'adaptateur auquel elles sont adressées les reçoit. Les performances du réseau HomePlug et la vitesse de transfert des données sont pratiquement indépendantes des surtensions (allumage ou extinction des appareils de chauffage, réfrigérateurs, machines à laver, etc.).

Dignité technologie : pas de nouveaux fils, mobilité dans le domaine du câblage électrique installé. Défaut cette technologie - la possibilité d'un accès non autorisé.

TFUPD Leçon n°4.Lignes de communication par câble

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Date de création de la page : 2017-03-30