原创 计算机的并行接口(摘)

2008-11-19 22:41 4794 8 7 分类: 通信

因为个人计算机(PC机)占有计算机市场的绝大部分份额,一般人能接触到的和认知中的计算机基本就是IBM PC计算机及兼容机,这种计算机使用INTEL X86硬件平台和MICROSOFT WINDOWS操作系统(早期为MS-DOS操作系统)的软件平台,并配有多种外部设备和输入输出接口,成为事实上的工业标准。并行接口就是其中常见的一种I/O接口。


并行接口一般称为Centronics接口,现在也称IEEE1284,最早由Centronics Data Computer Corporation公司在60年代中期制定。Centronics公司当初是为点阵行式打印机设计的并行接口,1981年被IBM公司采用,后来成为IBM PC计算机的标准配置。它采用了当时已成为主流的TTL电平,每次单向并行传输1字节(8-bit)数据,速度高于当时的串行接口(每次只能传输1bit),获得广泛应用,成为打印机的接口标准。1991年,Lexmark、 IBM、Texas instruments等公司为扩大其应用范围而与其他接口竞争,改进了Centronics接口,使它实现更高速的双向通信,以便能连接磁盘机、磁带机、光盘机、网络设备等计算机外部设备(简称外设),最终形成了IEEE1284-1994标准,全称为"Standard Signaling Method for a Bi-directional Parallel Peripheral Interface for Personal Computers",数据率从10KB/s提高到可达2MB/s(16Mbit/s)。但事实上这种双向并行通讯并没有获得广泛使用,并行接口仍主要用于打印机和绘图仪,其他方面只有的少量设备应用,这种接口一般被称为打印接口或LPT接口(目前新的打印机趋向使用USB或RJ-45 ETHERNET接口)。


1.    IEEE1284接口连接器与电缆


我们常见的并口,通常主机上是25针D型接口,打印机上是36针弹簧式接口(Centronics接口)。


IEEE1284标准规定了3种连接器,分别称为A、B、C型:



A型:25PIN DB-25连接器,只用于主机端。


DB-25孔型插座(也称FEMALE或母头),用于PC机上,外形如图:



 


 


25 pin D-SUB female connector at the PC



 


 


 


对应的针形电缆插头(也称MALE或公头)及序号如图:


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这种A型的DB-25针型插座(也称MALE或公头),因为尺寸较小,也有少数小型打印机(如POS机打印机等)使用(非标准使用),但电缆要短:



 


 


B型:36PIN 0.085inch间距的Champ连接器,带卡紧装置,也称Centronics连接器,只用于外设


36PIN Centronics插座(SOCKET或FEMALE),用于打印机上,外形如图:


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36 pin CENTRONICS female connector at the printer


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对应的36PIN Centronics电缆插头(PLUG)及序号如图:


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C型:新增加的Mini-Centronics 36PIN连接器,也称为half-pitch Centronics 36 connector (HPCN36),也有称MDR36,36PIN 0.050inch间距,带夹紧装置,既可用于主机,也可用于外设,目前还不够普遍,因有竞争力的新的接口标准的不断出现,估计将很难见到


Mini-Centronics 36PIN插座(socket)及序号如图:


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36 pin MDR36 male connector


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新接口还增加了两个信号线Peripheral Logic High和Host Logic High,用于通过电缆能检测到另一端是否打开电源


最早的Centronics并口电缆长度为2米,且只能支持10KB/s的数据率传输,对性能要求不高。为了把数据率提高到2MB/s以上,对IEEE1284电缆提出许多特殊要求:


1.   因为是并行数据,为避免传输时各BIT数据间的串扰,每条数据线都需要配合一条地线,形成双绞线结构


2.   每对信号和返回地线间的不平衡特性阻抗为62欧+/-6欧(在频带4M-16MHz上)


3.   线间串扰不超过10%


4.   电缆有屏蔽层,并与接头的屏蔽壳连接,使用360度包裹


典型的IEEE1284 电缆有如下6种,标准长度为10、20、30英尺(约3、7、10米):


  AMAM :Type A Male to Type A Male(一般用于计算机间互联)


  AMAF :Type A Male to Type A Female(一般用于延长线或连接A型口并行打印机)


  AB :Type A Male to Type B Plug(一般用于连接计算机和普通B型口打印机)


  AC :Type A Male to Type C Plug


  BC :Type B Plug to Type C Plug


  CC :Type C Plug to Type C Plug


其中前3种为目前常用的电缆,后3种是与新增加的C型接口相关的电缆。


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注意:PC机上的并口与串行接口的DB-25有差别


PC机上的RS-232串口一般使用DB-9针型插座(也称MALE或公头)


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一些旧式PC机上也配DB-25针型插座(也称MALE或公头)为COM2使用


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RS-232串口打印机上则使用DB-25孔型插座(也称FEMALE或母头)


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链式连接:依照IEEE 1284链式连接规格书,一个并口最多可以连接8个设备,而每个链式连接设备拥有2个并口连接器,1个主连接器(host connector)和一个直通连接器(pass through connector)。主机连到第一个设备的主连接器,其直通连接器连接下一个设备的主连接器,依次连接。而不支持链式连接的设备可接在最后1个设备的直通连接器上。不过目前常见的都是一对一连接,很少能见到这种设备。


各种尺寸的Subminiature D连接器(也就是常称为D-Sub的连接器):


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各种尺寸外壳尺寸:DA、DB、DC、DD和DE。


触点数量:9、15、25、37和50


触点数量HD:15、26、44、62、78和104


电源用:3W3、3WK3、5W5、8W8和3、5、8单排高容量电源触点


类型:Board Mount(Right Angle、Through-Hole、Surface Mount、Dual Port、 Press-fit、Wire Wrap)、Cable(IDC、Crimp Snap-in、Solder Cup)



D-Sub连接器术语:


HD: High Density高密度,3排脚放入2排的外壳中,如15PIN放入9PIN壳中


Filtered: 抑制EMI或RF干扰


PC机上常见的D-Sub的连接器:


9-pin DE D-Sub 连接器:用作RS-232串口


15-pin DA D-Sub连接器:用作VGA视频输出口


25-pin DB D-Sub连接器:用作并口/打印机口


(通常分别称为DB9、DB15、DB25)

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