arquitectura/estructura de computadoras puertas paralelas

Arquitectura/Estructura de Computadoras

Puertas Paralelas

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Puertas Paralelas

• La puerta paralela (la puerta de la impresora) permite el input de hasta 9 bits y el output de hasta 12 bits .

• Esta puerta esta compuesta de 4 líneas de control, 5 líneas de estado y 8 líneas de datos.

• Se encuentra en la parte posterior del computador en un conector tipo D hembra de 25 pins

• El conector macho también de tipo D de 25 pins corresponde a una puerta serial.

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Puertas Paralelas

• Las puertas paralelas modernas se rigen por el estándar de la IEEE 1284 de 1994. Este estándar define 5 modos de operación para la puerta.

1. Modo de compatibilidad

2. Modo Nibble

3. Modo Byte

4. Modo EPP (Enhanced Paralel Port)

5. Modo ECP (Extended Capabilities Port)

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Puertas Paralelas

• El objetivo de este estándar fue el de diseñar nuevos controladores compatibles entre ellos y con los antiguos (SPP)

• Los modos de compatibilidad, Nibble y Byte utilizan los recursos de hardware disponible en la tarjeta.

• Los modos EPP y ECP requieren hardware adicional que trabaja a velocidades mas altas y son compatibles con los estándares anteriores.

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Puertas Paralelas

• En modo de compatibilidad o “Centronics” puede enviar datos solamente en la dirección “hacia delante” a velocidades típicas de 50 Kbs pero puede llegar hasta 150+

• Para recibir datos debe cambiar a modo Nibble (4 bits)

• El modo Byte utiliza las características bidireccionales de la tarjeta para dirigir 8 bits en dirección inversa.

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EPP- CEP• Las puertas extendidas y enhanced utilizan

hardware adicional para generar y manejar el “handshake”

• Para enviar un byte a una impresora en modo de compatibilidad el software debe:

1. Escribir el byte al puerto de datos2. Verificar si la impresora esta ocupada, si lo está los datos

se pierden.3. Hacer el strobe, (pin 1) bajo, para decirle a la impresora

que los datos están en línea4. Hacer el strobe alto después de esperar unos 5 microseg.

después del paso anterior (3)

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Pin Out de la Puerta Paralela

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El cable de la Impresora

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La Puerta Paralela

• La tabla anterior utiliza la letra “n” al frente del nombre de la señal para indicar que la señal es activa cuando esta baja.

• La señal esta alta cuando muestra un voltaje de 5V+

• Un voltaje de 5V- indica una señal de baja

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Centronics

• Centronics es un estándar utilizado desde mucho tiempo.

• Centronics transfiere datos desde un host a la impresora.

• La mayoría de las impresoras utilizan este handshake bajo control del software

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Diagrama de una puerta Centronics

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La Puerta Centronics

• Los datos se inician en la puerta paralela en los pins 2 al 7. El host verifica si la impresora se encuentra ocupada (la línea estaría baja)

• El programa envía el strobe (señal), espera un microsegundo y envía los datos.

• Una vez que la impresora acepta los datos entregara la señal a través de la línea negativa ack

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Direcciones de las puertas

Dirección Notas

3BCh - 3BFh Utilizado en puertas paralelas que fueron incorporadas en tarjetas de video. No soporta direccionamiento ECP

378h - 37Fh Dirección para LPT 1

278h - 27Fh Dirección para LPT 2

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Direcciones de las puertas

• Cuando se enciende el computador, el BIOS determinara el numero de puertos con que cuenta el computador y asignará las etiquetas LPT1, LPT2 y LPT3.

• El BIOS mira primero en la dirección 3BCh y si encuentra allí una puerta paralela le asigna LPT1 y así sucesivamente.

• Es posible entonces asignar LPT2 en 372h

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Direcciones de los Puertos

• Si necesitamos ver la dirección en la cual esta asignado nuestras puertas paralelas , el BIOS guarda una tabla que nos permite verlas.

• En todo caso, el BIOS asigna direcciones a las impresoras que encuentra.

• Estas direcciones son las siguientes

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Direcciones Base

Dirección de inicio Función

0000:0408 LPT1's Base Address

0000:040 ALPT2's Base Address

0000:040C LPT3's Base Address

0000:040E LPT4's Base Address

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El Modo Nibble

• Este es el modo preferido para leer 8 bits de datos.

• Ete modo utiliza un multiplexador Quad 2 line to 1 line para leer un nibble a la vez. El software convierte estos dos nibbles en un byte. La desventaja es que este procedimiento es mas lento

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Multiplexador Quad 2

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Puertas paralelas multimodo

• Hoy todas las puertas paralelas son multimodo y son configurables en el

• Standard & Bi-directional (SPP) ModeEPP1.7 and SPP ModeEPP1.9 and SPP ModeECP ModeECP and EPP1.7 ModeECP and EPP1.9 Mode

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Puertas EPP

• EPP es Enhanced Parallel Port (Puerta paralela mejorada)• La EPP fue diseñada por Intel, Xircom y Zenith Data

Systems y fueron las primeras especificadas como EPP 1.7 en el estándar IEEE 1284 en 1994.

• Existen dos estándares, el EPP 1.7 y el EPP 1.9• EPP tyiene una transferencia típica de 500 Kbs hasta

2Mb/s• EPP logra su cometido utilizando hardware contenido en la

puerta para general el handshaking

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Propiedades del hardware EPP

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El Handshake EPP

• Para realizar un intercambio valido de datos, utilizando EPP, se debe seguir el handshake de EPP.

• Este handshake es realizado completamente por el hardware, por lo tanto no es necesario ningún software como es en el caso del SPP

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Un ciclo de Write EPP1. El programa escribe al registro de

datos EPP

2. nWrite es colocado bajo (indica la operación write)

3. Los datos se colocan en las lieas 0-7

4. nData Strobe es reconicida si Wait ist baja

5. El host espera reconocimiento por nWait en la subida.

6. Termina el ciclo de escritura de EPP.

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Un ciclo de Escritura de EPP1. El programa lee registro de EPP

2. El Strobe de nData es activado si Wait es bajo (OK para comenzar ciclo)

3. El Host espera a que Wait suba.

4. Los datos se leen desde los pins de la puerta paralela.

5. El Strobe nData es reasignada

6. El ciclo de lectura de EPP termina

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El Modo ECP

• El modo ECP (Extended Capabilties Mode) fue designado por HP y Microsoft para ser implementado por el estándar.

• Este protocolo utiliza hardware adicional para generar el hndshake como lo hace EPP.

• Este modo trabaja mejor con Windows ya que utiliza canales DMA para mover los datos.

• ECP utiliza compresión de datos en tiempo real (RLE Run Lenght Encoding) lo que permite un mejor trabajo con scanners e impresoras

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La puerta ECP

• La puerta ECP usa el mismo conector que los modos anteriores, sin embargo la asignación de los Pins son diferente, lo que significa que el handshake es diferente.

• El estándar ECP es compatible con los estándares anteriores. De esta manera, la estructura de los pins cambian de acuerdo a esto.

• El Pin-out de ECP es el siguiente: