Интерфейсы АСОИУ. Курс лекций. Писарев А.П. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

Видно, что для вывода одного байта требуется 4-5 операций ввода/вывода с регистрами
порта (в лучшем случае, когда готовность обнаружена по первому чтению регистра состояния).
Отсюда вытекает главный недостаток вывода через стандартный порт - невысокая скорость
обмена при значительной загрузке процессора. Порт может обеспечить скорость не более 100-150
Кбайт/с при полной загрузке процессора
, что недостаточно, например, для печати на лазерном
принтере.
Стандартный порт асимметричен - при наличии 12 линий, нормально работающих на
вывод, на ввод работают только 5 линий состояния. Если необходима симметричная
двунаправленная связь, на всех стандартных портах работоспособен режим полубайтного обмена -
Nibble Mode. В этом режиме одновременно передаются 4 бита данных, пятая линия используется
для квитирования.
Таким образом, каждый байт передается за два цикла, а каждый цикл требует
по крайней мере 5 операций ввода/вывода.
Стандарт на параллельный интерфейс IEEE 1284, принятый в 1994 году, определяет 5
режимов обмена данными, метод согласования режима, физический и электрический интерфейсы.
Согласно IEEE 1284, возможны следующие режимы обмена данными через параллельный порт:
- Режим совместимости (Compatibility Mode) - однонаправленный (вывод
) по протоколу
Centronics. Этот режим соответствует стандартному порту SPP.
- Полубайтный режим (Nibble Mode) - ввод байта в два цикла (по 4 бита), используя для приема
линии состояния. Этот режим обмена может использоваться на любых адаптерах.
- Байтный режим (Byte Mode) - ввод байта целиком, используя для приема линии данных. Этот
режим работает только на портах, допускающих чтение
выходных данных (Bi-Directional или
PS/2 Type 1).
- Режим ЕРР (Enhanced Parallel Port) (EPP Mode) - двунаправленный обмен данными.
Управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно во время цикла обращения к порту.
Эффективен при работе с устройствами внешней памяти. Главной отличительной чертой ЕРР
является выполнение внешней передачи во время одного процессорного цикла ввода/вывода. Это
позволяет достигать высоких скоростей обмена (0,5...2
Мбайт/с).
- Режим ЕСР (Extended Capability Port) (ECP Mode) - двунаправленный обмен данными с
возможностью аппаратного сжатия данных и использования FIFO-буферов и DMA. Управляющие
сигналы интерфейса генерируются аппаратно. Эффективен для принтеров и сканеров.
ПУ в стандарте IEEE 1284 обычно не требуют от контроллера реализации всех режимов,
предусмотренных стандартом. Для определения режимов и методов управления конкретным
устройством стандарт предусматривает
последовательность согласования (negotiation sequence).
Последовательность построена так, что старые устройства, не рассчитанные на применение IEEE
1284, на нее не ответят, и контроллер останется в стандартном режиме. Периферия IEEE 1284
может сообщить о своих возможностях, и контроллер установит режим, удовлетворяющий и хост,
и ПУ.
       Видно, что для вывода одного байта требуется 4-5 операций ввода/вывода с регистрами
порта (в лучшем случае, когда готовность обнаружена по первому чтению регистра состояния).
Отсюда вытекает главный недостаток вывода через        стандартный порт - невысокая скорость
обмена при значительной загрузке процессора. Порт может обеспечить скорость не более 100-150
Кбайт/с при полной загрузке процессора, что недостаточно, например, для печати на лазерном
принтере.
       Стандартный порт асимметричен - при наличии 12 линий, нормально работающих на
вывод, на ввод работают        только 5 линий состояния. Если необходима симметричная
двунаправленная связь, на всех стандартных портах работоспособен режим полубайтного обмена -
Nibble Mode. В этом режиме одновременно передаются 4 бита данных, пятая линия используется
для квитирования. Таким образом, каждый байт передается за два цикла, а каждый цикл требует
по крайней мере 5 операций ввода/вывода.
       Стандарт на параллельный интерфейс IEEE 1284, принятый в 1994 году, определяет 5
режимов обмена данными, метод согласования режима, физический и электрический интерфейсы.
Согласно IEEE 1284, возможны следующие режимы обмена данными через параллельный порт:
-   Режим совместимости (Compatibility Mode) - однонаправленный (вывод) по протоколу
Centronics. Этот режим соответствует стандартному порту SPP.
- Полубайтный режим (Nibble Mode) - ввод байта в два цикла (по 4 бита), используя для приема
линии состояния. Этот режим обмена может использоваться на любых адаптерах.
- Байтный режим (Byte Mode) - ввод байта целиком, используя для приема линии данных. Этот
режим работает только на портах, допускающих чтение выходных данных (Bi-Directional или
PS/2 Type 1).
-   Режим ЕРР (Enhanced Parallel Port) (EPP Mode) - двунаправленный обмен данными.
Управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно во время цикла обращения к порту.
Эффективен при работе с устройствами внешней памяти. Главной отличительной чертой ЕРР
является выполнение внешней передачи во время одного процессорного цикла ввода/вывода. Это
позволяет достигать высоких скоростей обмена (0,5...2 Мбайт/с).
- Режим ЕСР (Extended Capability Port) (ECP Mode) - двунаправленный обмен данными с
возможностью аппаратного сжатия данных и использования FIFO-буферов и DMA. Управляющие
сигналы интерфейса генерируются аппаратно. Эффективен для принтеров и сканеров.
       ПУ в стандарте IEEE 1284 обычно не требуют от контроллера реализации всех режимов,
предусмотренных стандартом. Для определения режимов и методов управления конкретным
устройством стандарт предусматривает последовательность согласования (negotiation sequence).
Последовательность построена так, что старые устройства, не рассчитанные на применение IEEE
1284, на нее не ответят, и контроллер останется в стандартном режиме. Периферия IEEE 1284
может сообщить о своих возможностях, и контроллер установит режим, удовлетворяющий и хост,
и                                                                                       ПУ.