Rinnakkaisportti

CentronicsEdit

An Wang, Robert Howard ja Prentice Robinson aloittivat edullisen tulostimen kehittämisen Centronicsissa, Wang Laboratoriesin tytäryhtiössä, joka tuotti erikoistietokonepäätteitä. Tulostin käytti pistematriisitulostusperiaatetta, jossa tulostuspää koostui pystysuorasta rivistä seitsemää metallitappia, jotka oli liitetty solenoideihin. Kun solenoideihin kytkettiin virta, tappi työnnettiin eteenpäin, jolloin se osui paperiin ja jätti pisteen. Täydellisen kirjainlyhenteen aikaansaamiseksi tulostuspää sai virtaa tiettyihin nastoihin luodakseen yhden pystysuoran kuvion, minkä jälkeen tulostuspää siirtyi hieman oikealle, ja prosessi toistui. Alkuperäisessä mallissa tyypillinen glyfoni tulostettiin seitsemän kertaa korkea ja viisi kertaa leveä matriisi, kun taas A-malleissa käytettiin tulostuspäätä, jossa oli yhdeksän nastaa, ja ne muodostivat glyfoneja, jotka olivat 9 kertaa 7.

Tällöin ongelmaksi jäi ASCII-tiedon lähettäminen tulostimeen. Vaikka sarjaportti tekee sen mahdollisimman pienellä määrällä nastoja ja johtoja, se edellyttää, että laite puskuroi saapuvat tiedot bitti kerrallaan ja muuttaa ne takaisin monibittisiksi arvoiksi. Rinnakkaisportti tekee tästä yksinkertaisempaa; koko ASCII-arvo esitetään nastoilla täydellisenä. Kahdeksan datanastan lisäksi järjestelmään tarvittiin myös erilaisia ohjausnastoja sekä sähköiset maadoitukset. Wangilla sattui olemaan ylijäämävarastossa 20 000 Amphenolin 36-nastaista mikronauhaliitintä, joita käytettiin alun perin eräässä heidän varhaisessa laskimessaan. Liitäntä tarvitsi vain 21 näistä nastoista, loput maadoitettiin tai jätettiin kytkemättä. Liitin on liitetty niin läheisesti Centronics-liittimeen, että se tunnetaan nykyään yleisesti nimellä ”Centronics-liitin”.

Centronics Model 101 -tulostin, jossa oli tämä liitin, julkaistiin vuonna 1970. Isäntä lähetti tulostimelle ASCII-merkkejä käyttämällä seitsemää kahdeksasta datatapista ja vetämällä ne korkealle +5 V:n jännitteeseen edustamaan 1:tä. Kun data oli valmista, isäntä veti STROBE-tapin matalalle, 0 V:n jännitteeseen. Tulostin vastasi vetämällä BUSY-linjan korkealle, tulostamalla merkin ja palauttamalla BUSY-linjan taas matalalle. Tämän jälkeen isäntä saattoi lähettää uuden merkin. Tiedoissa olevat ohjausmerkit aiheuttivat muita toimintoja, kuten CR tai EOF. Isäntä saattoi myös saada tulostimen aloittamaan automaattisesti uuden rivin vetämällä AUTOFEED-linjan korkealle ja pitämällä sen siellä. Isännän oli tarkkailtava BUSY-linjaa huolellisesti varmistaakseen, ettei se syötä dataa tulostimelle liian nopeasti, varsinkin kun kyseessä olivat muuttuvassa ajassa tapahtuvat toiminnot, kuten paperinsyöttö.

Liitännän tulostinpuolesta tuli nopeasti alan de facto-standardi, mutta valmistajat käyttivät erilaisia liittimiä järjestelmäpuolella, joten tarvittiin erilaisia kaapeleita. Esimerkiksi NCR käytti 36-nastaista mikronauhaliitintä yhteyden molemmissa päissä, varhaiset VAX-järjestelmät käyttivät DC-37-liitintä, Texas Instruments käytti 25-nastaista kortin reunaliitintä ja Data General käytti 50-nastaista mikronauhaliitintä. Kun IBM toteutti rinnakkaisliitännän IBM PC:ssä, se käytti DB-25F-liitäntää liitännän PC-päässä, jolloin syntyi nykyään tuttu rinnakkaiskaapeli, jonka toisessa päässä oli DB25M-liitin ja toisessa päässä 36-nastainen mikronauhaliitin.

Teoriassa Centronics-portti pystyi siirtämään dataa jopa 75 000 merkkiä sekunnissa. Tämä oli paljon nopeampi kuin tulostin, jonka keskimääräinen nopeus oli noin 160 merkkiä sekunnissa, joten portti vietti suuren osan ajastaan käyttämättömänä. Suorituskyky määräytyi sen mukaan, kuinka nopeasti isäntä pystyi vastaamaan tulostimen BUSY-signaaliin, jossa pyydettiin lisää dataa. Suorituskyvyn parantamiseksi tulostimiin alettiin sisällyttää puskureita, jotta isäntä voisi lähettää niille tietoja nopeammin, sarjoina. Tämä ei ainoastaan vähentänyt (tai poisti) viiveistä johtuvia viiveitä, jotka johtuivat viiveestä odottaa seuraavaa merkkiä isännältä, vaan vapautti isännän suorittamaan muita toimintoja aiheuttamatta suorituskyvyn heikkenemistä. Suorituskykyä parannettiin edelleen käyttämällä puskuria useiden rivien tallentamiseen ja tulostamalla sitten molempiin suuntiin, jolloin poistettiin viive, kun tulostuspää palasi sivun vasemmalle puolelle. Tällaiset muutokset yli kaksinkertaistivat muuten muuttumattoman tulostimen suorituskyvyn, kuten 102:n ja 308:n kaltaisissa Centronics-malleissa.

IBMEdit

IBM julkaisi IBM Personal Computerin vuonna 1981, ja se sisälsi Centronics-liitännän muunnelman – vain IBM-logolla varustettuja tulostimia (jotka oli brändätty uudelleen Epsonilta) voitiin käyttää IBM PC:n kanssa. IBM standardoi rinnakkaiskaapelin, jossa on DB25F-liitin PC:n puolella ja 36-nastainen Centronics-liitin tulostimen puolella. Valmistajat julkaisivat pian tulostimia, jotka olivat yhteensopivia sekä vakio-Centronics-liittimen että IBM:n toteutuksen kanssa.

Alkuperäinen IBM:n rinnakkaistulostinsovitin IBM PC:hen vuodelta 1981 suunniteltiin tukemaan rajoitettua kaksisuuntaisuutta: 8 riviä datan ulostuloa ja 4 riviä datan syöttöä. Tämä mahdollisti sen, että porttia voitiin käyttää muuhunkin kuin vain tulostimen tulostamiseen. Tämä saavutettiin sallimalla, että kaapelin kummassakin päässä olevat laitteet voivat kirjoittaa tietoriveille, mikä edellytti, että isäntälaitteen portit olivat kaksisuuntaisia. Tätä ominaisuutta käytettiin vain vähän, ja se poistettiin laitteiston myöhemmistä versioista. Vuosia myöhemmin, vuonna 1987, IBM otti kaksisuuntaisen liitännän uudelleen käyttöön IBM PS/2 -sarjassaan, jossa se voitiin ottaa käyttöön tai poistaa käytöstä, jotta se olisi yhteensopiva sellaisten sovellusten kanssa, jotka on kiinteästi kytketty niin, että ne eivät odota tulostinportin olevan kaksisuuntainen.

Bi-TronicsEdit

Kun tulostinmarkkinat laajenivat, ilmaantui myös uudentyyppisiä tulostusmekanismeja. Nämä tukivat usein uusia ominaisuuksia ja virhetilanteita, joita ei voitu esittää olemassa olevan portin suhteellisen harvoissa tilapinneissä. Vaikka IBM:n ratkaisu voisi tukea tätä, se ei ollut triviaali toteuttaa eikä sitä tuolloin tuettu. Tämä johti Bi-Tronics-järjestelmään, jonka HP otti käyttöön LaserJet 4:ssä vuonna 1992. Siinä käytettiin neljää olemassa olevaa tilapinniä, ERROR, SELECT, PE ja BUSY, edustamaan nibbleä, jolloin 8-bittisen arvon lähettämiseen käytettiin kahta siirtoa. Bi-Tronics-tila, joka tunnetaan nykyään nibble-tilana, ilmaistiin siten, että isäntä veti SELECT-linjan korkealle, ja data siirrettiin, kun isäntä kytki AUTOFEED-linjan matalalle. Muut kättelyprotokolliin tehdyt muutokset paransivat suorituskykyä siten, että tulostimelle lähetettiin 400 000 sekuntia sekunnissa ja takaisin isännälle noin 50 000 sekuntia sekunnissa. Bi-Tronics-järjestelmän suurena etuna on se, että sitä voidaan ohjata täysin ohjelmallisesti isännässä, ja se käyttää muutoin muuttamatonta laitteistoa – kaikki nastat, joita käytettiin tiedonsiirtoon takaisin isännälle, olivat jo valmiiksi tulostimen ja isännän välisiä linjoja.

EPP ja ECPEdit

Neiden uusien laitteiden, kuten skannereiden ja monitoimitulostimien, käyttöönotto vaati paljon suurempaa suorituskykyä kuin mitä Bi-Tronicsin tai IBM:n tyyliset takaisinsyöttöliitännät pystyivät käsittelemään. Kaksi muuta standardia ovat tulleet suositummiksi näihin tarkoituksiin. Enhanced Parallel Port (EPP), jonka alun perin määritteli Zenith Electronics, on konseptiltaan samankaltainen kuin IBM:n tavutila, mutta se muuttaa kättelyn yksityiskohtia niin, että se mahdollistaa jopa 2 MB/s nopeuden. Extended Capability Port (ECP) on pohjimmiltaan täysin uusi portti samassa fyysisessä kotelossa, mutta se lisää myös ISA:han perustuvan suoran muistikäytön ja run-length-koodauksen tiedon pakkaamiseksi, mikä on erityisen hyödyllistä siirrettäessä yksinkertaisia kuvia, kuten fakseja tai skannattuja mustavalkokuvia. ECP tarjoaa suorituskykyä jopa 2,5 Mt/s molempiin suuntiin.

Kaikki nämä parannukset on koottu osaksi IEEE 1284 -standardia. Ensimmäinen versio vuonna 1994 sisälsi alkuperäisen Centronics-tilan (”yhteensopivuustila”), nibble- ja tavutilat sekä muutoksen jo laajalti käytettyyn kättelyyn; alkuperäisessä Centronics-toteutuksessa BUSY-johto vaihtui jokaisen datarivin muutoksen yhteydessä (busy-by-line), kun taas IEEE 1284:n mukaan BUSY vaihtuu jokaisen vastaanotetun merkin yhteydessä (busy-by-character). Tämä vähentää BUSY-kytkentöjen ja niistä johtuvien keskeytysten määrää molemmilla puolilla. Vuonna 1997 tehdyssä päivityksessä tulostimen tilakoodit standardoitiin. Vuonna 2000 EPP- ja ECP-tilat siirrettiin standardiin, samoin kuin useat liitin- ja kaapelityypit sekä menetelmä jopa kahdeksan laitteen ketjuttamiseksi yhdestä portista.

Jotkut isäntäjärjestelmät tai tulostuspalvelimet saattavat käyttää strobosignaalia, jonka lähtöjännite on suhteellisen matala, tai nopeaa vaihtoa. Mikä tahansa näistä ongelmista saattaa aiheuttaa tulostuksen puuttumisen tai katkonaisuuden, puuttuvia tai toistuvia merkkejä tai roskatulostusta. Joissakin tulostinmalleissa voi olla kytkin tai asetus, jolla varattu asetetaan merkkikohtaisesti; toiset saattavat vaatia kättelysovittimen.

DataproductsEdit

Dataproducts otti käyttöön hyvin erilaisen rinnakkaisliitännän toteutuksen tulostimissaan. Siinä käytettiin DC-37-liitintä isäntäpuolella ja 50-nastaista liitintä tulostimen puolella – joko DD-50-liitintä (johon joskus viitataan virheellisesti nimellä ”DB50”) tai lohkonmuotoista M-50-liitintä; M-50-liitintä kutsuttiin myös nimellä Winchester. Dataproductsin rinnakkaisliitäntää oli saatavana lyhyen linjan versiona enintään 15 metrin (50 jalkaa) pituisiin yhteyksiin ja pitkän linjan versiona, jossa käytettiin differentiaalista signalointia 150 metrin (500 jalkaa) pituisiin yhteyksiin. Dataproducts-liitäntä löytyi monista suurkonejärjestelmistä aina 1990-luvulle asti, ja monet tulostinvalmistajat tarjosivat Dataproducts-liitäntää lisävarusteena.

Laaja valikoima laitteita suunniteltiin lopulta toimimaan rinnakkaisportilla. Useimmat laitteet olivat yksisuuntaisia (yksisuuntaisia) laitteita, joiden oli tarkoitus vastata vain PC:n lähettämiin tietoihin. Jotkin laitteet, kuten Zip-asemat, pystyivät kuitenkin toimimaan kaksisuuntaisesti. Myös tulostimet käyttivät lopulta kaksisuuntaista järjestelmää ja mahdollistivat erilaisten tilaraporttitietojen lähettämisen.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.