パラレルポート

CentronicsEdit

An Wang, Robert Howard and Prentice Robinsonは、Wang Laboratoriesの子会社で特殊コンピュータ端末を製造していたCentronicsで低価格のプリンタの開発に着手した。 このプリンターは、ドットマトリクス方式で、ソレノイドに接続された7本の金属ピンを垂直に並べたプリントヘッドを使用していた。 ソレノイドに電気を流すと、ピンが前方に押し出され、紙に当たってドットが残る。 文字グリフを完成させるためには、プリントヘッドが指定されたピンに電力を受けて縦に1つのパターンを作り、プリントヘッドが右に少し移動する、その繰り返しであった。 A型では9ピンのプリントヘッドを使い、9×7のグリフを形成していた

。 シリアルポートなら最小限のピンと配線で済みますが、データが届くたびにバッファリングして、マルチビットの値に戻すという作業が必要になります。 パラレルポートでは、ASCIIの値全体を完全な形でピン上に表示するため、この作業が簡単になる。 8本のデータピンのほか、各種の制御ピンや電気的なグランドも必要である。 これは、王電機が初期の電卓に使っていた36ピンのマイクロリボンコネクタ2万個が余ったものである。 残りのピンは、アースされているか、接続されていない状態である。 このコネクタはセントロニクスと密接に関連し、現在では「セントロニクス・コネクタ」として一般に知られている。

このコネクタを採用したセントロニクス・モデル101プリンタは1970年に発売された。 ホストは8本のデータピンのうち7本を+5VにHighして1を表し、データの準備ができるとSTROBEピンを0VにHighして応答し、プリンタはBUSYラインをHighして文字を印字し、再びBUSYをLowに戻すというものであった。 そして、再びBUSYをLOWにすると、ホストは次の文字を送ることができる。 データ中の制御文字は、CREOFのような他の動作を引き起こした。 また、AUTOFEEDラインをHighにしておくと、プリンタは自動的に新しい行を開始することができた。

プリンタ側のインターフェースはすぐに業界のデファクトスタンダードになりましたが、システム側では各メーカーがさまざまなコネクタを使用したため、さまざまなケーブルが必要になりました。 たとえば、NCRは接続の両端に36ピンのマイクロリボンコネクタを、初期のVAXシステムはDC-37コネクタを、Texas Instrumentsは25ピンのカードエッジコネクタを、Data Generalは50ピンのマイクロリボンコネクタを使用した。 IBM が IBM PC にパラレル・インターフェイスを実装したとき、インターフェイスの PC 側で DB-25F コネクタを使用し、片方が DB25M でもう片方が 36 ピンのマイクロリボン・コネクタという、今ではおなじみのパラレル・ケーブルが誕生しました

理論的には、セントロニクス・ポートは 75,000 文字/秒という高速データ転送が可能でした。 これは、平均して1秒間に160文字程度のプリンタよりはるかに速く、ポートがアイドル状態になっている時間が長いことを意味する。 つまり、このポートを使っている時間の方が長いのである。「もっとデータをくれ」というプリンターのBUSY信号に対して、ホストがどれだけ早く反応できるかが、このポートの性能を決める。 そこで、プリンターはバッファを搭載し、ホストからデータを高速に送信できるようにした。 これにより、ホストから次の文字が届くまでの待ち時間による遅延を減らす(あるいはなくす)ことができただけでなく、ホストは性能を落とすことなく他の操作を行うことができるようになった。 さらに、バッファを使って数行を保存し、両方向に印刷することで、プリントヘッドがページの左側に戻る間の遅延をなくし、パフォーマンスを向上させた。 このような変更により、102 や 308 のようなセントロニクス・モデルのように、それ以外は変化しないプリンタの性能が 2 倍以上になりました。

IBMEdit

IBM は 1981 年に IBM PC をリリースし、セントロニクス・インターフェイスの変種を含め、IBM PC で使用できるのは (Epson からブランド変更した) IBM ロゴ入りプリンタだけでした。 IBMは、PC側にDB25Fコネクタ、プリンタ側に36ピンのセントロニクスコネクタを持つパラレルケーブルを標準化した。 1981 年の IBM PC 用のオリジナルの IBM パラレル プリンター アダプターは、8 行のデータ出力と 4 行のデータ入力という限られた双方向性をサポートするよう設計されていました。 これにより、ポートをプリンタへの出力だけでなく、他の目的にも使用することができました。 これは、ケーブルの両端のデバイスからデータラインを書き込めるようにすることで実現したもので、ホスト側のポートが双方向であることが必要だった。 この機能はあまり使われず、後のハードウェアの改訂で削除された。 数年後の 1987 年、IBM は IBM PS/2 シリーズで双方向インターフェイスを再導入し、プリンタ ポートが双方向であることを期待しないようにハード配線されたアプリケーションとの互換性のために有効または無効にすることができました。 これらは、既存のポートの比較的少数のステータス ピンで表現できない新しい機能やエラー条件をサポートすることがよくありました。 IBM ソリューションはこれをサポートできましたが、実装は簡単ではなく、その時点ではサポートされていませんでした。 このため、HP社が1992年にLaserJet 4に導入したBi-Tronicsシステムにつながった。 これは、既存の4つのステータスピン、ERROR、SELECT、PE、BUSYを使用してニブルを表現し、2回の転送で8ビットの値を送信するものであった。 ニブルモードとして知られるバイ・トロニック・モードは、ホストがSELECTラインをハイにすることで示され、ホストがAUTOFEEDをローにトグルすることでデータが転送された。 その他、ハンドシェーキングプロトコルの変更により、プリンターへの送信は40万cps、ホストへの返信は5万cpsと、性能が向上した。 ホストへのデータ転送に使用されるすべてのピンは、すでにプリンタからホストへのラインでした。

EPP と ECPEdit

スキャナーや多機能プリンターなどの新しいデバイスの導入により、Bi-Tronics や IBM スタイルのバックチャネルでは処理できないほどの性能が要求されるようになりました。 これらの目的のために、他の 2 つの規格がより一般的になってきました。 拡張パラレルポート(EPP)は、もともとZenith Electronicsによって定義されたもので、コンセプトはIBMのバイトモードに似ていますが、ハンドシェイクの詳細を変更して、最大2MB/sまで可能にしました。 Extended Capability Port(ECP)は、基本的に同じ物理筐体の全く新しいポートで、ISAに基づくダイレクトメモリアクセスとデータを圧縮するランレングスエンコーディングも追加されており、特にファックスやモノクロスキャン画像などの単純な画像を転送する際に有効である。 ECP は双方向で最大 2.5 MB/s のパフォーマンスを提供します。

これらの拡張機能はすべて、IEEE 1284 規格の一部として収集されています。 1994 年の最初のリリースでは、オリジナルのセントロニクス モード (「互換モード」)、ニブル モード、バイト モード、およびすでに広く使用されているハンドシェイクへの変更が含まれました。オリジナルのセントロニクス実装では、データ ラインの変更ごとに BUSY リードを切り替える (busy-by-line) ことを求めていましたが、IEEE 1284 では受信文字ごとに BUSY を切り替える (busy-by-character) ことを求めています。 これにより、BUSYのトグル回数とそれに伴う双方の割り込みが減少する。 1997年のアップデートでプリンターステータスコードが標準化された。 2000年には、EPPおよびECPモードが標準に移行し、いくつかのコネクタとケーブルのスタイル、および1つのポートから最大8つのデバイスをデイジーチェーン接続する方法が追加されました。

ホストシステムまたはプリントサーバーによっては、比較的低い電圧出力または高速トグルでストロボ信号を使用する場合があります。 これらの問題のいずれかが、印刷しない、または断続的に印刷する、文字が欠落する、または繰り返し印刷する、またはゴミが出る原因となる可能性があります。 プリンタモデルによっては、文字ごとにビジー状態を設定するスイッチや設定がある場合もありますし、ハンドシェークアダプタが必要な場合もあります。

DataproductsEdit

Dataproducts は、プリンタに非常に異なるパラレルインターフェイスの実装を導入しました。 ホスト側にDC-37コネクタを使用し、プリンタ側には50ピンコネクタ-DD-50(誤って「DB50」と呼ばれることもある)またはブロック状のM-50コネクタ-M-50はWinchesterとも呼ばれていた-を使用していました。 データプロダクトパラレルは、15mまでの短線と、150mまでの差動信号による長線があった。 Dataproducts インターフェイスは 1990 年代まで多くのメインフレームシステムに搭載され、多くのプリンタメーカーが Dataproducts インターフェイスをオプションとして提供していました。 ほとんどのデバイスは単方向(ワンウェイ)デバイスで、PCから送られた情報に応答することだけを目的としていた。 しかし、Zipドライブのように双方向で動作するデバイスもあった。 また、プリンターも双方向方式を採用し、さまざまなステータスレポート情報を送信できるようになった

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