K U R S
W ostatniej czÍÅ›ci krÛtkiego cyklu artykuÅ‚Ûw
część 3
przedstawiamy najbardziej rozwiniÍty tryb pracy
interfejsu Centronics - ECP (Extended Capabilities Port). W stosunku do dwÛch
wczeÅ›niej przedstawionych, ECP jest prawdziwym ìkombajnemî moÅ‚liwoÅ›ci i szybkoÅ›ci,
co niestety nieco komplikuje jego obsÅ‚ugÍ.
Tryby SPP/ECP/EPP od strony praktycznej
Interfejs ECP opracowano w celu niÅ‚ w przypadku SPP, co osiÄ…gniÍ- doÅ‚Ä…czenie do PC wielu urzÄ…dzeÒ
zwiÍkszenia jego elastycznoÅ›ci, za- to dziÍki zastosowaniu nastÍpujÄ…- bez koniecznoÅ›ci stosowania dodat-
pewnienia moÅ‚liwoÅ›ci dynamicznego cych mechanizmÛw: kowych kart zwiÍkszajÄ…cych liczbÍ
modyfikowania kierunku przepÅ‚ywu - buforÛw FIFO dla kolejek wej- portÛw rÛwnolegÅ‚ych.
danych, a takłe jak najlepszego do- ściowych (dane odczytywane Z załołenia port Centronics z try-
stosowania do interfejsu ISA, co przez komputer) i wyjściowych bem ECP musi byĘ kompatybilny
wpÅ‚ywa na jego sprzÍtowe imple- (dane przesyÅ‚ane z komputera na z wczeÅ›niejszymi postami z trybem:
mentacje. W odrÛÅ‚nieniu od standar- zewnÄ…trz), SPP i EPP. W zwiÄ…zku z tym, pomi-
dÛw SPP i EPP, w ECP uÅ‚ytkownik - transferu danych do/z portu za mo znacznie bardziej zÅ‚oÅ‚onego pro-
ma stosunkowo niewielki (bezpośred- pomocą kanału DMA (Direct Me- tokołu, wykorzystywane są takie sa-
ni) wpływ na stany logiczne na wy- mory Access), me (jak w SPP i EPP) złącza, ist-
prowadzeniach portu - są one obsłu- - zastosowaniu kompresji przesyła- nieje takłe zazwyczaj mołliwośĘ
giwane sprzÍtowo przez specjalizowa- nych danych, ktÛra dziaÅ‚a on-line. przeÅ‚Ä…czenia portu w jeden z tych
ne zaimplementowane w interfejs. Zastosowany w ECP algorytm trybÛw pracy. W tab. 5 znajduje siÍ
kompresji (RLE - Run Length Enco- zestawienie sygnaÅ‚Ûw wystÍpujÄ…cych
ECP - skomplikowana potÍga ding) nie jest zbyt wydajny, ale w ECP wraz z ich przypisaniem do
SzybkośĘ transmisji danych wymaga niewielkich mocy oblicze- wyprowadzeÒ zÅ‚Ä…cza. Funkcje sygna-
przesyÅ‚anych przez port LPT w try- niowych i doskonale nadaje siÍ do Å‚Ûw sÄ… nastÍpujÄ…ce:
bie ECP jest do 50 razy wiÍksza kompresowania blokÛw danych skÅ‚a- - HostCLK - sygnaÅ‚ informujÄ…cy
dajÄ…cych siÍ z ciÄ…gÛw podobnych urzÄ…dzenie zewnÍtrzne niskim po-
znakÛw, czyli danych typowych dla ziomem, Å‚e komputer wystawiÅ‚
drukowania w trybie graficznym lub dane na Data 0..7. NarastajÄ…ce
przesyÅ‚ania obrazÛw ze skanera lub zbocze tego sygnaÅ‚u powinno za-
faksu do PC (i z PC do faksu). trzaskiwaĘ dane w odbiorniku.
Maksymalny stopieÒ kompresji da- - Data 0...7 - dwukierunkowe linie
nych wynosi 64:1, w praktyce nie danych.
przekracza wartości 58:1. - PeriphCLK - niski poziom tego
TwÛrcy standardu ECP (Hewlett sygnaÅ‚u informuje komputer, Å‚e
Packard i Microsoft) przewidzieli na Data 0...7 sÄ… dane do ode-
takłe mołliwośĘ adresowania urzą- brania. Narastające zbocze tego
dzeÒ doÅ‚Ä…czanych do portu, dziÍki sygnaÅ‚u powinno zatrzaskiwaĘ da-
czemu port rÛwnolegÅ‚y moÅ‚na wy- ne w buforze wejÅ›ciowym inter-
korzystaĘ jako dwukierunkowy uni- fejsu komputera.
wersalny interfejs, umoÅ‚liwiajÄ…cy - PeriphAck - speÅ‚nia podwÛjnÄ… rolÍ:
Rys. 10. Rys. 11. Rys. 12.
Elektronika Praktyczna 2/2002
82
K U R S
wany stanem logicznym linii Data
Tab. 5. Nazwy wyprowadzeń interfejsu ECP.
7 (dla ì1î liniami Data 0...6 prze-
Numer styku Numer styku Nazwa sygnału ECP Kierunek Dostęp
syłany jest adres urządzenia, a dla
w DB25 w 36-stykowym poprzez rejestr
ì0î liniami Data 0...6 przesyÅ‚ane
złączu Centronics
jest słowo informujące o liczbie po-
1 1 HostCLK wy -
wtarzajÄ…cych siÍ w pakiecie identycz-
2 2 Data 0 we/wy Data EPP
nych znakÛw). Taki sposÛb przesy-
3 3 Data 1 we/wy Data EPP
łania danych powoduje, łe długośĘ
4 4 Data 2 we/wy Data EPP
słowa przesyłanego przez post da-
5 5 Data 3 we/wy Data EPP
nych zmniejsza siÍ do 7 bitÛw.
6 6 Data 4 we/wy Data EPP
Zanim omÛwimy przebiegi ilu-
7 7 Data 5 we/wy Data EPP
strujÄ…ce role poszczegÛlnych sygna-
8 8 Data 6 we/wy Data EPP Å‚Ûw interfejsu w rÛÅ‚nych trybach
pracy, przedstawimy graf przejśĘ
9 9 Data 7 we/wy Data EPP
(zmian) stanÛw interfejsu ECP.
10 10 PeriphCLK we -
Przedstawiono go na rys. 10. Jak
11 11 PeriphAck we -
widaĘ, przejÅ›cia pomiÍdzy moÅ‚liwy-
12 12 nAckReverse we -
mi stanami zostaÅ‚y szczegÛÅ‚owo zde-
13 13 X-Flag we -
finiowane w opisie standardu ECP.
14 14 HostAck wy -
Zmiana kierunku przesyłania danych
15 32 PeriphRequest we -
z Forward na Reverse i odwrotnie
16 31 nReverseRequest wy -
jest mołliwa w kałdej chwili,
17 36 1284 Active wy -
o czym decydujÄ… odpowiednie kom-
18...25 19...30 GND
binacje stanÛw logicznych na wej-
ściach sterujących kierunkiem prze-
- podczas przesyłania danych - PeriphRequest - ustawienie przez pływu danych. Interfejs domyślnie
z komputera do odbiornika ze- urzÄ…dzenie zewnÍtrzne tej linii jest uruchamiany w trybie Compatib-
wnÍtrznego (Forward Mode) jest w stan logicznego zera sygnalizu- le Mode, w ktÛrym to zachowuje siÍ
wejściem sygnału potwierdzają- je łądanie odczytania przez kom- jak klasyczny SPP. W trybie Nego-
cego przyjÍcie danych przez puter danych wystawionych przez tiate jest ustalany obsÅ‚ugiwany przez
odbiornik, to urzÄ…dzenie (Å‚Ä…danie obsÅ‚ugi). urzÄ…dzenie zewnÍtrzne tryb przesyÅ‚a-
- podczas przesyłania danych - nReverseRequest - łądanie zmia- nia danych (ECP, ECP Device ID,
z urzÄ…dzenia zewnÍtrznego do ny kierunku transmisji na urzÄ…- ECP with RLE compression lub ECP
komputera (Reverse Mode) syg- dzenie zewnÍtrzne->komputer. Jest Device ID with RLE compression),
nał ten przyjmuje poziom wy- on ustawiany przez komputer. natomiast Setup słuły tylko do za-
soki podczas przesyÅ‚ania da- - 1284 Active - wyjÅ›cie sygnalizu- pewnienia stabilizacji poziomÛw syg-
nych (Data Cycle), a niski pod- jÄ…ce logicznÄ… jedynkÄ… pracÍ inter- naÅ‚Ûw z buforÛw wyjÅ›ciowych (np.
czas przesyłania polecenia fejsu w trybie ECP. po przełączeniu z trybu Open Col-
(Command Cycle). Przez 8-bitowy port danych prze- lector do Push-Pull).
- nAckReverse - tą linią urządze- syłane są w obydwu kierunkach da-
nie zewnÍtrzne potwierdza przy- ne oraz polecenia, wÅ›rÛd ktÛrych sÄ… Handshaking w ECP
jÍcie Å‚Ä…dania przeÅ‚Ä…czenia siÍ rozrÛÅ‚niane: informacje o adresie Na rys. 11 pokazano sekwencjÍ
w tryb transmisji Reverse Mode. urzÄ…dzenia docelowego oraz polece- zmian stanÛw sygnaÅ‚Ûw podczas
- X-Flag - sygnał wykorzystywany nia związane z kompresją przesyła- przesyłania danych z komputera do
podczas negocjowania rodzaju nych danych. Rodzaj informacji urzÄ…dzenia wspÛÅ‚pracujÄ…cego (For-
transmisji przez interfejs ECP. Usta- przesyÅ‚anych liniami danych (w try- ward Data Cycle). Cykl zaczyna siÍ
wienie tego sygnału przez urządze- bie Command Cycle) jest sygnalizo- od wystawienia przez komputer da-
nie zewnÍtrzne na poziom H ozna-
cza, łe obsługuje ono łądany przez
komputer tryb pracy. W standardzie
IEEE1284 opisano cztery tryby:
ECP, ECP Device ID, ECP with
RLE compression oraz ECP Device
ID with RLE compression.
- HostAck - speÅ‚nia podwÛjnÄ… rolÍ:
- podczas transmisji z komputera
do urzÄ…dzenia zewnÍtrznego
(Forward Mode) logiczna jedyn-
ka na tej linii sygnalizuje tran-
sfer danych, natomiast logiczne
zero informuje o przesyłaniu li-
niami danych polecenia (Com-
mand Cycle),
- podczas transmisji z urzÄ…dzenia
zewnÍtrznego do komputera speÅ‚-
nia rolÍ linii potwierdzajÄ…cej od-
biÛr danych przez komputer.
Rys. 13. Rys. 14.
Elektronika Praktyczna 2/2002
84
K U R S
Tab. 6. Mapa rejestrów interfejsu równoległego pracującego w trybie ECP. Tab. 7. Funkcje bitów rejestru ECR
(base + 402h).
Adres Nazwa rejestru Kierunek
Bity Funkcja
Bazowy + 0 Data Port (w trybie SPP) Zapis
7...5 Wybór trybu pracy interfejsu:
ECP Address FIFO (w trybie ECP) Zapis/Odczyt
000 - Standard Mode
Bazowy + 1 Status Port Zapis/Odczyt
001 - Byte Mode
Bazowy + 2 Control Port Zapis/Odczyt
010 - Parallel Port FIFO Mode
Bazowy + 400h Data FIFO (w trybie ECP) Zapis/Odczyt
011 - ECP FIFO Mode
100 - EPP Mode
Data FIFO (w trybie Parallel Port FIFO)
101 - zarezerwowane
Test FIFO (w trybie Test)
110 - FIFO Test Mode
Configuration Register A (w trybie Configuration)
111 - Configuration Mode
Bazowy + 401h Configuration Register B (w trybie Configuration) Zapis/Odczyt
4 ECP Interrupt
Bazowy + 402h Extended Control Register Zapis/Odczyt
3 DMA Enable
2 ECP Service
nych na linie Data 0...7. Jak przesyłania polecenia - Command 1 FIFO Full
wcześniej wspomniano, przesyłanie Cycle - sygnał ten przyjmuje stan
0 FIFO Empty
danych wymaga ustawienia linii logicznej ì1î - rys. 14). GotowośĘ
HostAck na ì1î. NastÍpnie urzÄ…- wystawionych danych urzÄ…dzenie sÛb pracy FIFO itp.), natomiast re-
dzenie zewnÍtrzne jest informowa- zewnÍtrzne sygnalizuje zmianÄ… sta- jestr ECR (tab. 7) odpowiada za:
ne sygnałem HostkClk=0 o wysta- nu logicznego na linii PeriphClk - ustawienie trybu pracy interfejsu
wieniu waÅ‚nych danych. NarastajÄ…- z ì1î na ì0î. Komputer potwierdza (w tym przeÅ‚Ä…czenie go w tryb
ce zbocze sygnału HostClk powo- gotowośĘ do odbioru danych zmie- konfiguracji),
duje zatrzaÅ›niÍcie danych w rejest- niajÄ…c stan logiczny linii HostAck - uaktywnienie obsÅ‚ugi DMA
rze wejÅ›ciowym urzÄ…dzenia zewnÍt- z ì0î na ì1î. NastÍpnie, narastajÄ…- i przerwaÒ,
rznego. W odpowiedzi na zmianÍ ce zbocze sygnaÅ‚u PeriphClk wy- - kontrolÍ stanu bufora FIFO (pus-
sygnaÅ‚u HostClk z logicznej ì1î na znacza moment wpisania przesyÅ‚a- ty/peÅ‚ny).
ì0î, urzÄ…dzenie zewnÍtrzne po- nych danych do rejestru wejÅ›cio- SzczegÛÅ‚owy opis funkcji tych
twierdza gotowośĘ odebrania da- wego portu komputera. OdbiÛr da- rejestrÛw pominiemy, poniewaÅ‚ jest
nych, co jest sygnalizowane zmia- nych przez komputer jest potwier- on ściśle związany z oprogramowa-
nÄ… stanu logicznego PeriphAck dzany zmianÄ… stanu logicznego na niem komputera sterujÄ…cego pracÄ…
z ì0î na ì1î. Podobnie przebiega linii HostAck z ì1î na ì0î. interfejsu. Opis przedstawiony w ar-
przesyÅ‚anie polecenia z komputera Pomimo tego, Å‚e liczba ìkrokÛwî tykule umoÅ‚liwia natomiast samo-
do urzÄ…dzenia zewnÍtrznego (For- niezbÍdnych do transferu danych dzielnÄ… realizacjÍ urzÄ…dzenia wypo-
ward Command Cycle), z tÄ… rÛÅ‚ni- w trybie ECP jest znacznie wiÍksza saÅ‚onego w interfejs zgodny z ECP
cÄ… (rys. 12), Å‚e sygnaÅ‚ HostAck od liczby krokÛw koniecznych do wykonany programowo lub sprzÍto-
przyjmuje stan logicznego ì0î. transferu danych w trybie SPP (za- wo (np. w ukÅ‚adzie PLD). Czytelni-
Nieco inaczej przebiega przesy- ledwie 5), szybkośĘ pracy ECP jest kÛw zainteresowanych opisem fun-
Å‚anie danych z urzÄ…dzenia zewnÍtr- wiÍksza, a to dlatego, Å‚e ta proce- kcji rejestrÛw zachÍcam do odwie-
znego do komputera (Reverse Mo- dura jest realizowana sprzÍtowo. dzenia naszego dziaÅ‚u Download
de). Na rys. 13 sÄ… widoczne prze- (www.ep.com.pl) lub siÍgniÍciu po
biegi wystÍpujÄ…ce podczas przesy- Rejestry pÅ‚ytÍ CD-EP02/2002B, na ktÛrej
Å‚ania danych w trybie Reverse Mo- Ze wzglÍdu na odmienne me- publikujemy wybrane materiaÅ‚y
de. Transfer rozpoczyna komputer chanizmy wykorzystywane przez in- ürÛdÅ‚owe zwiÄ…zane z tematykÄ… in-
zerujÄ…c sygnaÅ‚ nReverseRequest, co terefejs pracujÄ…cy w trybie ECP, zu- terfejsÛw rÛwnolegÅ‚ych SPP/EPP
wymusza na urzÄ…dzeniu wspÛÅ‚pra- peÅ‚nie innÄ… strukturÍ niÅ‚ dla trybu i ECP.
cujÄ…cym potwierdzenie (lub jego SPP i EPP majÄ… rejestry interfejsu. Tomasz Jakubik, AVT
brak w przypadku braku moÅ‚liwoÅ›- W tab. 6 podano mapÍ adresÛw re-
ci obsÅ‚ugi Å‚Ä…dania) zmianÄ… sygnaÅ‚u jestrÛw niezbÍdnych do poprawnej
Dodatkowe informacje
nAckReverse na logiczne ì0î. pracy portu ECP. DostÍp do rejes-
Dodatkowe informacje można znalex
ć w Internecie
W kolejnym kroku, po potwierdze- trÛw konfiguracyjnych A i B jest
pod adresami:
niu przez wspÛÅ‚pracujÄ…ce urzÄ…dze- moÅ‚liwy tylko w trybie konfiguracji
- http://www.beyondlogic.org/pardebug/pdebug.htm,
nie mołliwości transferu danych interfejsu. Rejestry konfiguracyjne
- http://www.beyondlogic.org/spp/parallel.pdf,
do komputera, wystawia ono na li- A i B słułą do ustawiania paramet-
- http://www.beyondlogic.org/epp/epp.pdf,
nie Data 0...7 dane, co jest sygna- rÛw pracy interfejsu ìod stronyî
- http://www.beyondlogic.org/ecp/ecp.pdf,
lizowane zmianą stanu linii Peri- złącza ISA (ustawiane przerwania,
- http://www.lvr.com/parport.htm,
phAck z ì0î na ì1î (w przypadku uaktywnianie kanaÅ‚Ûw DMA, spo- - http://www.lpt.com/Downloads/downloads.htm.
Elektronika Praktyczna 2/2002
86