Як паралельні порти передавали дані до появи USB

1

Нині це здається чимось із далекого минулого. Ми підключаємо USB-C, Thunderbolt або використовуємо Wi-Fi, і ідея передачі даних через товсті пучки проводів видається пережитком минулого. Проте паралельні порти були основою периферійних пристроїв ранніх персональних комп’ютерів. Вони були просто химерним експериментом IBM. Це було практичне вирішення конкретної апаратної проблеми початку 1980-х.

IBM не розробляла паралельний порт із нуля. Їм потрібний був спосіб спілкування з принтерами. Лідер ринку, компанія Centronics, вже мала домінуючий інтерфейс. IBM відмовилася копіювати його безпосередньо. Натомість вони створили міст. 25-контактний роз’єм DB-25 з боку комп’ютера та 36-контактний роз’єм Centronics з боку принтера. Спеціальний кабель зв’язував їх між собою.

Ця гібридна установка стала де-факто стандартом. Інші виробники перейняли її. Несподівано кожен ПК отримав паралельний порт. Він призначався не лише для принтерів. Він став універсальним каналом виведення даних.

Основна ідея закладена у самій назві. Паралельна. Дані передаються байтами. Вісім бітів одночасно. Порівняйте це з послідовними портами, які надсилають біти по одному. Послідовна передача повільніша. Паралельна – швидше. Принаймні раніше так було. Стандартний паралельний порт забезпечував швидкість 150 КБ/сек. Для 1981 цього було достатньо.

Розуміння розпинування та логіки роботи

Якщо ви побачите всередині роз’єму DB-25, ви побачите, що це не випадковий набір контактів. Кожен пін має свою функцію. Це проста гра з напругою. Висока напруга означає “1”. Низька напруга означає “0”.

Ось як відбувається рукостискання, коли комп’ютер спілкується із принтером.

Шлях даних
Піни з 2 по 9 – це магістраль. Вони передають самі дані. Комп’ютер подає 5 вольт для представлення “1”. Відсутність напруги означає “0”. Це брутально. Аналогове апаратне забезпечення опрацьовує цифрову логіку. Але це працює у реальному часі.

Строб та підтвердження (Acknowledge)
Принтер не просто слухає. Він сигналізує назад.
Пін 1 — це строб. Комп’ютер утримує напругу від 2,8 до 5 вольт. Коли він готовий відправити байт, напруга знижується нижче 0,5 вольт. Це падіння є сигналом “старт”.
Принтер приймає дані. Він використовує пін 10 для сигналу підтвердження (acknowledge). Він надсилає заряд комп’ютеру, а потім напруга падає нижче 0,5 вольт. Це повідомляє ПК: “Я отримав дані”.

Статус та помилки
З’єднання не є одностороннім. Принтер постійно передає оновлення статусу.
* Зайнятий (Busy): Пін 11. Принтер подає заряд на цей пін під час роботи. Напруга зменшується, коли принтер готовий прийняти більше даних.
* Немає паперу (Out of Paper): Пін 12. Наявність заряду означає, що лоток порожній.
* Онлайн (Online): Пін 13. Поки комп’ютер бачить заряд, принтер готовий до роботи.
* Автоматична подача (Auto Feed): Пін 14. Комп’ютер використовує заряд 5 вольт для запуску автоматичної подачі паперу.
* Помилка (Error): Пін 15. Якщо щось йде не так, принтер опускає напругу нижче 0,5 вольт на цьому піні. Це сигнал негайної зупинки.
* Ініціалізація (Initialize): Пін 16. Коли починається нове завдання, комп’ютер скидає заряд на цьому піні, щоб скинути стан принтера.
* Контроль офлайн (Offline Control): Пін 17. Комп’ютер може перевести принтер в офлайн-режим, подавши та утримуючи заряд.
* Земля (Grounds): Піни з 18 по 25. Це опорні точки. Вони замикають ланцюг для сигналів із низькою напругою.

Чому це важливо сьогодні

Ви не знайдете цих портів на нових машинах. Вони зникли. Але їхнє розуміння пояснює, чому сучасні підключення так сильно відрізняються.

Паралельна комунікація впирається у межу. У міру збільшення швидкості 8 біт не надходять одночасно. Перекіс (skew). Помилки таймінгу. Межа в 150 КБ/с була не просто вибором. Це було фізичне обмеження.

USB вирішив цю проблему. Він перейшов на послідовну передачу. Один потік. Менше плутанини із кабелями. Жодних громіздких 36-контактних роз’ємів.

Паралельний порт був мостом між механічною епохою та цифровою. Він дозволив персональним комп’ютерам створювати фізичне виведення даних. Це було витонченим рішенням. Кабель був товстим. Роз’єм був незручним. Але він працював.

Ми рушили далі. Технологія застаріла. Логіка лишилася. Висока напруга означає так. Низька напруга означає “ні”. Середовище змінилося. Бінарна істина залишилася незмінною.

попередня статтяЯк встановити Zoom на Windows, Mac, Linux та мобільні пристрої