Как параллельные порты передавали данные до появления USB

14

Сейчас это кажется чем-то из далёкого прошлого. Мы подключаем USB-C, Thunderbolt или используем Wi-Fi, и идея передачи данных через толстые пучки проводов кажется пережитком прошлого. Однако параллельные порты были основой периферийных устройств ранних персональных компьютеров. Они не были просто причудливым экспериментом IBM. Это было практичное решение конкретной аппаратной проблемы начала 1980-х годов.

IBM не разрабатывала параллельный порт с нуля. Им нужен был способ общения с принтерами. Лидер рынка, компания Centronics, уже имела доминирующий интерфейс. IBM отказалась копировать его напрямую. Вместо этого они создали мост. 25-контактный разъем DB-25 со стороны компьютера и 36-контактный разъем Centronics со стороны принтера. Специальный кабель связывал их между собой.

Эта гибридная установка стала де-факто стандартом. Другие производители переняли её. Внезапно каждый ПК получил параллельный порт. Он предназначался не только для принтеров. Он стал универсальным каналом вывода данных.

Основная идея заложена в самом названии. Параллельная. Данные передаются байтами. Восемь бит одновременно. Сравните это с последовательными портами, которые отправляют биты по одному. Последовательная передача медленнее. Параллельная — быстрее. По крайней мере, раньше так было. Стандартный параллельный порт обеспечивал скорость 150 КБ/с. Для 1981 года этого было достаточно.

Понимание распиновки и логики работы

Если заглянуть внутрь разъема DB-25, вы увидите, что это не случайный набор контактов. У каждого пина есть своя функция. Это простая игра с напряжением. Высокое напряжение означает «1». Низкое напряжение означает «0».

Вот как происходит рукопожатие, когда компьютер общается с принтером.

Путь данных
Пины с 2 по 9 — это магистраль. Они передают сами данные. Компьютер подает 5 вольт для представления «1». Отсутствие напряжения означает «0». Это грубо. Аналоговое аппаратное обеспечение обрабатывает цифровую логику. Но это работает в реальном времени.

Строб и подтверждение (Acknowledge)
Принтер не просто слушает. Он сигнализирует обратно.
Пин 1 — это строб. Компьютер удерживает напряжение от 2,8 до 5 вольт. Когда он готов отправить байт, напряжение падает ниже 0,5 вольт. Это падение является сигналом «старт».
Принтер принимает данные. Он использует пин 10 для сигнала подтверждения (acknowledge). Он посылает заряд компьютеру, а затем напряжение падает ниже 0,5 вольт. Это сообщает ПК: «Я получил данные».

Статус и ошибки
Соединение не является односторонним. Принтер постоянно передает обновления статуса.
* Занят (Busy): Пин 11. Принтер подает заряд на этот пин во время работы. Напряжение падает, когда принтер готов принять больше данных.
* Нет бумаги (Out of Paper): Пин 12. Наличие заряда означает, что лоток пуст.
* Онлайн (Online): Пин 13. Пока компьютер видит заряд, принтер готов к работе.
* Автоматическая подача (Auto Feed): Пин 14. Компьютер использует заряд 5 вольт для запуска автоматической подачи бумаги.
* Ошибка (Error): Пин 15. Если что-то идет не так, принтер опускает напряжение ниже 0,5 вольт на этом пине. Это сигнал немедленной остановки.
* Инициализация (Initialize): Пин 16. Когда начинается новая задача, компьютер сбрасывает заряд на этом пине, чтобы сбросить состояние принтера.
* Контроль оффлайн (Offline Control): Пин 17. Компьютер может перевести принтер в оффлайн-режим, подав и удерживая заряд.
* Земля (Grounds): Пины с 18 по 25. Это опорные точки. Они замыкают цепь для сигналов с низким напряжением.

Почему это важно сегодня

Вы не найдете эти порты на новых машинах. Они исчезли. Но их понимание объясняет, почему современные подключения так сильно отличаются.

Параллельная коммуникация упирается в предел. По мере увеличения скорости 8 бит не приходят одновременно. Перекос (skew). Ошибки тайминга. Предел в 150 КБ/с был не просто выбором. Это было физическим ограничением.

USB решил эту проблему. Он перешел на последовательную передачу. Один поток. Меньше путаницы с кабелями. Никаких громоздких 36-контактных разъемов.

Параллельный порт был мостом между механической эпохой и цифровой. Он позволил персональным компьютерам создавать физический вывод данных. Это не было изящным решением. Кабель был толстым. Разъем был неудобным. Но он работал.

Мы двинулись дальше. Технология устарела. Логика осталась. Высокое напряжение означает «да». Низкое напряжение означает «нет». Среда изменилась. Бинарная истина осталась прежней.

Предыдущая статьяКак установить Zoom на Windows, Mac, Linux и мобильные устройства