legal note
IC Book © 2001

hardware
software

support
buy

Home page
   




Press
PortHistory
 


Режим Byte

Желание достичь равных скоростей в приеме и передаче данных по па­рал­лель­но­му интерфейсу привели к созданию режима Byte. В отличие от режима Nibble, обмен данными в обоих направлениях выполняется по одним и тем же линиям, а механизм переключения направления строится на основании анализа состояния статусных сигналов.

К сожалению, в данном режиме на аппаратном уровне не предусмотрена за­щита от неправильного выбора направления передачи. Забота о слаженной ра­бо­те канала связи ложится на программное обеспечение. По этой причине Byte не получил должного распространения и ограниченно поддерживается опе­ра­ци­он­ны­ми системами. Например, в Windows 9x нет встроенных драйверов па­рал­лель­но­го порта, ориентированных на поддержку режима Byte. Возможно, оп­ре­де­лен­ную роль сыграло происхождение этого коммуникационного про­то­ко­ла, впервые появившегося в системах IBM PS/2. Во всяком случае, в опе­ра­ци­он­ной системе OS/2, в разработке которой компания Microsoft при­ни­ма­ла участие на начальном этапе, такая поддержка есть.

Исторические корни определили и второе название — PS/2 Bidirectional Pa­ral­lel Port (BPP), которое хотя и не упоминается в стандарте, однако не ут­ра­ти­ло ак­ту­аль­ность до сих пор. Во всяком случае, драйверы сторонних про­из­во­ди­те­лей под­дер­жи­ва­ют режим Byte и оперируют этими понятиями.

Режим EPP (Enhanced Parallel Port)

Развитие техники и технологий позволили реализовать восьмибитовую пе­ре­да­чу данных с аппаратной защитой от коллизий при смене направления пе­ре­да­чи. В рамках EPP был предложен ряд новшеств. Появилась возможность подключения и адресации нескольких понумерованных устройств на одном ка­бе­ле. Появилась возможность повысить сложность периферийных устройств с ад­рес­ны­ми полями внутренних регистров и реализовать небольшую сеть из не­с­коль­ких устройств. Однако развитие современных сетевых технологий пе­ре­чер­к­ну­ло практическую значимость этих возможностей. Редко когда можно встретить несколько периферийных устройств параллельной обработки данных на одном кабеле, несмотря на принципиальную возможность такого решения.

Другой особенностью режима стала возможность свести к минимуму функции управления, необходимые при передаче данных. В отличие от протоколов Com­pa­ti­bi­li­ty, Nibble и Byte, когда драйверу необходимо было определить статус пе­ри­фе­рий­но­го устройства, его готовность, обеспечить передачу данных и получить под­тверждение о доставке, в режиме EPP все значительно упростилось.

Благодаря аппаратному управлению потоком данных — Flow Control — ра­бо­та драй­вера сводится к определению готовности устройства и обмену данными. Всю ра­бо­ту, связанную с задержками, стробами и проверками, которую в низших про­то­ко­лах выполняет программное обеспечение, берет на себя аппаратная часть хост-контроллера.




Режим ECP (Extended Capability Port)

Этот способ передачи данных был разработан компаниями Hewlett-Packard и Microsoft. Ввиду того, что в разработке принимали участие ведущие специалисты в области аппаратного обеспечения и реализации операционных сред, протокол по­лучился мощный и эффективный. Именно поэтому он получил столь широкое рас­прос­тра­не­ние и сразу был включен в IEEE1284, став тем самым стандартом de facto для высокоскоростной передачи данных через периферийный па­рал­лель­ный интерфейс компьютера.

Протокол ECP обеспечивает двунаправленную передачу данных в по­лу­дуп­лек­с­ном режиме, имеет раздельные каналы данных для каждого направления дви­же­ния, позволяет работать с активными периферийными устройствами и под­дер­жи­ва­ет простую компрессию данных RLE. В дополнение, как и в режиме EPP, имеется возможность многоканальной адресации периферийных устройств.

К сожалению, такое обилие возможностей и сложность аппаратной ре­а­ли­за­ции зачастую приводит к тому, что многие разработчики периферийных устройств отказываются от поддержки ECP в пользу менее скоростных, но более простых протоколов из семейства SPP. Нужно отметить также, что даже в современных реализациях микросхем Super I/O не всегда поддерживается вся совокупность воз­можностей ECP-протокола.

Рассматривая высокоскоростные протоколы, нужно не забыть о такой со­став­ля­ю­щей части передачи данных как способ обмена данными чипсета с ми­к­ро­схе­ма­ми ввода-вывода. Если протокол простой и относительно низ­ко­ско­ро­ст­ной, как Compatibility, Nibble или Byte, то обмен осуществляется по старинке, командами IN и OUT. В этом случае требуется минимальная драйверная поддержка со сто­ро­ны операционной системы, а скорость обмена с параллельным ин­тер­фей­сом зависит только от времени доступа к шине, с которой "связана" ми­к­ро­схе­ма вво­да-вывода.

При подключении Super I/O к шине ISA максимальное время доступа к портам варьируется от 2 до 2.5 микросекунд, использование LPC увеличивает это зна­че­ние до 3.5 микросекунд, для шины PCI — от 0.5 до 0.7 микросекунд. Учитывая то, что передача данных происходит не за одну команду ввода-вывода, скорость пе­ре­да­чи составляет 200-500 KBps для ISA и LPC и от 600 KBps до 2 MBps для PCI. Для большинства периферийных устройств — будь то принтеры, сканеры, про­грам­ма­то­ры, устройства защиты данных — а также для необычайного мно­жес­тва ди­ко­вин­ных устройств с параллельным интерфейсом этих скоростей хватает даже с из­бытком.

Что же касается высокопроизводительных периферийных устройств (прин­те­ров для малой полиграфии, полноформатных сканеров, устройств слежения и дру­гих машины для "перемалывания" данных), то здесь без ECP не обойтись.

При передаче потоков данных со скоростью 1 MBps и выше становится ак­ту­аль­ным процент загрузки центрального процессора. Для его уменьшения обычно используют три взаимно не исключающих механизма: дополнительные буферы FI­FO, способ обмена данными с использованием DMA канала, использование бо­лее производительной системной шины. Это усложняет драйверную под­дер­жку, но значительно увеличивает скорость обмена. В наиболее бы­с­тро­дей­ству­ю­щих реализациях параллельных интерфейсов пиковая скорость может достигать 25-30 MBps, что ставит этот способ передачи данных на одну план­ку с его современными собратьями.





about
press


вверх