Revisões. Porto paralelo. Porto paralelo. Porto paralelo. Porto paralelo. Porto paralelo GPIB JTAG

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1 Revisões GPIB JTAG Interface que surgiu para obter uma ligação mais rápida que a ligação série. Foi inicialment utilizada para ligar impressoras. Actualmente, permite ligar vários tipos de periféricos (impressoras, scanners, discos rígidos, CDROMs,, etc) O porto paralelo inicial SPP (Standard Parallel Port) é unidirecional. Tem débito máximo de 5 kbytes/s e o comprimento máximo dos cabos é de m. O SPP utiliza uma ficha DB5 e as impressoras uma ficha de 36 pinos (ficha Centronics). 3/4 Helena Sarmento 3/4 Helena Sarmento Apareceram posteriormente definições bidireccionais: PS/ (IBM), -Enhanced Parallel Port (Intel, Zentith e Xircom) e ECP-Extended Parallel Port (HP e Microsoft). 3/4 Helena Sarmento 3 3/4 Helena Sarmento 4 A norma IEEE 84, aprovada em 994, que permite comunicação bidireccional, define: A interface eléctrica A interface mecânica A interface operacional: transferência de dados em modo de compatibilidade, nibble, byte, e ECP. A norma define a comunicação no nível físico norma IEEE 84 3/4 Helena Sarmento 5 3/4 Helena Sarmento 6

2 Interface mecânica Fichas : DB5 (IEEE 84-A) geralmente utilizada do lado do computador (host) centronics (IEEE 84-B) geralmente utilizada do lado do periférico ficha recomendada de 36 pinos (IEEE 84-C) para ser utilizada dos dois lados Equipamentos para serem ligados directamente devem ter fichas macho Equipamentos para serem ligados por cabos devem ter fichas fêmea, as fichas macho estão nos cabos nos cabos Interface mecânica Especificação dos sinais nas fichas para os vários modos de funcionamento (sinais) Especificação das ligações dos cabos Host periférico DB5 para DB5 DB5 para centronics DB5 para ficha recomendada Ficha recomendada para centronics Ficha recomendada para ficha recomendada (ligações) 3/4 Helena Sarmento 7 3/4 Helena Sarmento 8 Interface eléctrica Níveis eléctricos TTL (5V). Valores máximos +5,5V,5V. Especificação do cabo de 8 pares entrançados Interface eléctrica Especificação de tensões e correntes, capacidades e resistências de pull up nos emissores (drivers) e receptores: Nível : compatibilidade com equipamentos anteriores à norma Interface assimétrica Linhas de dados (74LS374 - totem pole) fornece,6ma e absorve 4mA Linhas de controlo (745- open collector com 4,5 kω de pullup) 3/4 Helena Sarmento 9 3/4 Helena Sarmento Nível : Interface siimétrica (4 ma) Parâmetro V OH V OL V OH V OL R O Slew rate Condição valor circuito aberto < 5,5 V circuito aberto > -,5 V I O =4mA >,4 V I O =4mA <,4 V» V O =(V OH V OL )/ 5±5 Ω driver,5,4 V/ns < µa Parâmetro Condição valor V Ilimiar,8 V V histerese I L =4mA,-, V I IH» V O = V receptor I IL V O =,8 V < µa C i < 5 pf Deve duportar picos de tensão entre V e 7 V 3/4 Helena Sarmento - saída do emissor adaptada à impedância característica do cabo - entrada do receptor com impedância infinita 5V R D R S R O, k cabo 5V, k R O, k R S para adaptar impedâncias 3/4 Helena Sarmento 5V R D R S Z O R S R D cabo R O R S + R D < R o

3 Interface operacional! Iniciada em modo de compatibilidade (unidireccional)! Depois, por negociação com o periférico:! Transmite em mode de compatibilidade! Transita para outro modo (bidireccional)! Ao ligar a alimentação (fichas recomendadas):! Host Logic High e Peripheral Logic High activados para indicar que podem comunicar! A interface pode ser reiniciada:! Volta ao modo de compatibilidade! ninit (L) e nselection (L) no host Modo de compatibilidade (compatível com o SPP) Define o protocolo utilizado pela maioria dos PCs para transferirem dados para uma impressora. Corresponde ao funcionamento do SPP e é muitas vezes designado por modo Centronics (devido à ficha Centronics da impressora). Neste modo: as linhas de controlo e de status definem o handshaking com o PC as linhas de dados transportam a informação do PC para o periférico. Neste modo: 5 kbytes/s, cabo de m 3/4 Helena Sarmento 3 3/4 Helena Sarmento 4 Modo de compatibilidade Dados Status Control 3/4 Helena Sarmento 5 Sinais no modo de compatibilidade Tipo Sinal In/Out Controlo STROBE Out Activo a. Indica dados válidos em D-D7 Controlo AUTOFEED Out Activo a. Indica à impressora para incluir um LF depois de cada CR Controlo SELECTIN Out Activo a. Indica á impressora que foi seleccionada Controlo INIT Out Activo a. Status ACK In Activo a. Status BUSY In Activo a.indica que a impressora está ocupada a receber dados Status PE In Ausência de papel (Paper Empty) Status SELECT In Activo a. Indica impressora ligada Status ERROR In Activo a.indica condição de erro Dados D a D7 Out 8 linhas de saída 3/4 Helena Sarmento 6 Registos Ciclo de transferência de dados Offset = Nome Dados Status Controlo R W Porto para ler ou escrever dados Contém bits de status Usado para definir sinais de controlo * Offset face ao endereço base do porto 3/4 Helena Sarmento 7 O programa escreve os dados no registo de dados O programa lê o registo de status para verificar se o periférico não está ocupado (BUSY = ) Se BUSY = o programa põe no registo de controlo STROBE = O periférico activa a linha BUSY, lê os dados e indica que pde receber novo byte gerando um impulso a L de ACK e depois BUSY = 3/4 Helena Sarmento 8 3

4 Modo nibble Este modo permite criar um canal bidireccional com transferência de dados do periférico para o PC Utiliza 4 das 5 linhas de Status (do periférico para o PC) para os dados e a quinta para gerar uma interrupção ao PC (nibble válido). Com dois ciclos de transferência obtém-se um byte. Os bits do registo de status têm de ser manipulados por software para obter o nibble. Neste modo, a comunicação do periférico para o PC envolve dois ciclos e execução de software, ficando o ritmo de transmissão limitado a 5 kbytes/s. As limitações não são críticas se os requisitos de transferência do periférico para o PC forem reduzidos. Nibble Sinais envolvidos na transferência de dados do periférico para o PC 3/4 Helena Sarmento 9 3/4 Helena Sarmento Sinais no modo nibble STROBE STROBE Out Não é utilizado na transferência inversa HostBusy =, indica que o PC está pronto AUTOFEED HostBusy Out para receber o nibble. HostBusy = indica que o nibble foi recebido. SELECTIN 84Active Out A, indica que o PC está no num modo de transferência 84 INIT INIT Out Não é utilizado na transferência inversa ACK PtrClk In PtrClk =, indica nibble válido. PtrClk =, como resposta a HostBusy = BUSY PtrBusy In D3, depois D7 PE AchDataRe q In D, depois D6 SELECT Xflag In D, depois D5 ERROR ndataavail In D, depois D4 D a D7 3/4 D a D7 Out Não são utilizados na transferência inversa Helena Sarmento Ciclo de transferência de dados. O PC assinala que pode receber dados (HostBusy = ). O periférico responde pondo os dados (nibble) nas linhas de Status 3. O periférico assinala que o nibble é válido (PtrClk = ) 4. O PC indica que recebeu um nibble e ainda não pode receber o seguinte 5. O periférico responde que tomou conhecimento. 6. Repetem-se os cinco passos anteriores 3/4 Helena Sarmento Modo byte Este modo permite criar um canal bidireccional. Modo em que as linhas de dados podem ser utilizadas também para leitura de dados do perférico. Modo utilizado pela IBM no porto PS/. Necessita de apenas um ciclo e não dois como o modo nibble, permitindo ritmos semelhantes ao modo de compatibilidade. 3/4 Helena Sarmento 3 Modo byte STROBE HostClk Out Levado a no fim da transferência de um byte (indica que o byte foi recebido) HostBusy =, indica que o PC está pronto para AUTOFEED HostBusy Out receber o byte. HostBusy = indica que o byte foi recebido. SELECTIN 84Active Out A, indica modo de transferência 84 INIT INIT Out Não é utilizado na transferência inversa ACK PtrClk In PtrClk =, indica nivbble válido. PtrClk =, como resposta a HostBusy = BUSY PtrBusy In Indica canal directo ocupado PE AchDataRe q In Segue o sinal DataAvail SELECT Xflag In Não é utilizado ERROR DataAvail In Dados estão disponíveis no canal inverso D a D7 D a D7 In/Out Dados do perférico para o host e em sentido contrário 3/4 Helena Sarmento 4 4

5 Modo byte. PC indica que está pronto para receber dados (HostBusy =). O periférico coloca o byte nas linhas de dados 3. O periférico indica que os dados são válidos com PtrClk = 4. O PC lê os dados e indica que os leu com (HostBusy =) 5. O periférico responde com PtrClk = e o PC gera em resposta um impulso em HostClk Os passos repetem-se para ler novos bytes. 3/4 Helena Sarmento 5 Modo ECP (Extented Capability Port) Modo bidireccional com alto desempenho, inicialmente desenvolvido pela HP e Microsoft (a norma não inclui todas as características). Permite dois tipos de ciclos nas direcções directa e inversa: Ciclo de dados (HostAck = ) Ciclo de comandos (HostAck = ) Permite transferências com compressão: RLE Run-Lenght (cadeias de caracteres com bytes seguidos repetidos ) O bit 7 num ciclo de comandos indica se há compressão Permite acesso a múltiplos (até 8) dispositivos lógicos num dispositivo físico (ex: fax/impressora/modem).a impressora pode estar a imprimir e simultaneamente aceder-se ao modem. 3/4 Helena Sarmento 6 Sinais no modo de ECP STROBE HostClk Out Utilizado com PeriphAck para transferir dados ou comandos do PC para o periférico. PC indica se são dados ( ) ou comandos AUTOFEED HostAck Out ( ) a transferir para o periférico. Utilizado com PeriphClk para transferir informação do periférico para o PC. SELECTIN 84Active Out A, indica modo de transferência 84 INIT ReverseReque st Out indica transferência do periférico para o PC ACK PeriphClk In Utilizado com HostAck para transferir dados ou comandos do periférico para o PC. O periférico indica se são dados ( ) ou BUSY PeriphAck In comandos ( ) a transferir para PC. Utilizado com HostClk para transferir informação do PC para o periférico. 3/4 Helena Sarmento 7 Sinais no modo de ECP (cont) PE AckReverse In O periférico indica recepção de ReverseRequest SELECT Xflag In Flag de extensibilidade ERROR PeriphRequest In O periférico indica que tem dados para transferir D a D7 D a D7 In/Out Dados para transferência bidireccional 3/4 Helena Sarmento 8 Transferência de informação do PC para o periférico Transferência de informação do periférico para o PC. O PC põe os dados em D-D7 e indica que é ciclo de dados (HostAck = ). O PC põe HostClk = para indicar dados válidos 3. O periférico acusa a recepção (PeriphAck = ) 4. O PC muda HostClk (HostClk = ) para enviar os dados para o periférico 5. O periférico indica que está pronto para novo byte (PeriphAck = ) 6. O ciclo repete-se com HostAck = para indicar ciclo de transferência de comandos 3/4 Helena Sarmento 9. O PC pede uma transferência do periférico para o PC (ReverseRequest = ). O periférico acusa a recepção do pedido (AckReverse = ) 3. O periférico põe os dados em D-D7 e indica que são dados com PheriphAck =. 4. O periférico indica que são dados válidos (PheriphClk = ). 5. O PC acusa a recepção com HostAck = 6. O periférico põe PheriphClk = para transferir comandos 7. O PC põe HostAck = para indicar que está pronto para receber novo byte 3/4 Helena Sarmento 3 5

6 Registos no modo ECP: Offset Nome Data ecpafifo dsr dcr cfifo ecpdfifo Tfifo cnfga cnfgb ecr Modo SPP, byte ECP todos todos Fast Centr. ECP R Test Conf. Conf. Porto de dados FIFO de endereços no modo ECP registo de status registo de controlo FIFO de dados do porto paralelo FIFO de dados do ECP FIFO de test Registo de configuração Registo de configuração Registo de controlo estendido Modo (Enhanced Parallel Port) Modo bidireccional com alto desempenho, inicialmente desenvolvido pela Intel (cicuito integrado 836), Xircom e Zenith. Permite transferência de dados e de endereços (multiplexados nas linhas D-D7). A sinalização do tipo de um microprocessador. A identificação de um dispositivo deste tipo passa por uma negociação inicial num dos outros modos bidireccionais 3/4 Helena Sarmento 3 3/4 Helena Sarmento 3 Modo (Enhanced Parallel Port) Define 4 tipos de ciclos de transferência iniciados pelo PC:. Leitura de dados. Escrita de dados 3. Leitura de endereços 4. Escrita de endereços Nos ciclos de leitura e escrita de endereços são passados endereços, informação de controlo e comandos. A taxa de transmissão pode ir de 5k a M bytes por segundo (aproxima-se do desempenho do barramento ISA ). 3/4 Helena Sarmento 33 Sinais no modo de STROBE WRITE Out A, indica escrita e a leitura AUTOFEED DATASTB Out A, indica que uma operação de leitura ou escrita de dados está a decorrer SELECTIN ADDRSTB Out A, indica que uma operação de leitura ou escrita de endereços está a decorrer INIT RESET Out A, faz reset do periférico ACK INTR In Usado para o perférico gerar uma interrupção no PC A,indica que pode ser iniciado um ciclo de BUSY WAIT In transferência de dados e a que pode ser terminado PE In Pode ser utilizado de diferentes formas SELECT In Pode ser utilizado de diferentes formas ERROR In Pode ser utilizado de diferentes formas D a D7 D a D7 In/Out Dados/endereços bidireccionais 3/4 Helena Sarmento 34 Registos no modo Offset Nome Dados (SPP) Status (SPP) Controlo (SPP) Endereços W R W Dados Modo SPP/ SPP/ SPP/ Porto de dados do SPP Contém bits de status Usado para definir sinais de controlo Para gerar ciclos de leitura e escrita de endereços Para gerar ciclos de leitura e escrita de dados Pode ser utilizado ou não. Pode servir, por exemplo, para operações de I/O de 6 ou 3 bits 3/4 Helena Sarmento 35 Ciclo de escrita de dados (). O PC escreve no registo de dados (IOW = ). A linha de WRITE é actuada e os dados são disponibilizados em D-D7 3. DataStrobe é activado pois o periférico tem WAIT = 4. O porto espera a indicação de dados lidos pelo periférico ( WAIT = ) 5. DataStrobe é desactivado e o ciclo termina 6. O ciclo de I/O termina (IOW = ) 7. Pode começar novo ciclo 3/4 Helena Sarmento 36 6