Interfaccia Centronics

E’  una interfaccia parallela ad 8 bit di tipo asincrona usata soprattutto per collegare un computer ad una stampante parallela. Il flusso di dati è tipicamente monodirezionale e va, naturalmente, dal computer alla stampante. Recentemente, grazie alla evoluzione della interfaccia, è possibile anche inviare sulle stesse linee dati che vanno dal dispositivo periferico al computer e ciò consente l’utilizzo di tale interfaccia anche per il collegamento di dispositivi di input come, ad esempio, lo scanner o la webcam. Il connettore sul retro del computer è di tipo D a 25 poli femmina. Su un PC possono prendere posto fino a 3 interfacce parallele denominate LPT1, LPT2 e LPT3 (Line Printer Terminal). Ciascuna delle 3 LPT presenta 3 indirizzi contigui destinate alle periferiche di I/O.

L’indirizzo base della LPT1 è 888 (in esadecimale: 378), gli altri due indirizzi sono 889 e 890. L’indirizzo base della LPT2 è 632 (in esadecimale: 278), gli altri due indirizzi sono 633 e 634. L’indirizzo base della LPT3 è 956 (in esadecimale: 3BC), gli altri due indirizzi sono 957 e 958. Si riassume la situazione nella seguente tabella 3.

Tabella 3

Alla LPT1 viene riservato l’interrupt IRQ7. Il registro base di indirizzo 888, denominato registro dati,  contiene 8 bit di uscita dal PC.

Il registro di indirizzo successivo 889, noto come registro di stato, è accessibile solo dall’esterno e solamente per 5 dei suoi 8 bit. È detto registro di stato perché ciascuna delle 5 linee individua un particolare stato in cui si trova la stampante (occupata, carta esaurita, errore, ecc.). Il registro di indirizzo 890 rende disponibili solo 4 bit di uscita.

In fig.4 si mostra il connettore a 25 poli posto sul retro del computer.

Fig. 4 – Interfaccia Centronics. Connettore a 25 poli femmina posto sul retro del PC

In tabella 4 si riporta la piedinatura, la denominazione, la direzione, l’indirizzo e l’uso delle linee che l’interfaccia Centronics mette a disposizione sul connettore D a 25 poli agli indirizzi 888, 889 e 890 della LPT1.

Tabella 4

INDIRIZZO 888

Le linee di uscita DATA8...DATA1, di indirizzo 888 (378 esadecimale), situate tra i pin 9....2, sono memorizzate

all’indirizzo 888 :

INDIRIZZO 889

L’interfaccia Centronics possiede 5 linee di ingresso all’indirizzo 889 (379 esadecimale) con i seguenti valori e logiche di funzionamento:

_____

BUSY                            (pin 11)             vale 128 se è al livello basso         (logica negativa).

ACK                              (pin 10)             vale 64 se è al livello alto              (logica positiva).

PAPER OUT                   (pin 12)             vale 32 se è al livello alto              (logica positiva).

SELECTED                     (pin 13)             vale 16 se è al livello alto              (logica positiva).

ERROR                          (pin 15)             vale 8 se è al livello alto               (logica positiva).

I rimanenti 3 bit meno significativi del byte di ingresso non sono accessibili sul connettore e sono poste, internamente all’interfaccia,  al livello alto (1112 = 710 ).

Avendo a disposizione 5 bit (32 combinazioni) è possibile acquisire, nella variabile A valore compresi tra 0 e 31.

Ciò si realizza con i seguenti passaggi:

A = A XOR 128 (per complementare il bit applicato su BUSY);

A = A - 7            (per azzerare i tre bit meno significativi : operazione, comunque,

                            non necessaria);

A = A / 8            (per lo scorrimento a destra di 3 posizioni).

L'algoritmo di acquisizione in linguaggio QBASIC risulta, pertanto:

A = ((INP(889) XOR 128) - 7 ) / 8

In questo modo la parola di ingresso A assume un valore compreso tra 0 e 31.

INDIRIZZO 890

L’indirizzo Centronics 890 (37A esadecimale) rende disponibile in uscita altri 4 bit di cui tre attivi in logica negativa ed una in logica positiva :

___      _____

STB = STROBE                          (pin 1)   vale 1 se è al livello basso (logica negativa).

__     __________

AF = AUTOFEED                                    (pin 14)  vale 2 se è al livello basso (logica negativa).

IP = INIZIALIZE PRINTER            (pin 16)   vale 4 se è al livello alto (logica positiva).

__    _____________

SI = SELECT INPUT                    (pin 17)  vale 8 se è al livello basso (logica negativa).

IRQE = ABILITA INTERRUPT            vale 16  se è al livello alto (logica positiva)

                                                                 ma non è disponibile fisicamente.

Se si intende trasmettere una parola a 4 bit con valore compreso tra 0 e 15 e con i bit attivi in logica positiva, occorre commutare (XOR con 1 logico) i bit  e lasciare inalterato (XOR con zero logico) il bit IP :

OUT(890), A XOR 11

Il bit 5 dell’indirizzo 890 è accessibile solo via software e consente di impostare i dati dell’indirizzo 888 come Input (bit 5 = 1) o come Output ) bit 5 = 0.

Procedura per dichiarare la porta all'indirizzo 888 di Input o di Output

Se l'interfaccia Centronics è impostata come EPP (Enhanced Parallel Port) è possibile effettuare l'input di un byte all'indirizzo 888 purché  si imposti ad 1 il bit 5 dell'indirizzo 890.

Impostando a 0 il bit 5 dell'indirizzo 890, il byte DATA8...DATA1 all'indirizzo 888 ritorna a funzionare come byte di output.

Si riporta un semplice listato di test in QBASIC (facilmente modificabile in un altro linguaggio di programmazione) per provare la Centronics all'indirizzo 888 come canale di input a 8 bit.

Con un semplice spezzone di cavo telefonico (quello usato per collegamenti su bread-board) si collega il pin 2 (DATA1) al pin 25 (GND) del connettore (femmina) a 25 poli posto sul retro del PC e si prova il programma ottenendo sul monitor la stampa continua del numero 254 fino alla pressione di un tasto qualsiasi sulla tastiera. Portando il filo sul pin 3, 4, ecc. tenendo l'altro capo del filo sempre a massa, si può verificare che effettivamente il dato in lettura si modifica in funzione del pin collegato a massa. È  superfluo dire che le linee DATA8 ... DATA1 posti sui pin 9...2 sono da ritenersi allo stato 1 se tenute aperte.

Per impostare l'interfaccia Centronics come EPP, infine, si va nel BIOS SETUP e si  imposta la stampante come EPP anziché come SPP.

Fig.5. – Programma e collegamenti per provare la Centronics come porta di ingresso all’indirizzo 888.

Se si utilizza come software di gestione della interfaccia Centronics Visual Basic 6 e si opera in ambiente Windows ’98, 2000, 2000XP o NT è necessario utilizzare degli opportuni componenti che consentono di gestire le istruzioni di Input e Output verso la Centronics.

Ad esempio, sul sito Internet www.driverlinx.com è disponibile gratuitamente un componete in grado di gestire la Centronics con VB6. Attivando il download si può scaricare il file Windows 95NT PortI/O driver che consente di caricare il file port95nt.exe che installa automaticamente diversi file tra cui:

·                DLPortIO.DLL  -- Win32 DLL hardware I/O functions

·                DLPortIO.BAS  -- Visual Basic interface to DLPortIO.DLL

·                DLPortIO.SYS -- Kernel mode driver for WinNT

(non necessaria per Win95)

In questo caso nel progetto VB si deve inserire il modulo DLPortIO.BAS  e le istruzione di Input e Output devono avere il seguente formato:

· Value = DlPortReadPortUchar(Addr)

· DlPortWritePortUchar (Addr), Value

Dove Addr è l’indirizzo della porta, ad esempio 888, e Value è il valore in decimale in lettura o in scrittura.