IEEE 1284

IEEE 1284 36ピン オス型マイクロリボンプリンタケーブル接続。コンピュータ側では通常、このコネクタの代わりにDB-25ポートを使用します。

IEEE 1284 （セントロニクスポートとも呼ばれる）は、コンピュータと他のデバイス間の双方向パラレル通信を定義する規格です。IEEEによる標準化に先立ち、1970年代にセントロニクスによって開発されました。

歴史

回路基板上のIEEE 1284 36ピンメス

1970年代、セントロニクスは現在ではお馴染みのプリンタ用パラレルポートを開発し、すぐに事実上の標準となりました。セントロニクスは、一連のソレノイドを用いて個々の金属ピンを引っ張り、リボンと用紙を叩くという、世界初の低コスト7線式プリントヘッドを成功させました。

ドットマトリクスプリントヘッドは、垂直に並んだ一連の金属ピンで構成されています。各ピンは何らかのアクチュエータ（セントロニクスの場合はソレノイド）に接続されており、ピンを前方に引いてリボンと用紙を叩きます。1行のテキストを印刷するためにプリントヘッド全体が水平方向に移動され、用紙を複数回叩くことで各文字のマトリクスが生成されます。初期のプリンタの文字セットでは、通常7×5ピクセルで80列のテキストを印刷していました。

文字をドットの列のシーケンスとして印刷する複雑さは、プリンタの電子機器によって管理されています。プリンタの電子機器は、コンピュータから文字エンコードを1つずつ受信し、ビットをシリアルまたはパラレルに転送します。[ 1 ]プリンタが洗練され、メモリのコストが下がると、プリンタはバッファメモリの量を増やし始めました。最初は1行または2行でしたが、その後、ページ全体、そしてドキュメントになりました。

オリジナルのポート設計は送信専用で、ホストコンピュータからプリンタへのデータ送信が可能でした。ポート内の独立したピンは、ステータス情報をコンピュータに送り返すために使用されました。しかし、プリンタがより「スマート」になり、より豊富なステータスコードが求められるようになると、これは深刻な制約となりました。これが、HP社によって導入されたシステムの初期の拡張、1992年にリリースされた「Bitronics」実装のきっかけとなりました。これは、オリジナルのポートのステータスピンを用いて4ビットのパラレルポートを形成し、任意のデータをホストに送り返すものでした。

さらに改良された「双方向」では、ステータスピンを用いて8ビットのメインデータバス上のデータフローの方向を示すようになりました。いずれかのピンにホストに送信するデータがあることを示すことで、8本のデータピンすべてが使用可能になります。この仕様は適応性に優れ、「拡張パラレルポート」規格につながりました。これは双方向モードと同様に動作しますが、信号速度が2MB/秒まで大幅に向上し 、後に「拡張機能ポート」バージョンでは2.5MB/秒まで向上しました。

1991年、新たな標準規格を策定するためにネットワークプリンティングアライアンスが設立されました。1994年3月にはIEEE 1284仕様がリリースされました。1284にはこれらすべてのモードが含まれ、いずれのモードでも動作が可能でした。

特徴

IEEE 1284準拠のプリンタケーブル。コネクタは、コンピュータ側がDB-25 、プリンタ側が36ピンのセントロニクスです。

IEEE 1284規格は、理論上の最大スループットが4MB/秒（実際のスループットはハードウェアによって異なりますが約2MB/秒）で、より高速なスループットと双方向データフローを実現します。プリンタにおいては、これにより印刷速度の向上とバックチャネルのステータスおよび管理が可能になります。この新しい規格により、周辺機器からホストに大量のデータを送信できるようになったため、これまでSCSIインターフェースを使用していたデバイスを、はるかに低コストで製造できるようになりました。これには、スキャナ、テープドライブ、ハードディスク、パラレルインターフェースで直接接続されたコンピュータネットワーク、ネットワークアダプタなどのデバイスが含まれます。消費者は高価なSCSIカードを購入する必要がなくなり、内蔵のパラレルインターフェースを使用できるようになりました。

それ以来、パラレル インターフェイスは、主にローカル エリア ネットワークインターフェイスとUSB 2.0に置き換えられました。

モード

IEEE 1284 は次の 5 つのモードで動作できます。

  • 互換モード（Centronics規格または標準パラレルポート（SPP）とも呼ばれる）は、オリジナルのCentronics設計とわずかな違いがある単方向実装です。このモードはほぼプリンター専用です。プリンターがホストに返すことができる信号は、プリンターの用紙切れなどの一般的なエラー状態を通知する、意味が固定されたステータスラインのみです。
  • ニブルモードは、デバイスが一度に4ビット（ニブル）のデータを送信できるインターフェースです。互換モードのステータスライン4本をデータ用に（再利用して）使用します。これはHP社が導入したBi-tronicsモードであり、通常は拡張プリンターステータスに使用されます。これらのインターフェースでは公式にはサポートされていませんが、ニブルモードはIEEE-1284以前のCentronicsインターフェースのほとんどでも動作します。
  • バイトモードは「双方向」（互換モードを除くすべてのモードは実際には双方向）とも呼ばれ、デバイスが逆方向と同じデータラインを使用して一度に8ビットを送信できる半二重モードです。このモードは、IBM PS/2コンピュータに内蔵されているものなど、IEEE-1284以前のインターフェースでも少数サポートされています。そのため、非公式にPS/2モードと呼ばれることもあります。
  • 拡張パラレルポート（EPP）は、プリンタ、スキャナ、ストレージデバイスなどのデバイスが大量のデータを転送しながら、チャネル方向を迅速に切り替えることができるように設計された半二重双方向インターフェースです。EPPは最大2MB/秒の帯域幅を提供し、これは通常のパラレルポート通信の約15倍の速度でありながら、CPUオーバーヘッドははるかに少なくなります。[ 2 ]
  • 拡張機能ポート (ECP) は EPP に似た半二重双方向インタフェースですが、PC 実装ではダイレクトメモリアクセス(通常はチャネル 3 のISA DMA) を使用して、CPU ではなく ISA DMA ハードウェアとパラレルポートインタフェースハードウェアでデータ転送を処理することにより、EPP よりもさらに高速なデータ転送を実現する点が異なります。このモードを使用するインタフェースを持つ多くのデバイスはRLE圧縮をサポートしています。ECP は最大 2.5 MB/秒の帯域幅を提供できますが、これは 8 ビット ISA DMA の本来の限界です。[ 3 ] PC 上の ECP インタフェースは、転送中の CPU 負荷を軽減することで IEEE-1284 以前のプリンタへの転送も改善できますが、その場合の転送は単方向です。

パラレル ポートを備えた最新のコンピューターのほとんどは、ポートを ECP モードまたは EPP モード、あるいはその両方で同時に操作できます。

IEEE-1284では、双方向デバイス通信は常にニブルモードで開始されることが規定されています。このモードで応答がない場合、ホストはデバイスがレガシープリンターであると想定し、互換モードに移行します。それ以外の場合は、標準化されたニブルモードメッセージを交換することで、接続の両側でサポートされている最適なモードがホストとクライアントデバイス間でネゴシエートされます。

コネクタとケーブル

Mini-Centronics 36 ピン オス コネクタ (上) と Micro Ribbon 36 ピン オス Centronics コネクタ (下)
Mini-Centronics 36 ピン オス コネクタ (右) と Micro Ribbon 36 ピン オス Centronics コネクタ (左)。

IEEE準拠のケーブルは、配線と品質に関する複数の規格を満たす必要があります。3種類のコネクタが定義されています。

  • タイプ A: DB-25 25 ピン、ホスト接続用。
  • タイプ B: Centronics (正式には「マイクロ リボン」と呼ばれます) 36 ピン、プリンターまたはデバイス接続用。
  • タイプ C:ミニ セントロニクス(MDR36 または HPCN36) 36 ピン、デバイス接続用のハーフピッチの小型代替品ですが、あまり普及していません。

IEEE 1284 ケーブルには 2 種類あります。

  • IEEE 1284-I: IEEE 1284-A および IEEE 1284-B コネクタを使用します。
  • IEEE 1284-II: IEEE 1284-C コネクタを使用します。

IEEE 1284 デイジー チェーン仕様では、1 つのパラレル ポートに最大 8 台のデバイスを接続できます。

すべてのモードではTTL電圧ロジックレベルが使用されるため、高価な特殊ケーブルを使用しない限り、ケーブルの長さは数メートルに制限されます。[ 4 ]

標準

  • IEEE 1284-2000: パーソナルコンピュータ用双方向パラレル周辺機器インタフェースの標準信号方式
  • IEEE 1284.1-1997: トランスポート非依存プリンタ/システムインタフェース - プリンタの設定とステータスを返すプロトコル
  • IEEE 1284.2: IEEE 1284 のテスト、測定、適合に関する標準 (未承認)
  • IEEE 1284.3-2000: IEEE 1284準拠の周辺機器およびホストアダプタへのインタフェースおよびプロトコル拡張 - 複数の周辺機器によるパラレルポートの共有を可能にするプロトコル（デイジーチェーン接続）
  • IEEE 1284.4-2000: IEEE 1284インターフェースのデータ配信と論理チャネル - デバイスが複数のデータを同時に交換できるようにします。

一般的なカラーコード

以下は、25 ピン IEEE 1284 ケーブル リードに見られる一般的な色です。

ピン色代替色
1赤
2ピンク/赤
3茶色
4オレンジ
5水色/黄色
6水色/赤
7水色
8青
9ライトブルー/ブラック緑/青
10緑
11黄色
12ピンク/オレンジ
13グレー
14グレー/グリーン
15ピンク/ブルーオレンジ/白
16ピンク/黒茶色/白
17水色/青水色/緑
18青白
19緑/黒緑/赤
20ピンク/白黄色/黒
21グレー/黒
22白/黒グレー/黄色
23紫
24ピンク
25白
ノースカロライナ州白/黄色白/緑
全て白/紫赤/黒

参照

参考文献

  1. ^ Centronics 101、101A、101AL、102A、および306プリンター：仕様とインターフェース情報
  2. ^ EP 0640229  Buxton, CL / Kohtz, RA / Zenith Data Systems Corp.:拡張パラレルポート。出願日 1992年5月15日
  3. ^ LAVA Computer MFG Inc (2002). 「IEEE 1284: パラレルポート」(PDF) . 2006年11月15日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  4. ^ IBM パラレルポート FAQ/チュートリアル
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