▷ Cos'è una porta seriale e una porta parallela: livello tecnico e differenze

La porta seriale e la porta parallela sono qualcosa che tutti abbiamo sentito molte volte, ma è molto probabile che i più giovani non sappiano nemmeno cosa sono state queste porte con noi per così tanti anni. In questo articolo spieghiamo cos'è la porta seriale e qual è la porta parallela, nonché le sue differenze.

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Che cos'è una porta seriale e una porta parallela

Nell'informatica, una porta seriale è un'interfaccia di comunicazione seriale attraverso la quale le informazioni vengono trasferite su o fuori un bit alla volta, a differenza di una porta parallela. Durante la maggior parte della storia dei personal computer, i dati sono stati trasferiti attraverso porte seriali a dispositivi come modem, terminali e varie periferiche.

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L'importanza della porta seriale e il suo funzionamento

Mentre interfacce come Ethernet, FireWire e USB inviano i dati come flusso seriale, il termine "porta seriale" generalmente identifica l'hardware più o meno conforme allo standard RS-232, destinato a interagire con un modem o un dispositivo. di comunicazione simile. I computer moderni senza porte seriali potrebbero richiedere convertitori da USB a seriale per consentire la compatibilità con i dispositivi seriali RS-232. Le porte seriali sono ancora utilizzate in applicazioni come sistemi di automazione industriale, strumenti scientifici, sistemi di punti vendita e alcuni prodotti industriali e di consumo.

I server possono utilizzare una porta seriale come console di controllo per la diagnostica. Le apparecchiature di rete come router e switch spesso utilizzano una console seriale per la configurazione. Le porte seriali sono ancora utilizzate in queste aree, poiché sono semplici, economiche e le loro funzioni della console sono altamente standardizzate e diffuse. Una porta seriale richiede pochissimo software di supporto dal sistema host.

Alcuni computer, come il PC IBM, utilizzano un circuito integrato chiamato UART. Questo IC converte i caratteri da e verso la forma di stringa asincrona, implementando la sincronizzazione e l'inquadramento dei dati nell'hardware. I sistemi a basso costo, come alcuni dei primi computer domestici, utilizzerebbero la CPU per inviare i dati attraverso un pin di output, usando la tecnica del bit banging. Prima che i circuiti integrati UART di integrazione su larga scala (LSI) fossero comuni, un minicomputer o un microcomputer avrebbe una porta seriale costituita da più circuiti integrati su piccola scala per implementare registri a scorrimento, porte logiche, contatori e tutte le altre logiche per una porta seriale.

I processori a basso costo ora consentono standard di comunicazione seriale più veloci, ma più complessi come USB e FireWire per sostituire RS-232. Ciò consente di collegare dispositivi che non avrebbero funzionato in modo fattibile su connessioni seriali più lente, come dispositivi di archiviazione di massa, audio e video. Molte schede madri hanno ancora almeno una porta seriale, anche se è possibile accedervi solo tramite un'intestazione pin. Sistemi e notebook con fattore di forma ridotto possono bypassare le porte del connettore RS-232 per risparmiare spazio, ma l'elettronica è ancora lì. RS-232 è stato standard per così tanto tempo che i circuiti necessari per controllare una porta seriale sono diventati molto economici e spesso esistono su un singolo chip, a volte anche con circuiti per una porta parallela.

Mentre lo standard RS-232 originariamente specificava un connettore di tipo D a 25 pin, molti progettisti hanno scelto di implementare solo un sottoinsieme dello standard completo, scambiando la compatibilità con lo standard con l'uso di connettori meno costosi e più compatti (in particolare, il Versione DE-9 utilizzata dall'IBM PC-AT originale). Il desiderio di fornire schede di interfaccia seriale a doppia porta richiedeva a IBM di ridurre le dimensioni del connettore per adattarsi a un pannello posteriore a scheda singola. Un connettore DE-9 si adatta anche a una scheda con un secondo connettore DB-25. A partire dal momento dell'introduzione di IBM PC-AT, le porte seriali sono state comunemente costruite con un connettore a 9 pin per risparmiare su costi e spazio. Tuttavia, la presenza di un connettore D subminiaturizzato a 9 pin non è sufficiente per indicare che la connessione è in realtà una porta seriale, poiché questo connettore viene utilizzato anche per video, joystick e altri scopi. Alcuni dispositivi elettronici miniaturizzati, in particolare calcolatrici grafiche e radio portatili amatoriali e bidirezionali, dispongono di porte seriali che utilizzano una presa telefonica, in genere le prese più piccole da 2, 5 o 3, 5 mm, e utilizzano l'interfaccia a 3 fili più basilare.

Molti modelli Macintosh preferiscono il relativo standard RS-422, principalmente con connettori mini-DIN tedeschi, ad eccezione dei primi modelli. Macintosh includeva un set standard di due porte per il collegamento a una stampante e un modem, ma alcuni laptop PowerBook avevano una sola porta combinata per risparmiare spazio. Poiché la maggior parte dei dispositivi non utilizza tutti i 20 segnali definiti dallo standard, vengono spesso utilizzati connettori più piccoli.

Ad esempio, il connettore DE-9 a 9 pin viene utilizzato dalla maggior parte dei PC compatibili IBM dal PC IBM AT ed è stato standardizzato come TIA-574. Più recentemente sono stati utilizzati connettori modulari. I più comuni sono i connettori 8P8C, per i quali lo standard EIA / TIA-561 definisce una piedinatura, mentre lo "Standard di cablaggio del dispositivo seriale Yost" inventato da Dave Yost è comune sui computer Unix e sui dispositivi più recenti di Cisco Systems. I connettori 10P10C possono anche essere trovati su alcuni dispositivi. Digital Equipment Corporation ha definito il proprio sistema di connessione DECconnect basato sul connettore Modular Modular Jack (MMJ). Questo è un connettore modulare a 6 pin in cui la chiave viene spostata dalla posizione centrale. Come per lo standard Yost, DECconnect utilizza un design simmetrico dei pin che consente la connessione diretta tra due DTE. Un altro connettore comune è il comune connettore di intestazione DH10 su schede madri e schede aggiuntive, che è generalmente cablato al connettore DE-9 a 9 pin più standard (ed è spesso montato su una scheda slot libera o altra parte del caso).

La porta parallela funziona in modo molto diverso

Una porta parallela è un tipo di interfaccia presente sui PC per collegare le periferiche. Il nome si riferisce al modo in cui i dati vengono inviati, poiché le porte parallele inviano più bit di dati contemporaneamente, in comunicazione parallela, a differenza delle interfacce seriali che inviano i bit uno per uno. Per fare ciò, le porte parallele richiedono più linee dati sui loro cavi e connettori, e tendono ad essere più grandi delle porte seriali contemporanee che richiedono solo una linea dati.

Esistono molti tipi di porte parallele, ma il termine è stato più strettamente associato alla porta della stampante o alla porta Centronics trovata sulla maggior parte dei personal computer dagli anni '70 agli anni 2000. È stato uno standard di fatto per molti anni ed è stato finalmente standardizzato come IEEE 1284 alla fine degli anni '90, che ha definito le versioni a due vie di Enhanced Parallel Parallel Port (EPP) e Extended Capacity Port (ECP) . Oggi, l'interfaccia della porta parallela è praticamente inesistente a causa dell'ascesa di dispositivi USB (Universal Serial Bus), insieme alla stampa in rete tramite stampanti Ethernet e Wi-Fi connesse.

L'interfaccia della porta parallela era originariamente conosciuta come Parallel Printer Adapter su computer compatibili con PC IBM. È stato progettato principalmente per il funzionamento di stampanti che utilizzavano il set di caratteri ASCII esteso a otto bit di IBM per stampare il testo, ma poteva anche essere utilizzato per adattare altre periferiche. Le stampanti grafiche, insieme a numerosi altri dispositivi, sono state progettate per comunicare con il sistema.

Prima dell'avvento dell'USB, l'interfaccia parallela era adattata per accedere a un numero di periferiche diverse dalle stampanti. Uno dei primi usi della porta parallela era per i dongle usati come chiavi hardware fornite con il software applicativo come forma di protezione dalla copia del software. Altri usi includono unità disco ottico come lettori e scrittori CD, unità Zip, scanner, modem esterni, controller di gioco e joystick. Alcuni dei primi lettori MP3 portatili richiedevano una connessione con porta parallela per trasferire brani sul dispositivo. Gli adattatori erano disponibili per far funzionare i dispositivi SCSI in parallelo. Altri dispositivi come programmatori EPROM e driver hardware potrebbero connettersi attraverso la porta parallela.

La maggior parte dei sistemi compatibili con PC negli anni '80 e '90 aveva da una a tre porte, con interfacce di comunicazione definite in questo modo:

• Porta parallela logica 1: Porta I / O 0x3BC, IRQ 7 (di solito su adattatori grafici monocromatici) Porta parallela logica 2: Porta I / O 0x378, IRQ 7 (schede IO dedicate o tramite un controller integrato nella scheda madre) Porta parallela logica 3: porta I / O 0x278, IRQ 5 (schede IO dedicate o tramite un controller integrato nella scheda madre)

Se non esiste una porta della stampante su 0x3BC, la seconda porta nella riga (0x378) diventa la porta parallela logica 1 e 0x278 diventa la porta parallela logica 2 per BIOS. A volte le porte della stampante sono collegate per condividere un interrupt nonostante abbiano i propri indirizzi I / O, vale a dire che è possibile utilizzarne solo uno alla volta. In alcuni casi, il BIOS supporta anche una quarta porta della stampante, ma l'indirizzo di base differisce in modo significativo tra i provider. Poiché l'input riservato per una quarta porta logica della stampante nell'area dati del BIOS è condiviso con altri usi su macchine PS / 2 e con schede grafiche compatibili S3, in genere richiede driver speciali nella maggior parte degli ambienti. In DR-DOS 7.02, le assegnazioni delle porte BIOS possono essere modificate e sovrascritte utilizzando le direttive CONFT.SYS LPT1, LPT2, LPT3 e facoltativamente LPT4.

I sistemi basati su DOS rendono disponibili le porte parallele logiche rilevate dal BIOS con nomi di dispositivi come LPT1, LPT2 o LPT3 corrispondenti rispettivamente alle porte logiche parallele 1, 2 e 3. Questi nomi derivano da termini come Terminale di stampa linea, Terminale di stampa locale o Stampante linea. Una convenzione di denominazione simile è stata utilizzata su ITS, DEC, nonché sui sistemi CP / M e 86-DOS (LST).

In DOS, è possibile accedere alle stampanti parallele direttamente dalla riga di comando. Ad esempio, il comando "TIPO C: \ AUTOEXEC.BAT> LPT1:" reindirizza il contenuto del file AUTOEXEC.BAT alla porta della stampante. Un dispositivo PRN era anche disponibile come alias per LPT1. Alcuni sistemi operativi come DOS consentono di modificare questa allocazione fissa con mezzi diversi. Alcune versioni di DOS utilizzano le estensioni di driver residenti fornite da MODE oppure gli utenti possono modificare il mapping internamente tramite una direttiva CONFIG.SYS PRN = n (come in DR-DOS 7.02 e versioni successive). DR-DOS 7.02 fornisce anche il supporto integrato opzionale per LPT4 se il BIOS sottostante lo supporta.

PRN, insieme a CON, AUX e pochi altri sono nomi di file e directory non validi in DOS e Windows, anche Windows XP. Esiste anche un dispositivo MS-DOS nella vulnerabilità del nome percorso in Windows 95 e 98, che provoca l'arresto anomalo del computer se l'utente digita "C: \ CON \ CON", "C: \ PRN \ PRN" o " C: \ AUX \ AUX "nella barra degli indirizzi di Windows Explorer. Microsoft ha rilasciato una patch per correggere questo errore, ma i sistemi operativi Windows 95 e 98 appena installati avranno ancora l'errore.

Questo termina il nostro articolo su ciò che è una porta seriale e una porta parallela, puoi lasciare un commento se hai domande.

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