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Centronics - Schnittstelle (Parallel)

Die Centronics-Schnittstelle wurde vor vielen Jahren vom Druckerhersteller Centronics eingeführt und von anderen Herstellern übernommen. Normalerweise ist diese Schnittstelle für den Anschluss eines Druckers vorgesehen und wird auch in den meisten Fällen dafür verwendet. Natürlich arbeiten auch z.B. externe Brenner oder Scanner über diese Schnittstelle. Ein anderes großes Anwenderfeld sind Programme der höheren Preiskategorien. Dort verwenden die Hersteller einen sogenannten Dongel (Hardware-Kopierschutz). Dies ist ein Modul, das einfach zwischen die Schnittstelle und den Drucker gesteckt wird. Dieses Modul wird für jedes Programm individuell programmiert, so daß es für jede Seriennummer einen Dongel gibt.

Elektrisches und Mechanisches:

Es gibt zwei unterschideliche Formate für die parallele Schnittstelle:

den 'echten' Centronics und das

IBM-Format

Diese beiden Steckverbinder sind hier dargestellt.


Bild 1: IBM-Format	Bild 2: 'echter' Centronics

Folgende Tabelle zeigt die Pinbelegung beider Stecker:

Pin Cen	Pin IBM	Name	Sender	Funktion
1	1	/Strobe	CPU	Übernahmeimpuls für die Daten (fallende Flanke)
2	2	Daten 0	CPU	Datenleitung (niederwertigstes Bit)
3	3	Daten 1	CPU
4	4	Daten 2	CPU
5	5	Daten 3	CPU
6	6	Daten 4	CPU
7	7	Daten 5	CPU
8	8	Daten 6	CPU
9	9	Daten 7	CPU	Datenleitung (höchstwertigstes Bit)
10	10	/Acknlg	Drucker	Übernahmebestätigung für Daten (low-Pegel)
11	11	Busy	Drucker	Empfangsbereitschaft, wird durch low-Pegel signalisiert
12	12	PE	Drucker	Papiermangelanzeige
13	13	SLCT	Drucker	Zeigt 'Online'-Status des Druckers an
14	14	Auto Feed	CPU	Automatisches Einfügen eine Line-Feeds bei low-Pegel
15	-	bc	-	nicht benutzt
16	-	0V	-	logischer Massepegel
17	-	Chassis	GND	Masse (Druckergehäuse)
18	-	+ 5 Volt	-	+ 5 Volt geregelt
19	18	GND	-	Masseleitungen(bei Centronics)
30	25	GND	-	verdrillt mit Leitung 1..12
31	16	/INIT	CPU	Initialisierung des Druckers und leeren des Puffers durch low-Pegel
32	15	/ERROR	Drucker	Fehleranzeige
33	-	GND	-	Masseleitung
34	-	nc	-	nicht benutzt
35	-	+ 5 Volt	-	+ 5 Volt geregelt
36	17	/SLCT IN	CPU	Aktivierung des Druckers

Der Unterschied zwischen dem Centronics und dem IBM Stecker ist, daß beim Centronics wesentlich mehr Massleitungen vorhanden sind. Wenn man sich den Amphenolstecker (so heißt der von der Centronics Schnittstelle) näher anschaut, so stellt man fest, daß die Masseleitungen ( Pin 19 bis 30 ) genau gegenüber einer Daten- oder Steuerleitung liegen. Es wird also für jede Leitung eine eigene Masseleitung verwendet. Die beiden Leitungen (Signal und Masse) sind miteinander verdrillt, so kann die Störfestigkeit des Kabels erhöht werden. An Pin 18 stellt das Endgerät eine geregelte Spannung von + 5Volt zur Verfügung. Die zugehörige Masse findet sich auf Pin 17. Die Masse der logischen Signale liegt auf Pin 16. Dies waren nur Leitungen der 'originalen' Centronics Schnittstelle. Bei den anderen Signalen, die beide gemeinsam haben unterscheidet man zwischen Datenleitung, Steuerleitung und Meldeleitungen. Die Schnittstelle verfügt über 8 Datenleitungen, die mit D0 bis D7 bezeichnet sind. Auf ihnen werden immer 8 Bits (1 Byte) gleichzeitig übertragen. Das niederwertige Bit ist auf D0 das höchstwerige Bit D7. Die Datenübertragung erfolgt unidirektional vom Computer zum Endgerät.

Funktionsweise der Datenübertragung:

Zuerst wird vom Prozessor ein Byte auf die Datenleitungen geschrieben. Mit einem low Pegel auf /Strobe wird dem Endgerät mitgeteilt, das die Daten gültig sind. Nach dem Empfang der Daten signalisiert das Endgerät dem PC durch Aktivierung des Busy Signal, daß es nach mit der Abarbeitung beschäftigt ist. Bei einem Drucker wird dieses Signal z.B. beim Papiervorschub, bei einem Fehler, bei der Initialisierung und während der Dateneingabe aktiviert. Ist das Endgerät mit der Abarbeitung fertig, so wird dies dem Computer durch aktivierung des Acknowledge gezeigt. Danach können sofort weitere Daten geschickt werden. Diese Prozedur wird 3-Draht-Handshake der Centronics Schnittstelle genannt. Die Signale der Centronics Schnittstelle haben alle TTL-Pegel und sind in positiver Logik ausgeführt.

Kommen wir nun noch zu den Meldeleitungen:

Wenn einem Drucker das Papier ausgeht, so melde er dies über Paper empty (PE). Ist also der Drucker am Blattende, so wird der Druckvorgang unterbrochen und der logische Pegel auf PE wechselt von low nach high. Wenn nun ein neues Blatt eingelegt wird so wird diese wieder deaktiviert. Durch das Select Signal wird dem Computer mitgeteilt, ob sich der Drucker im On- oder Offlinemodus befindet. ( high = online, low= offline). Ein low Pegel auf Auto Feed XT führt zu einem automatischen Zeilenvorschub des Druckers. Durch das Signal INIT hat der Computer die Möglichkeit, ein angeschlossenes Gerät in seinen Anfangszustand zurück zu setzen. Bei einem Drucker bedeutet dies, leeren des Druckerpuffers und Neupositionierung des Druckkopfes. Sind mehrere Drucker angeschlossen, so können die einzelnen über Select in angesprochen werden. Stellt der Drucker einen internen Fehler fest, so kann er dies dem PC mit dem Error Signal mitteilen.

Die Register der Centronics Schnittstelle:

Adresse	Ein- bzw. Ausgang	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
Basisadr.	E	Ausgabedaten (höchstwertig)	-	-	-	-	-	-	Ausgabedaten (niederwertig)
Basisadr.+1	E	Busy	acknlg	paper empty	Select In	Error	-	-	-
Basisadr.+2	A	-	-	-	Interrupt ermöglichen	Init	Select	Auto Feed XT	Strobe

Auf der Basisadresse liegt ein Register mit den 8 Datenbits. Auf dieses kann sinnvollerweise nur schreibend zugegriffen werden. Man kann dies zwar auch lesen, sieht dann aber nur die vorher hineingeschriebenen Daten. Die hineingeschriebenen Daten werden sofort auf den 8 Datenleitungen ausgegeben. Mit dem nächsten Register (BA +1) können die Zustände der ankommenden Leitungen ausgelesen werden. Die untersten 3 Bits sind unbenutzt. Die restlichen Bits enthalten die Signale wie beschrieben. Das Signal Acknowledge jedoch löst bei einer fallenden Flanke einen Hardwareinterrupt mit der Nummer 0Fh aus. Vom Prozessor wird dann an eine Interrupt Service Routine gesprungen, und dieses Unterprogramm abgearbeitet. Das dritte Register an BA+2 ist auch ein reines Schreibregister. Mit dem Bit 3 kann die Interruptfähigkeit eingeschaltet werden. Die Bits 5-7 sind unbenutzt.

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