Неисправности и тестирование параллельных портов

 

 Проверка наличия порта в системе:

Тестирование параллельных портов разумно начинать с проверки их наличия в системе. Список адресов установленных портов появляется в таблице, выводимой BIOS на экран перед загрузкой ОС. Список можно посмотреть и с помощью тестовых программ или прямо в BIOS Data Area с помощью отладчика.

Если BIOS обнаруживает меньше портов, чем установлено физически, скорее всего, двум портам присвоен один адрес. При этом работоспособность ни одного из конфликтующих портов не гарантируется: они будут одновременно выводить сигналы, но при чтении состояния конфликт на шине скорее всего приведет к искажению данных. Программное тестирование порта без диагностической заглушки (Loop Back) не покажет ошибок, поскольку при этом читаются данные выходных регистров, а они у всех конфликтующих (по отдельности исправных) портов совпадут. Именно такое тестирование производит BIOS при проверке на наличие портов. Разбираться с такой ситуацией следует, последовательно устанавливая порты и наблюдая за адресами, появляющимися в списке.

Если физически установлен только один порт, а BIOS его не обнаруживает, то либо порт отключен при конфигурировании, либо он вышел из строя (скорее всего из-за нарушений правил подключения). Иногда вам везет, и неисправность устраняется при "передергивании" платы в слоте – там возникают проблемы с контактами.

Наблюдаются и такие "чудеса" – при "теплой" перезагрузке DOS после Виндовс 95 порт не виден (и приложения не могут печатать из MS-DOS). Однако после повторной перезагрузки DOS порт оказывается на месте. С этим явлением легче смириться, чем бороться.

Проверка порта символьным файлом:

Большинство неприятностей при работе с LPT-портами доставляют разъемы и кабели. Для проверки порта, кабеля и принтера можно воспользоваться специальными тестами из популярных диагностических программ (CheckIt PCCheck и т. п.), а можно и попытаться вывести на принтер какой либо символьный файл:

1. Если вывод файла с точки зрения DOS проходит (копирование файла на устройство с именем LPTn или РRN совершается быстро и успешно), а принтер (исправный) не напечатал ни одного символа – скорее всего, это обрыв (неконтакт в разъеме) цепи Strobe.

2. Если принтер находится в состоянии On Iine, но появляется сообщение о его неготовности, причину следует искать в линии Busy.

3. Если принтер, подключенный к порту в стандартном режиме (SPP), печатает нормально, а при переходе в ЕСР начинаются сбои, следует проверить кабель – соответствует ли он требованиям IEEE 1284.

4. Если при установке драйвера РпР - принтера появилось сообщение о необходимости применения "двунаправленного кабеля", проверьте наличие связи контакта 17 разъема ВВ-25 с контактом 36 разъема Centronics. Хотя эта связь изначально предусматривалась, в ряде кабелей она отсутствует.

5. Если принтер искажает информацию при печати, возможен обрыв (или замыкание) линий данных. В этом случае удобно воспользоваться файлом, содержащим последовательность кодов всех печатных символов. Вот пример программы на языке Basic:

 

10 OPEN "bincod.chr" FOR OUTPUT AS #1

20 FOR J=2 Т0 15

30 FOR I=0 Т0 15

40 PRINT#l, CHR$(16*J+I):

50 NEXT I

60 PRINT#l

70 NEXT J

80 CLOSE #1

90 END

 

Файл BINCOD.CHR, созданный данной программой, представляет собой таблицу всех печатных символов (управляющие коды пропущены), расположенных по 16 символов в строке. Если файл печатается с повтором некоторых символов или их групп, по периодичности повтора можно легко вычислить оборванный провод данных интерфейса. Этот же файл удобно использовать для проверки аппаратной русификации принтера.

Проверка аппаратного прерывания:

Аппаратные прерывания от LPT-порта используются не всегда. Даже DOS-программа фоновой печати PRINT работает с портом по опросу состояния, а ее обслуживающий процесс запускается по прерыванию от таймера. Поэтому неисправности, связанные с цепью прерывания от порта, проявляются не часто. Однако по-настоящему многозадачные ОС (например, NetWare) стараются работать с портом по прерываниям. Протестировать линию прерывания можно, только подключив к порту ПУ или заглушку. Если к порту с неисправным каналом прерывания подключить адаптер локальной сети, то он, возможно, будет работать, но с очень низкой скоростью: на любой запрос ответ будет приходить с задержкой в десятки секунд – принятый из адаптера пакет будет приниматься не по прерыванию (сразу по приходу), а по внешнему тайм-ауту.

Шина USB

 

Последовательные шины позволяют объединять множество устройств, используя всего 1 – 2 пары проводов. При этом достигается пропускная способность от 100 кбит/с для шины ACCESS.Bus до 400 Мбит/с у FireWire. Функциональные возможности этих шин гораздо шире, чем у традиционных интерфейсов локальных сетей – USB и FireWire способны передавать изохронный трафик аудио- и видеоданных.

USB (Universal Serial Вus – универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры РС, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники. Последовательные шины позволяют объединять множество устройств, используя всего 1 – 2 пары проводов. При этом достигается пропускная способность от 100 кбит/с. Функциональные возможности USB гораздо шире, чем у традиционных интерфейсов локальных сетей.

USB способны передавать изохронный трафик аудио- и видеоданных. Архитектура USB определяется следующими критериями:

Легко реализуемое расширение периферии РС. Дешевое решение, поддерживающее скорость передачи до 12 Мбит/с:

· полная поддержка в реальном времени передачи аудио- и (сжатых) видеоданных;

· гибкость протокола смешанной передачи изохронных данных и асинхронных сообщений;

· интеграция с выпускаемыми устройствами. Доступность в РС всех конфигураций и размеров. Обеспечение стандартного интерфейса, способного быстро завоевать рынок.

Создание новых классов устройств, расширяющих РС.

С точки зрения конечного пользователя, привлекательны следующие черты USB:

· простота кабельной системы и подключений;

· скрытие подробностей электрического подключения от конечного пользователя;

· самоидентифицирующиеся ПУ, автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование;

· возможность динамического подключения и конфигурирования ПУ.

Структура USB

 

USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост -компьютером и множеством периферийных устройств (ПУ).

Распределение пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реализуется им с помощью посылки маркеров. Шина позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств.

Устройства (Device) USB могут являться хабами, функциями или их комбинацией. Хаб (Hub) обеспечивает дополнительные точки подключения устройств к шине. Функции (Function) USB предоставляют системе дополнительные возможности, например подключение к ISDN, цифровой джойстик, акустические колонки с цифровым интерфейсом и т. п. Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечивающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и предоставление информации, описывающей устройство.

Многие устройства, подключаемые к USB, имеют в своем составе и хаб, и функции. Работой всей системы USB управляет хост-контроллер (Host Controller), являющийся программноаппаратной подсистемой хост-компьютера.

Физическое соединение устройств осуществляется по топологии многоярусной звезды. Центром каждой звезды является ха6, каждый кабельный сегмент соединяет две точки – хаб с другим хабом или с функцией. В системе имеется один (и только один) хост-контроллер, расположенный в вершине пирамиды устройств и хабов. Хост-контроллер интегрируется с корневым хабом (Root Hub), обеспечивающим одну или несколько точек подключения – портов. Контроллер USB, входящий в состав чипсетов, обычно имеет встроенный двухпортовый хаб. Логически устройство, подключенное к любому хабу USB и сконфигурированное, может рассматриваться как непосредственно подключенное к хост-контроллеру.

    Функции представляют собой устройства, способные передавать или принимать данные или управляющую информацию по шине. Типично функции представляют собой отдельные ПУ с кабелем, подключаемым к порту хаба. Физически, в одном корпусе может быть несколько функций со встроенным хабом, обеспечивающим их подключение к одному порту. Эти комбинированные устройства для хоста являются хабами с постоянно подключенными устройствами-функциями.

Каждая функция предоставляет конфигурационную информацию, описывающую возможности ПУ и требования к ресурсам. Перед использованием функция должна быть сконфигурирована хостом – ей должна быть выделена полоса в канале и выбраны опции конфигурации.

Примерами функций являются:

· указатели – мышь, планшет, световое перо;

· устройства ввода – клавиатура или сканер;

· устройство вывода – принтер, звуковые колонки (цифровые);

· телефонный адаптер ISDN.

Хаб – ключевой элемент системы РпР в архитектуре USB. Хаб является кабельным концентратором. Точки подключения называются портами хаба. Каждый хаб преобразует одну точку подключения в их множество. Архитектура допускает соединение нескольких хабов.

У каждого хаба имеется один восходящий порт (Upstream Port), предназначенный для подключения к хосту или хабу верхнего уровня. Остальные порты являются нисходящими (Downstream Ports), предназначенными для подключения функций или хабов нижнего уровня. Хаб может распознать подключение устройств к портам или отключение от них и управлять подачей питания на их сегменты. Каждый из портов может быть разрешен или запрещен и сконфигурирован на полную или ограниченную скорость обмена. Хаб обеспечивает изоляцию сегментов с низкой скоростью от высокоскоростных.

Хабы могут управлять подачей питания на нисходящие порты; предусматривается установка ограничения на ток, потребляемый каждым портом.

Система USB разделяется на три уровня с определенными правилами взаимодействия. Устройство USB содержит интерфейсную часть, часть устройства и функциональную часть. Хост тоже делится на три части – интерфейсную, системную и ПО устройства.

В рассматриваемую структуру входят следующие элементы:

1. Физическое устройство USB – устройство на шине, выполняющее функции, интересующие конечного пользователя.

2. Client SW – ПО, соответствующее конкретному устройству, исполняемое на хост-компьютере. Может являться составной частью ОС или специальным продуктом.

3. USB System SW – системная поддержка USB, независимая от конкретных устройств и клиентского ПО.

4. USB Host Controller – аппаратные и программные средства для подключения устройств USB к хост-компьютеру.