3_ Ports parallèles

Pour le port série, les bits étaient envoyés les uns après les autres sur un seul fil. Pour le port parallèle, on utilise 8 fils pour l'émission et 8 fils pour la reception. Ce qui nous permet d'envoyer simultanément 8 bits. On multiplie donc par 8 le taux de transfert de l'interface série. Cette interface est généralement utilisée par les imprimantes, car elles utilisent beaucoup de donnés. Cependant cette interface à une limite physique lié aux problèmes de diaphonie entre les fils, ce qui à pour principale concéquence de limiter la longueur des câbles parallèles. Au dela de 10 m on commence à avoir une atténuation significative du signal. Ceci dit il existe des amplificateurs de signal qui prennent généralement la forme de boitier de partage autocommuté. Le Tableau suivant présente le brochage d'un port parallèle standard.

Au fur et à mesure de l'évolution des besoins en debit des imprimantes, différents types de ports parallèles sont apparus. La liste ci-dessous présente les principaux ports parallèles équipant les ordinateurs actuels :

• Unidirectionnel ( 4 bits )
• Bidirectionnel ( 8 bits )
• Type I ( Standard )
• Type 3 DMA ( Spécifique à IBM )
• EPP ( Port Parallèle étendu )
• ECP ( Port à Capacités étendues )

Les parties ci-après présentent chacun de ces types de ports parallèles.

L'IBM PC original ne comportait pas plusieurs types de ports parallèles. Le seul port disponible était le port parallèle utilisé pour envoyer des informations de l'ordinateur à un périphérique, ce qui ne signifie pas qu'il n'existait pas de ports parallèles bidirectionnels : nombre d'ordinateurs du marché et notamment d'ordinateurs d'informaticiens amateurs en étaient équipés.

Le caractère unidirectionnel du port parallèle du PC original était justifié par son rôle qui était d'envoyer des informations à l'imprimante. Il aurait parfois été souhaitable de disposer d'un port bidirectionnel pour disposer d'un rétrocontrôle sur l'imprimante, par exemple, ce qui est courant sur les imprimantes PostScript mais ce n'était pas possible avec les ports unidirectionnels originaux.

Bien que ce port n'ait pas été conçu pour être utilisé pour des signaux d'entrée, un système astucieux permettant d'utiliser quatre des canaux de signaux avait été mis au point pour établir des connexions d'entrée en 4 bits. Ces ports permettaient donc d'effectuer des connexions de sortie d'octets de 8 bits et des connexions d'entrée en 4 bits. Ce type de configuration est toujours très répandu sur les ordinateurs desktop bas de gamme. Les ordinateurs fabriques après 1993 sont en revanche davantage susceptibles d'être équipés d'un port plus performant tel qu'un port 8 bits, EPP ou ECP.

Les ports 4 bits sont capables d'effectuer des connexions à un débit de 40-60 Ko/s avec des périphériques classiques, qui peut être poussé jusqu'à 140 Ko/s avec certaines astuces

Le port parallèle bidirectionnel sur 8 bits a été dévellopé par IBM qui l'a implanté en masse en 1987 sur ses ordinateurs PS/2. II est également appelé port parallèle "type PS/2", Bidirectionnel ou Etendu. Grâce à ce port, il est devenu vraiment possible de faire communiquer l'ordinateur et ses périphériques par l'intermédiaire du port parallèle en utilisant quelques-unes des broches du connecteur parallèle jusqu'alors inutilisées, et en définissant un bit d'état pour indiquer la direction dans laquelle les informations traversent le canal.

Dans la documentation d'IBM, le port original du PS/2 est devenu le port parallèle Type 1. D'autres fabricants ont également lancé d'autres ports compatibles avec le port Type 1. Ces ports peuvent généralement être configurés en mode standard ou bidirectionnel et fonctionnent comme le port unidirectionnel original à moins qu'ils aient été configurés spécifiquement pour être utilisés en mode bidirectionnel. Cette configuration s'effectue en principe depuis le Setup du BIOS ou à l'aide du programme de configuration accompagnant l'ordinateur. La plupart des ordinateurs fabriqués depuis 1991 offrent cette possibilité bien qu'elle ne soit bien souvent pas activée par défaut.

On peut à l'aide de ce type de port, effectuer des communications d'entrée et de sortie en 8 bits en utilisant les 8 canaux de données standard. Ils sont beaucoup plus rapides que les ports 4 bits lorsqu'ils sont utilisés avec des périphériques externes puisqu'ils assurent un débit de 80 à 300 Ko/s selon la vitesse du périphérique connecté, la qualité du pilote logiciel et les caractéristiques électriques du port.

IBM a lancé le port parallèle Type 3 avec ses PS/2 Model 57, 90 et 95. II s'agissait d'un port bidirectionnel spécial offrant un débit élevé puisqu'il utilisait le procédé DMA (accès mémoire direct). Il était utilisé exclusivement sur des ordinateurs IBM et non sur des compatibles.Il a par ailleurs existé un port parallèle intermédiaire entre le port Type 1 et Type 3: le port Type 2. Ce port est moins performant que le port Type 3 et n'a jamais été très utilisé sur aucun modèle d'ordinateur IBM.

Le Port Parallèle Etendu (EPP) est un nouveau port parfois également appelé "port parallèle mode rapide". Il a été mis au point par Intel, Xircom et Zenith Data Systems, et sa création a été annoncée au mois d'octobre 1991. Les premiers produits à intégrer ce type de port ont été les laptops Zenith Data Systems, les adaptateurs de réseaux locaux de poche Xircom et la puce d'E/S Intel 82360 SL.

Ce port parallèle fonctionne quasiment à la vitesse d'un bus ISA et offre un débit brut dix fois plus important qu'un port parallèle conventionnel. Il est particulièrement adapté aux périphériques à port parallèle tels que des adaptateurs LAN , des disques durs et des dérouleurs de bandes. Les caractéristiques du port parallèle étendu ont été incluses dans le standard de port parallèle IEEE 1284. Il permet d'atteindre des débits de 1 à 2 Mo (Mega-octets) par seconde.

Depuis le lancement de la puce d'E/S originale Intel 82360 SL, en 1992, d'autres fabricants de puces importants, tels que National Semiconductor, SMC, Western Digital et VLSI, se sont également mis à produire des puces d'E/S offrant une forme de port parallèle étendu. L'un des problèmes est que le procédé utilisé pour le mettre en place sur les différentes puces varie considérablement d'un fabricant à l'autre et que beaucoup de fabricants proposent plus d'un modèle de puce d'E/S.

La version 1.7 du port parallèle étendu (mars 1992) correspond à la première version répandue de cette spécification de matériel. Elle a subi des changements mineurs et a été abandonnée pour être intégrée au standard IEEE 1284. Certaines documentations techniques ont fait état, à tort, d'une version EPP 1.9, ce qui a entouré ce standard d'une certaine confusion. Cette version 1.9 n'existe pas et toutes les modifications effectuées après la version 1.7 font en fait partie de la spécification IEEE 1284.

Cette évolution a malheureusement abouti à la coexistence de deux types de ports parallèles incompatibles dans une certaine mesure: la version 1.7 du port EPP original standard et le port IEEE 1284. Ces deux standards sont suffisamment similaires pour permettre de concevoir de nouveaux périphériques compatibles avec chacun d'eux, mais les périphériques EPP 1.7 existants risquent de ne pas fonctionner avec des ports EPP 1284.

Microsoft et Hewlett Packard ont mis au point un autre type de port parallèle à grande vitesse: le Port à Capacités Etendues (ECP), annoncé officiellement en 1992. Tout comme le port parallèle étendu, ce port constitue une version améliorée du port parallèle et requiert un circuit logique spécial.Depuis son lancement officiel, le port à capacités étendues a été inclus dans le standard IEEE 1284, tout comme le port parallèle étendu, mais, contrairement à ce dernier, il n'est pas conçu spécifiquement pour recevoir des périphériques de port parallèle de PC portables, son rôle étant de permettre de connecter une imprimante de hautes performances pour un coût modique. De surcroît, le fonctionnement en mode de port à capacités étendues requiert l'utilisation d'un canal d'accès mémoire direct (DMA), qui ne fait pas partie des spécifications du port parallèle étendu et qui peut provoquer des conflits avec les autres périphériques utilisant des canaux DMA. La plupart des nouveaux PC équipés de puces "super I/O" (super E/S) sont compatibles avec le mode port parallèle étendu (EPP) ou le mode port parallèle à capacités étendues (ECP).Le mode port parallèle étendu (EPP) est généralement le mieux adapté aux périphériques de port parallèle. Les fabricants d'ordinateurs commencent actuellement à incorporer à leurs systèmes des extensions de BIOS EPP conformes au standard de BIOS EPP proposé.

Le standard IEEE de signaux d'interface bidirectionnelle de périphériques de port parallèle pour PC, adopté dans sa version finale en mars 1994, définit les caractéristiques physiques du port parallèle, ses modes de transfert de données et ses caractéristiques physiques et électriques.

Ainsi définit-il le comportement des signaux électriques externes au PC applicable à un port parallèle multimode fonctionnant en mode 4 bits, 8 bits, EPP et ECP. Tous les types de modes ne sont pas requis dans le cadre du standard 1284, qui prévoit la possibilité d'en ajouter d'autres.

Le standard IEEE 1284 vise à définir le comportement des signaux entre un PC et un périphérique connecté, et plus particulièrement une imprimante, mais il intéresse également particulièrement les fabricants de périphériques utilisant le port parallèle (disques durs, adaptateurs de réseaux locaux, etc.).

C'est un standard de niveau matériel exclusivement et il ne précise donc pas comment le logiciel doit communiquer avec le port, mais il a donné lieu à un standard supplémentaire destiné à définir une interface de niveau logiciel. Ainsi la commission IEEE 1284.3 a-t-elle été formée pour élaborer un standard d'interface de niveau logiciel à utiliser avec le matériel conforme au standard IEEE 1284. Ce standard, qui vise à éliminer les disparités existant entre les puces de port parallèle des différents fabricants, comporte une spécification destinée à faire contrôler le fonctionnement du mode EPP par le BIOS du PC.

La configuration d'un port parallèle n'est pas aussi complexe que celle d'un port série. Le BIOS de l'IBM PC original permettait de faire fonctionner trois ports LPT, ce qui a également toujours été possible sous DOS. Le Tableau suivant présente les paramétrages d'adresses d'E/S et d'interruptions permettant d'utiliser les ports parallèles.

3.8.1  Décription des adresses et des IRQ du port parallèle