12.2. Работа с параллельным портом на низком уровне

Работа с параллельным портом на низком уровне выполняется путем прямого обращения к адаптеру порта и применяется при решении широкого круга задач по обмену информацией с нестандартными устройствами, при разработке драйверов устройств и др. Это позволяет реализовать любой протокол обмена с устройством и использовать линии порта по своему усмотрению.

Адаптер параллельного порта представляет набор регистров, расположенных в адресном пространстве устройств ввода-вывода. Количество регистров зависит от типа порта, однако три из них стандартны и присутствуют всегда – регистр данных, регистр состояния и регистр управления.

Адреса регистров отсчитываются от базового адреса, стандартные значения которого могут быть равны 3BCh, 378h, 278h. Принтерные порты могут вырабатывать запросы на прерывание LPT1 – IRQ7, INT 0Fh; LPT2 – IRQ5, INT 0Dh.

При начальной загрузке BIOS пытается обнаружить параллельный порт, однако делает не совсем корректным образом. По возможным базовым адресам портов передается тестовый байт. Затем производится чтение по тому же адресу, и если прочитанный байт совпал с записанным, то считается, что по данному адресу найден LPT порт. Информацию о портах LPT1÷LPT3 можно получить, прочитав переменные BIOS (табл. 97).

Табл. 97. Переменные BIOS для LPT портов.

Имя порта	Адрес в BIOS	Тип переменной	Описание
LPT1	0040:0008h	Слово	Базовый адрес порта LPT1. Если 0, порт LPT1 не найден.
	0040:0078h	Байт	Константа, задающая тайм-аут.
LPT2	0040:000Ah	Слово	-//-
	0040:0079h	Байт	-//-
LPT3	0040:000Ch	Слово	-//-
	0040:007Ah	Байт	-//-
LPT4	0040:000Eh	Слово	-//-
	0040:007Bh	Байт	-//-

Стандартный порт LPT имеет три байтовых регистра, расположенных по соседним адресам, начиная с базового адреса (табл. 98). Тип операции закодирован следующим образом: W – запись, R – чтение, W/R – чтение/запись.

Табл. 98. Регистры стандартного LPT порта.

Адрес	Название	W-R
Base+0	Data Register – регистр данных (DR).	W-R
Base+1	Status register – регистр состояния (SR).	R
Base+2	Control Register – регистр управления (CR).	W-R

Регистр данных. Записанные в регистр данные выводятся на выходные линии интерфейса D0-D7. Результат чтения регистра зависит от схемотехники адаптера, и соответствуют либо записанным ранее данным, либо сигналам на линиях D0-D7. При стандартном включении справедлив первый вариант – читаемые данные равны ранее записанным.

Регистр состояния. Регистр представляет порт ввода, на который заведены сигналы от внешнего устройства. Допускается только чтение. Назначение битов регистра состояния приведены в табл. 99.

Табл. 99. Биты регистра состояния.

Бит	Название	Назначение
7	BUSY	Инверсное отображение состояния линии Busy. При низком уровне на линии – бит равен «1» (ПУ готово к приему очередного байта).
6	ACK	Отображение состояния линии ACK: «0» – подтверждение приема, "1" – обычное состояние.
5	PE	Отображение состояния линии Paper End: «0» – норма, «1» – в ПУ нет бумаги.
4	SLCT OUT	Отображение состояния линии Select: «0» – ПУ не выбрано, «1» – ПУ выбрано.
3	Error инв.	Отображение состояния линии Error: «0» – ошибка ПУ, «1» – обычное состояние.
2	PIRQ	Флаг прерывания по ACK (только PS/2). Обнуляется, если ACK вызвал аппаратное прерывание. «1» – после сброса или после чтения регистра состояния.
1-0	–	Резерв, установлены в 0.

Регистр управления. Регистр управления представляет порт вывода, допускающий операции чтения и записи. Биты 0,1,3 инвертируются, т.е. «1» в битах регистра управления соответствует «0» на соответствующих линиях порта. Назначение каждого бита регистра управления приведены в табл. 100.

Табл. 100. Биты регистра управления.

Бит	Название	Назначение
7-6	–	Резерв, установлены в 0.
5	Direction	Бит управления направлением порта PS/2.  "1" – режим ввода, "0" – режим вывода.
4	AckIntEn	Бит управления генерацией прерывания по ACK. "1" – разрешить прерывание по спаду ACK.
3	SLCT IN	Управление линией SLCT IN. "1" – работа принтера разрешена.
2	INIT	Управление линией INIT. "1" – обычное состояние, "0" – аппаратный сброс ПУ
1	Auto LF	Управление линией Auto LF. "1" – включить режим "Auto LF", "0" – обычное сост.
0	Strobe	Управление линией Strobe. "1" – стробирование данных, "0" – обычное сост.

Обычно редко приходится работать с принтером на уровне портов ввода-вывода, т.к. для этого существуют функции BIOS и MS-DOS. Однако приведенная информация может пригодиться для разработки драйвера для подключения к принтерному порту какого-либо нестандартного устройства.