▷ ما هو المنفذ التسلسلي والمنفذ المتوازي: المستوى الفني والاختلافات

المنفذ التسلسلي والمنفذ المتوازي هو شيء سمعناه جميعًا عدة مرات ، ولكن من المرجح جدًا أن الأصغر لا يعرف حتى ما كانت هذه المنافذ معنا لسنوات عديدة. في هذه المقالة نوضح ما هو المنفذ التسلسلي وما هو المنفذ المتوازي ، وكذلك اختلافاته.

فهرس المحتويات

ما هو المنفذ التسلسلي ومنفذ متوازي

في الحوسبة ، يعد المنفذ التسلسلي واجهة اتصال تسلسلية يتم من خلالها نقل المعلومات أو إيقاف تشغيلها بت واحد في كل مرة ، على عكس المنفذ المتوازي. خلال معظم تاريخ أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، تم نقل البيانات من خلال المنافذ التسلسلية إلى أجهزة مثل أجهزة المودم والمطاريف والأجهزة الطرفية المختلفة.

نوصي بقراءة مقالتنا حول كيفية الاتصال بسطح المكتب البعيد لـ Windows 10

أهمية المنفذ التسلسلي وتشغيله

في حين أن واجهات مثل Ethernet و FireWire و USB ترسل البيانات كتدفق تسلسلي ، فإن مصطلح "المنفذ التسلسلي" يحدد بشكل عام الأجهزة أكثر أو أقل توافقًا مع معيار RS-232 ، المقصود به التفاعل مع مودم أو جهاز. اتصالات مماثلة. قد تتطلب أجهزة الكمبيوتر الحديثة التي لا تحتوي على منافذ تسلسلية USB من محولات تسلسلية للسماح بالتوافق مع الأجهزة التسلسلية RS-232. لا تزال المنافذ التسلسلية مستخدمة في تطبيقات مثل أنظمة الأتمتة الصناعية والأدوات العلمية وأنظمة نقاط البيع وبعض المنتجات الصناعية والاستهلاكية.

يمكن للخوادم استخدام منفذ تسلسلي كوحدة تحكم للتحكم في التشخيص. غالبًا ما تستخدم معدات الشبكة مثل أجهزة التوجيه والمحولات وحدة تحكم تسلسلية للتكوين. لا تزال المنافذ التسلسلية مستخدمة في هذه المناطق ، لأنها بسيطة وغير مكلفة ، ووظائف وحدة التحكم الخاصة بها موحدة للغاية وواسعة الانتشار. يتطلب المنفذ التسلسلي برامج دعم قليلة جدًا من النظام المضيف.

تستخدم بعض أجهزة الكمبيوتر ، مثل IBM PC ، دائرة متكاملة تسمى UART. يقوم هذا IC بتحويل الأحرف من وإلى شكل السلسلة غير المتزامنة ، وتنفيذ التزامن وتأطير البيانات في الأجهزة. تستخدم الأنظمة منخفضة التكلفة للغاية ، مثل بعض أجهزة الكمبيوتر المنزلية الأولى ، وحدة المعالجة المركزية لإرسال البيانات من خلال دبوس الإخراج ، باستخدام تقنية ضرب البت. قبل أن تكون الدارات المتكاملة ذات التكامل الواسع (LSI) UART شائعة ، سيكون للحواسيب الصغيرة أو الحواسيب الصغيرة منفذ تسلسلي يتكون من دوائر متكاملة صغيرة الحجم صغيرة الحجم لتنفيذ سجلات التحول ، والبوابات المنطقية ، والعدادات ، وجميع المنطق الآخر لمنفذ تسلسلي.

تسمح المعالجات منخفضة التكلفة الآن بمعايير اتصالات تسلسلية أسرع ولكن أكثر تعقيدًا مثل USB و FireWire لتحل محل RS-232. هذا يجعل من الممكن توصيل الأجهزة التي لم تكن لتعمل بشكل مجدي على اتصالات تسلسلية أبطأ ، مثل أجهزة التخزين الكبيرة والصوت وأجهزة الفيديو. لا تزال العديد من اللوحات الأم تحتوي على منفذ تسلسلي واحد على الأقل ، حتى إذا كان لا يمكن الوصول إليه إلا من خلال رأس دبوس. يمكن للأنظمة الصغيرة الحجم وأجهزة الكمبيوتر المحمولة تجاوز منافذ موصل RS-232 لتوفير المساحة ، ولكن لا تزال الإلكترونيات موجودة. لطالما كانت RS-232 قياسية لفترة طويلة لدرجة أن الدوائر اللازمة للتحكم في منفذ تسلسلي أصبحت رخيصة جدًا وغالبًا ما توجد على شريحة واحدة ، وأحيانًا أيضًا مع دوائر لمنفذ متوازي.

في حين أن معيار RS-232 حدد في الأصل موصل D-type من 25 دبوسًا ، اختار العديد من المصممين تطبيق مجموعة فرعية فقط من المعيار الكامل ، وتبديل التوافق مع المعيار لاستخدام موصلات أقل تكلفة وأكثر ضغطًا (على وجه الخصوص ، إصدار DE-9 المستخدم بواسطة IBM PC-AT الأصلي). تطلبت الرغبة في تزويد بطاقات واجهة تسلسلية ثنائية المنفذ IBM لتقليل حجم الموصل لتلائم اللوحة الخلفية لبطاقة واحدة. يناسب موصل DE-9 أيضًا بطاقة تحتوي على موصل DB-25 ثانٍ. بدءًا من وقت تقديم IBM PC-AT ، تم تصميم المنافذ التسلسلية بشكل شائع باستخدام موصل ذو 9 سنون لتوفير التكلفة والمساحة. ومع ذلك ، فإن وجود موصل D صغير من 9 سنون لا يكفي للإشارة إلى أن الاتصال هو بالفعل منفذ تسلسلي ، حيث يتم استخدام هذا الموصل أيضًا للفيديو وعصا التحكم وأغراض أخرى. تحتوي بعض الأجهزة الإلكترونية المصغرة ، وخاصة الآلات الحاسبة الرسومية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة الراديوية ثنائية الاتجاه والهواة ، على منافذ تسلسلية تستخدم مقبس الهاتف ، وعادةً ما تكون المقابس الأصغر 2.5 أو 3.5 مم ، وتستخدم الواجهة الأساسية ثلاثية الأسلاك.

تفضل العديد من طرازات Macintosh معيار RS-422 ذي الصلة ، ومعظمها مع موصلات DIN الألمانية المصغرة ، باستثناء الموديلات المبكرة. يحتوي Macintosh على مجموعة قياسية من منفذين للاتصال بالطابعة والمودم ، ولكن بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة PowerBook لديها منفذ كومبو واحد فقط لتوفير المساحة. نظرًا لأن معظم الأجهزة لا تستخدم جميع الإشارات العشرين المحددة بواسطة المعيار ، فغالبًا ما يتم استخدام موصلات أصغر.

على سبيل المثال ، يتم استخدام موصل DE-9 ذو 9 سنون من قبل معظم أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM من IBM AT PC ، وتم توحيده كـ TIA-574. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام الموصلات المعيارية. الأكثر شيوعًا هي موصلات 8P8C ، التي يحدد معيار EIA / TIA-561 لها pinout ، في حين أن "Yost Serial Device Wiring Standard" الذي اخترعه Dave Yost شائع على أجهزة كمبيوتر Unix والأجهزة الأحدث من أنظمة سيسكو. يمكن أيضًا العثور على موصلات 10P10C في بعض الأجهزة. قامت شركة Digital Equipment Corporation بتعريف نظام التوصيل DECconnect الخاص بها والذي يعتمد على موصل Modular Modular Jack (MMJ). هذا عبارة عن موصل نمطي مكون من 6 سنون حيث يتم إزاحة المفتاح من الوضع المركزي. كما هو الحال مع معيار Yost ، يستخدم DECconnect تصميم دبوس متناظر يسمح بالاتصال المباشر بين اثنين من DTE. موصل شائع آخر هو موصل رأس DH10 الشائع على اللوحات الأم وألواح الوظائف الإضافية ، والتي يتم توصيلها بشكل عام بموصل DE-9 ذو 9 سنون القياسي (ويتم تركيبه بشكل متكرر على لوحة فتحة مجانية أو جزء آخر من الحالة).

يعمل المنفذ المتوازي بشكل مختلف جدًا

المنفذ المتوازي هو نوع من الواجهة الموجودة على أجهزة الكمبيوتر لتوصيل الأجهزة الطرفية. يشير الاسم إلى الطريقة التي يتم بها إرسال البيانات ، حيث أن المنافذ المتوازية ترسل بتات متعددة من البيانات في نفس الوقت ، في اتصالات متوازية ، على عكس الواجهات التسلسلية التي ترسل البتات واحدة تلو الأخرى. للقيام بذلك ، تتطلب المنافذ المتوازية خطوط بيانات متعددة على كبلات وموصلات المنافذ ، وتميل إلى أن تكون أكبر من المنافذ التسلسلية المعاصرة التي تتطلب خط بيانات واحدًا فقط.

هناك العديد من أنواع المنافذ المتوازية ، ولكن تم ربط المصطلح بشكل وثيق بمنفذ الطابعة أو منفذ Centronics الموجود على معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية من السبعينيات حتى العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. لقد كان معيارًا صناعيًا فعليًا لسنوات عديدة وتم توحيده أخيرًا باسم IEEE 1284 في أواخر التسعينات ، والذي حدد الإصدارات ذات الاتجاهين من المنفذ المتوازي المحسن (EPP) وميناء السعة الممتدة (ECP) . اليوم ، واجهة المنفذ المتوازي غير موجودة تقريبًا بسبب ارتفاع أجهزة الناقل التسلسلي العالمي (USB) ، إلى جانب الطباعة عبر الشبكة باستخدام طابعات Ethernet و Wi-Fi المتصلة.

كانت واجهة المنفذ المتوازي تعرف في الأصل باسم محول الطابعة المتوازي على أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC. تم تصميمه في المقام الأول لتشغيل الطابعات التي تستخدم مجموعة حروف ASCII الممتدة من ثماني بت من IBM لطباعة النص ، ولكن يمكن أيضًا استخدامها لتكييف الأجهزة الطرفية الأخرى. تم تصميم الطابعات الرسومية ، إلى جانب عدد من الأجهزة الأخرى ، للتواصل مع النظام.

قبل ظهور USB ، تم تكييف الواجهة المتوازية للوصول إلى عدد من الأجهزة الطرفية بخلاف الطابعات. كان أحد الاستخدامات المبكرة للمنفذ المتوازي هو الدونجلز المستخدم كمفاتيح أجهزة تم توفيرها مع البرنامج التطبيقي كشكل من أشكال حماية نسخ البرامج. تشمل الاستخدامات الأخرى محركات الأقراص الضوئية مثل مشغلات الأقراص المضغوطة والكُتاب ومحركات الأقراص المضغوطة والماسحات الضوئية وأجهزة المودم الخارجية وأجهزة التحكم في الألعاب وعصا التحكم. تتطلب بعض مشغلات MP3 المحمولة الأقدم اتصال منفذ متوازي لنقل الأغاني إلى الجهاز. كانت المحولات متاحة لتشغيل أجهزة SCSI من خلال التوازي. يمكن توصيل أجهزة أخرى مثل مبرمجي EPROM وبرامج تشغيل الأجهزة عبر المنفذ المتوازي.

تحتوي معظم الأنظمة المتوافقة مع الكمبيوتر الشخصي في الثمانينيات والتسعينيات على منفذ واحد إلى ثلاثة منافذ ، مع تحديد واجهات الاتصال بهذه الطريقة:

• المنفذ المتوازي المنطقي 1: منفذ الإدخال / الإخراج 0x3BC ، IRQ 7 (عادةً على محولات الرسومات أحادية اللون) المنفذ المتوازي المنطقي 2: منفذ الإدخال / الإخراج 0x378 ، IRQ 7 (بطاقات IO مخصصة أو عبر وحدة تحكم مدمجة في اللوحة الأم) المنفذ المتوازي المنطقي 3: منفذ الإدخال / الإخراج 0x278 ، IRQ 5 (بطاقات IO مخصصة أو عبر وحدة تحكم مدمجة في اللوحة الأم)

إذا لم يكن هناك منفذ طابعة في 0x3BC ، يصبح المنفذ الثاني في الصف (0x378) المنفذ المتوازي المنطقي 1 ويصبح 0x278 المنفذ المتوازي المنطقي 2 لـ BIOS. في بعض الأحيان يتم توصيل منافذ الطابعة لمشاركة المقاطعة على الرغم من امتلاكها لعناوين إدخال / إخراج خاصة بها ، أي يمكن استخدام واحد فقط في كل مرة. في بعض الحالات ، يدعم BIOS أيضًا منفذ الطابعة الرابع ، لكن العنوان الأساسي يختلف اختلافًا كبيرًا بين الموفرين. نظرًا لأن الإدخال المحجوز للمنفذ المنطقي الرابع للطابعة في منطقة بيانات BIOS يتم مشاركته مع الاستخدامات الأخرى على أجهزة PS / 2 وبطاقات الرسومات المتوافقة مع S3 ، فإنه يتطلب بشكل عام برامج تشغيل خاصة في معظم البيئات. تحت DR-DOS 7.02 ، يمكن تغيير تعيينات منفذ BIOS وإلغائها باستخدام توجيهات CONFT.SYS LPT1 و LPT2 و LPT3 و LPT4 اختياريًا.

تجعل الأنظمة المستندة إلى DOS المنافذ المتوازية المنطقية التي اكتشفها BIOS متوفرة تحت أسماء الأجهزة مثل LPT1 أو LPT2 أو LPT3 المقابلة للمنفذ المنطقي المتوازي 1 و 2 و 3 على التوالي. هذه الأسماء مشتقة من مصطلحات مثل Line Print Terminal أو Local Print Terminal أو Line PrinTer. تم استخدام اصطلاح تسمية مماثل في أنظمة ITS و DEC وكذلك أنظمة CP / M و 86-DOS (LST).

في DOS ، يمكن الوصول إلى الطابعات المتوازية مباشرة من سطر الأوامر. على سبيل المثال ، سيقوم الأمر "TYPE C: \ AUTOEXEC.BAT> LPT1:" بإعادة توجيه محتويات ملف AUTOEXEC.BAT إلى منفذ الطابعة. كان جهاز PRN متاحًا أيضًا كاسم مستعار لـ LPT1. تسمح لك بعض أنظمة التشغيل مثل DOS بتغيير هذا التخصيص الثابت بوسائل مختلفة. تستخدم بعض إصدارات DOS ملحقات برنامج التشغيل المقيم التي يوفرها MODE ، أو يمكن للمستخدمين تغيير التعيين داخليًا من خلال توجيه CONFIG.SYS PRN = n (كما هو الحال في DR-DOS 7.02 والإصدارات الأحدث). يوفر DR-DOS 7.02 أيضًا دعمًا مدمجًا اختياريًا لـ LPT4 إذا كان BIOS الأساسي يدعمه.

PRN ، إلى جانب CON و AUX وعدد قليل من الآخرين هي أسماء ملفات ودليل غير صالحة في DOS و Windows ، حتى Windows XP. حتى أن هناك جهاز MS-DOS في ثغرة اسم المسار في نظام التشغيل Windows 95 و 98 ، مما يتسبب في تعطل جهاز الكمبيوتر إذا كتب المستخدم "C: \ CON \ CON" أو "C: \ PRN \ PRN" أو " C: \ AUX \ AUX "في شريط عنوان مستكشف Windows. أصدرت Microsoft تصحيحًا لتصحيح هذا الخطأ ، لكن أنظمة تشغيل Windows 95 و 98 المثبتة حديثًا ستظل بها الخطأ.

هذا ينتهي مقالنا حول ما هو المنفذ التسلسلي والمنفذ المتوازي ، يمكنك ترك تعليق إذا كان لديك أي أسئلة.

مصدر ويكيبيديا