Todo acerca de los puertos paralelos

Es ya bastante obvio para casi todo el mundo que las
computadoras
son dispositivos sumamente útiles. Por lo tanto, si el
lector es un hobbysta electrónico que sabe como
comunicarse con ellas para su proyecto, pueden
ser tan divertidas como funcionales. En este momento, algunos de
los lectores que no están demasiado familiarizados con las
computadoras
podrían pensar que estoy por lanzarme a dar explicaciones
a nivel de "científico espacial" sobre buses de computadoras,
etc. Relájense: de ninguna manera voy a hacerlo. En
cambio, me
gustaría explicar como trabaja un puerto
paralelo básico. Es sencillo trabajar con los puertos
paralelos, que se pueden enganchar a casi cualquier proyecto que Ud.
desee controlar con su computadora.
El truco consiste en saber como trabajan.

Presentare aquí alguna información sobre las señales y el
funcionamiento de los puertos paralelos, de modo que los mas
ambiciosos de los lectores podrán diseñar y
construir proyectos con
interfaces paralelas. Incluira tambien algunos datos sobre los
perifericos paralelos, de modo que, como minimo, el lector sea
capaz de diagnosticar problemas en
los cables paralelos. Trataremos tambien un par de trabajos de
cableado basicos y comunes para dar una idea de lo sencillo que
es conectar un cable simple. Recuerden que la informacion y las
tecnicas aqui
presentadas se aplican a casi cualquier dispositivo paralelo
(graficadores y equipos de prueba especiales, por ejemplo) y no
solamente a impresoras.

El lnterfaz de la computadora
comun

Puesto que los interfaces paralelos de la
mayoria de las computadoras
son casi identicos, tomemos por ahora como ejemplo el mas
universal de ellos (que se encuentra en la mayoria de las
tarjetas
enchufables IBM-compatibles). La informacion debe ser suficiente
para darles una buena base sobre el funcionamiento de cualquier
interfaz paralelo -en realidad, los conectores pueden variar
aunque casi todas las lineas de señal son las mismas- de
manera que les va a ser uitil, aun al que no tenga una
compatible.

A proposito, no traten de colgar equipos en paralelo
sobre la base de las descripciones de las patas solamente. El
hacerlo crea el riesgo de
dañar sus equipos. Espere por favor hasta que haya leido
todas las precauciones que se recomiendan en el transcurso de
este articulo antes de continuar.

La mayoria de los puertos paralelos de la parte
posterior de las computadoras
IBM-compatibles poseen un conector DB-25. Esto es extraño,
puesto que este conector es el de serie que se utiliza para los
interfaces serie. El conector es normalmente hembra (tiene
orificios en lugar de patitas) para distinguirlo de los
conectores serie que son habitualmente machos y que puede tener
tambien la
computadora. La Amiga I 000, sin embargo, utiliza un conector
DB-25 macho para su interfaz paralelo (por ser algo
diferente).

La funcion de cada
terminal del conector DB-25 se muestra en la
fig. 1. Las señales que ocupan esas terminates se pueden
dividir en cuatro grupos basicos:
tierras, salidas de datos, entradas
de dialogo y salidas
de dialogo. En la
fig. 1, las tierras se indican con circulos, las entradas de
dialogo se
indican con flechas que apuntan al conector y las salidas (tanto
de datos como de
dialogo) tienen
flechas que apuntan hacia afuera del conector. (Note que algunas
de las lineas tienen una abreviatura convencional que se indica
entre parentesis.)

Lineas de tierras y de
datos

Las tierras cumplen dos funciones: la
primera es que vinculan las tierras de señal de los dos
dispositivos que se interconectan de modo que puedan compartir
una tierra comun
como referencia para la serñal.

La otra es que, puesto que, la conexion entre los dos
dispositivos se realiza a menudo mediante un cable tipo cinta,
las tierras (Ilamadas muchas veces retornos de tierra en este
contexto) actuan como blindajes de las lineas mas importantes.
Por ejemplo, el conductor conectado al terminal 19 de un cable de
cinta apantalla a la 6 de la 7, y viceversa. Esto impide que las
señales D4 (cuya funcion veremos
enseguida) afecten capacitivamente la Iinea D5, y viceversa. En
los cables de calidad que no se
hacen de tipo cinta, cada retorno de tierra se
retuerce alrededor de una Iinea de señal formando un par
retorcido, para proporcionar un poco de blindaje.

Como su nombre lo indica, la salida de datos transfiere
informacion desde la computadora
a un periferico en paralelo. Esto se hace con ocho bits (un byte)
por vez utilizando los terminates 2-9.

DO se considera el bit menos significativo (LSB) y D7 el
mas significativo (MSB). (Nota: algunas computadoras emplean las
designaciones D1 -D8 en lugar de D0-D7). Algunos puertos de
computadora no
soportan el MSB. Por supuesto que en esos casos no debe
diseñar sus proyectos de modo
que lo necesiten. De la misma manera, algunos perifericos solo
utilizan datos de 7
bits.

En tales circunstancias, el MSB se ignora o a veces se
emplea como bit de paridad. Va a necesitar un software bastante
sofisticado para proporcionar bits de paridad, de modo que tal
vez prefiera inhibir la verificacion de paridad del dispositivo
(consulte el manual del
usuario para hacerlo).

Los bits, como tambien las demas señales, se
representan mediante niveles de tension TTL convencionales: una
señal entre 2,4 y 5 voltios es un nivel alto o 1 binario.
Cualquier cosa entre 0,8 y 2,4 voltios se considera dato no
valido.

Dialogo de datos

Puesto que la computadora
es mucho mas rapida que cualquier periferico con el que se
comunique, puede ficilmente transmitir mas datos que los que el
periferico puede manejar. Par ello, los perifericos utilizan
señales especiales para decirle a la computadora
que detenga momentaneamente el envio de datos cuando tienen
suficientes para trabajar. Esto le permite al periferico alcanzar
a la computadora,
que puede realizar otras tareas mientras tanto. Una vez que el
periferico queda libre, le pide a la computadora
que transmita mas datos, y el proceso
continua.

Este juego
computarizado de "luz roja,
luz verde" se
logra enviando señales por cables dedicados a ese
proposito. El proceso de
utilizar señales para controlar el flujo de datos se
denomina dialogo
(handshaking), de modo que las señales empleadas para ello
se Ilaman "señales de dialogo".

Las señales de estrobo, ocupado y acuse de recibo
son las señales de dialogo mas importantes. Para ayudar a
explicar como se relacionan y controlan el flujo de datos,
observe la fig. 2.

Alli se muestran las ocho Iineas de datos concentradas
como una sola Iinea en la parte superior. No se deje confundir,
el valor de los
bits individuales no tiene importancia. Lo que si importa es el
tiempo en que
los datos sufren transiciones (representadas por las lineas
cruzadas) y el tiempo en que
permanecen constantes (las bandas).

Los datos que salen por las Iineas D0-D7 comienzan a
formarse en el tiempo t1 y se
establecen y quedan listos para utilizarse en el instante t2. Un
momento despues (t3) la computadora
manda un pulso momentaneo negativo (Ilamado señal de
"estrobo") al periferico, para indicar que los datos estan listos
y en espera en las lineas de datos. Luego de t3, el perif6rico
puede responder en una de dos maneras: puede tirar de la linea
ocupada hasta que este listo para mas datos o puede esperar hasta
que haya utilizado los nuevos datos y enviar entonces un pulso
negativo de acuse de recibo a la computadora cuando desea
mas.

Cualquiera de las respuestas retiene a la computadora
hasta que el periferico informe que esta
preparado. (Hay unos pocos perifericos que detienen a la
computadora de ambas maneras, aunque hacerlo asi es algo
redundante). Luego que la linea ocupada se pone baja o se recibe
un pulso de acuse de recibo, la computadora configura las Iineas
de datos para el siguiente byte, y se repite el procedimiento.

La Iinea ocupada se utiliza algunas veces para detener
la computadora por otras razones. Por ejemplo, si se acabb el
papel o esta
fuera de linea (lo que explicare enseguida).

Dialogo de estado

A lo largo de aigunas Iineas, a veces los
perifericos paralelos (especialmente las impresoras)
utilizan cables dedicados para indicar su estado. Puesto
que el estado de
un periferico puede afectar el flujo de datos, esto se puede
considerar tambien una forma de dialogo. Por ejemplo, si una
impresora, un
graficador u oscilografo necesita informar a la computadora que
se queda sin papel, puede
hacerlo manteniendo alta la linea de papel vacio
hasta que se aprovisione nuevamente. Esto impide que la
computadora envie datos al periferico cuando el dispositivo es
incapaz de hacer algo con ellos. La mayoria de los puertos
paralelos de tipo IBM soportan esta caracteristica, pero no la
soportan muchas otras computadoras domesticas. Asimismo, un
periferico puede informar a la computadora que esta alimentado y
en Iinea manteniendo alta la linea de "seleccion" del
terminal 13 (observe que hay dos Iineas de seleccion en la
fig. 1, no las confunda). Esta es a veces una Iinea de
señal necesaria porque aigunos perifericos se pueden
mantener alimentados pero fuera de Iinea, enviandoles un caracter especial
de "deseleccion" (denominado DC1 o XON, que tiene el valor ASCII 17). Debe
observar el manual del
usuario de su periferico o el manual de
programacion para ver si se soporta esa
caracterfstica.

Un periferico puede hasta pedir ayuda sosteniendo baja
la linea de error. Al igual que la Iinea ocupada, los perifericos
utilizan a veces la linea de error para indicar que simplemente
estan fuera de linea o que se acabo el papel.

La computadora puede hacer tambien requerimientos
especiales o proporcionar datos de configuracion enviando
señales desde las restantes salidas de dialogo. (Tenga en
cuenta que un periferico puede contener interruptores DIP que
pueden configurarlo para que ignore los requerimientos de la
computadora).

Por ejemplo, en algunos perifericos la caracteristica de
seleccion/deseleccion la puede habilitar e inhibir
el puerto de la computadora. Para esos dispositivos, si la
computadora mantiene alta la linea de salida de seleccion del
terminal 17 (no confundirla con la linea de entrada de seleccion del
terminal 13), la caracteristica DC1 /DC3 se habilita. Al
mantenerse esa Iinea baja, la caracteristica se
inhibe.

Asimismo, al mantener baja la Iinea de avance
automatico, la computadora solicita al periferico que
acompañe cada retorno de carro con un avance de Iinea (es
decir, la computadora informa at periferico que probablemente no
enviara caracteres de avance de Iinea, de Modo que el periferico
debera agregarlos).

Por otra parte, si el computador
envia un pulso negativo por la iinea de inicializacion
(denominada tecnicamente linea de imput prime o IP), el
periferico que responde a esa Iinea se pondra en cero (pasara a
reset). Esto significa que el periferico adoptara cierta
configuracion por omision y actua normalmente como si recien se
hubiera encendido. Tan poderosa como es, esta Iinea la soportan
las computadoras IBM compatibles y muy pocas mas, puesto que hay
a menudo mandatos especiales que se pueden enviar por las Iineas
de datos para lograr lo mismo.

El extremo del
perierico

Si bien hemos tratado casi todas las
señales que es probable que Ud. encuentre, hay aun algunas
cosas que debe saber acerca de lo que hallara en el extremo del
periferico del cable. La informacion adicional le ayudara a
construir sus propios cables para perifericos ya
construidos.

Un conector hembra de 36 conductores es la terminacion
mas adecuada que se encuentra en los perifericos paralelos. Las
funciones
convencionales de cada terminal de ese conector se muestran en la
flg. 3.

Las flechas que señalan hacia el conector indican
que el terminal es una entrada al periferico. Las flechas hacia
afuera significan salidas del periferico, y los circulos son
tierras.

Observe que este conector soporta unas cuantas funciones mas que
el conector DB-25. Para nombrarlas, hay una tierra de
chasis y dos lineas de 5 voltios. No todos los equipos paralelos
las soportan. Tanto la tierra de
chasis como las lfneas de 5 V pueden causar inconvenientes si se
conectan incorrectamente, de modo que mas adelante dare algunas
indicaciones sobre como conectarlas en forma adecuada.

Las lineas de 5V las proporcionan algunos perisfericos
para mantener alta una linea de dialogo si es necesario. Por
ejemplo, supongamos que un puerto de computadora no genera un
nivel alto para la Iinea de avance automatico, pero el periferico
necesita esa Iinea alta para funcionar correctamente. El
preparador del cable puede resolver el problema con las funciones de
terminates que se muestran (aunque se deben invertir las flechas
de la fig. 3) en lugar del conector DB-25 antes mencionado. Si
descubre ese conector, tanto en la computadora como en el
periferico, puede tentarse a utilizar un cable directo (uno que
conecte terminal a terminal) iNo lo haga! Puede dañar
ambos equipos.

Explicare como construir el cable adecuado para esa
situacion, luego de presenter un par de indicaciones de seguridad.

Sea procavido

Antes de lanzarse a cablear o construir proyectos de
interfaz, es conveniente decir algunas cosas: se debe proceder
con precaucion cuando se trata de un interfaz paralelo. Aunque
las lineas de dialogo de los puertos paralelos son del tipo de
colector abierto (es decir, se pueden cortocircuitar a tierra), las
salidas de datos de una PC se pueden dañar con los
cortocircuitos. Mas aun, las tensiones mayores de 5V pueden
dañar todas las Iineas. La clave para la conexion segura
del interfaz entre equipos TTL es conocer las entradas y las
salidas, de modo que pueda conectar la salida de un dispositivo a
la entrada del otro, y viceversa. Si es prudente, debe efectuar
siempre una doble comprobacion de su cableado antes de alimentar
los equipos.

Dos trabajos convencionales de
cableado

El mas sencillo trabajo paralelo que puede hacer es
crear lo que Ilamare un "cable casi directo". Ese cable se puede
utilizar para conectar una computadora a un periferico siempre
que tengan conectores de 36 terminates de tipo paralelo y de
acuerdo con la norma Centronics que describi anteriormente, Si
ambos dispositivos tienen el conector corrector pero no esta
seguro acerca
de las funciones de los
terminates, verifiquelas con un voltimetro
para ver si coinciden con la norma. Si no coinciden lo
suficiente, tendra que investigar su documentacion
para mas datos; un cable casi directo simplemente no
funcionara.

Si parece que ambos dispositivos son compatibles con
Centronics, cablee un cable que los conecte terminal a terminal
excepto los 1 7, 18 y 35. Deje los tres sin conectar en ambos
extremos. Los terminates 18 y 35 no se deben conectar entre los
dispositivos porque pueden unir los buses de alimentacion de
ambos. Esto ocasionaria que las alimentaciones competirian por
predominar, lo que, como minimo, causara el quemado de un
fusible. Podria tambien causar una falla fatal en ambos
dispositivos.

Al dejar las patitas 17 de los dos equipos sin conectar,
las tierras de sus chasis se mantienen aisladas entre si. La
aislacion mejora las posibilidades de que uno de los dispositivos
sobreviva en la improbable eventualidad de que se produzca en el
otro un cortocircuito interno que lleve su chasis a la tension de
linea antes que un ruptor de circuito o fusible tenga oportunidad
de actuar. Tambien permite que un dispositivo que tenga la tierra de
su chasis conectada a su tierra de sañal pueda conectarse
con un equipo que debe tener esas dos tierras
separadas.

A proposito, la conexion de los terminates 15 y 34 es
opcional, ya que esos terminales no los soporta la norma. Si
utiliza conectores de desplazamiento de aislacion (o IDC, como se
denominan comunmente) la desconexion de esos terminates causa mas
inconvenientes que beneficios. Si utiliza conectores de tipo de
rebordeado o de soldadura,
ignore sencillamente esos terminales para ahorrar tiempo.

Para desconectar cualquier conexion cuando utiliza IDC,
una simplemente los dos conectores de la forma en que lo haria
normalmente, y rebane con cuidado una pequeña seccion de
cada cable no deseado con un cuchillo. Asegurese que no corte la
aislacion de ninguno de los cables que no va a
desechar.

Otro trabajo comun de cableado es conectar un puerto de
computadora DB-25 a una terminacion compatible con Centronics de
36 terminates. Si va a utilizar conectores de rebordeado o
soldadura,
debera hacer uno como el indicado en la tabla 1.

Observese que las conexiones de los terminales 1 -14 son
conexiones de terminal a terminal. Si utiliza conectores IDC y
cable tipo cinta de 25 conductores, puede aprovechar eso y crear
un cable adecuado en pocos minutos. Comience posicionando el
terminal 1 de ambos conectores sobre el mismo borde del conector
de cinta (consulte la fig. 4) antes de apretarlos. Con esto
quedaran 11 terminales sin conectar en el conector Centronics, lo
cual es correcto. El truco consiste en cortar una pequeña
seccion del cuarto cable hacia adentro a partir del cable del
terminal 1. El circuito abierto permitira que la entrada de error
de la computadora flote alta (en el estado "sin
error') y ¡eso es todo!.

Entre la informacion de las señales paralelas, su
actividad y su cableado, posee asi un competente conocimiento
de como trabaja un interfaz paralelo. Con suerte, sera capaz de
diseñar unos cuantos hermosos proyectos basados
en esa informacion. ¡Que se divierta y feliz interfaz!
.

Autor:

Gianluca Gentili