Wat is een parallelle poort?

Een parallelle poort is een ouder type interface waarmee computers meerdere databits tegelijkertijd naar externe apparaten kunnen sturen.

Wat is de parallelle poort?

Een parallelle poort is een hardware Interface op een computer die meerdere databits tegelijk verzendt via een set parallelle draden, meestal acht datalijnen plus besturings- en statuslijnen. Traditioneel geïmplementeerd als een 25-pins D-sub-connector (DB-25) aan de achterkant van desktop-pc's, was deze ontworpen om randapparatuur zoals printers, scanners en externe opslagapparaten aan te sluiten.

In tegenstelling tot seriële poorten, die gegevens bit voor bit over één lijn verzenden, kan een parallelle poort een hele byte in één keer verzenden, wat het sneller en praktischer maakte voor de eerste behoeften op het gebied van printen en gegevensoverdracht. Communicatie via een parallelle poort wordt gecoördineerd via specifieke signalen die taken afhandelen zoals aangeven wanneer gegevens gereed zijn, wanneer een apparaat bezig is of wanneer er een fout optreedt, waardoor relatief eenvoudige handshaking tussen de computer en het randapparaat mogelijk is.

In de loop van de tijd werden diverse standaarden ontwikkeld om de mogelijkheden uit te breiden, waaronder bidirectionele overdracht en hogere doorvoersnelheden. Het basisconcept bleef echter hetzelfde: een brede, langzame verbinding over korte afstanden, geoptimaliseerd voor directe aansluiting van apparaten in de buurt.

Hoewel moderne systemen parallelle poorten grotendeels hebben vervangen door USB en netwerkinterfaces is de parallelle poort nog steeds relevant in oudere apparatuur, industriële controlesystemen en bepaalde embedded- of laboratoriumopstellingen waar de eenvoud en directe hardwaretoegang nuttig zijn.

Hoe ziet een parallelle poort eruit?

Een parallelle poort is meestal een brede 25-pins connector (DB-25) aan de achterkant van oudere desktopcomputers. De poort heeft een licht trapeziumvormige metalen behuizing met twee kleine schroefpinnen aan weerszijden om de kabel vast te zetten. Op de computer is de connector meestal vrouw (met kleine gaatjes), terwijl het uiteinde van de kabel mannetje (met zichtbare pinnen).

In veel pc's was de parallelle poort vaak voorzien van een kleurcode (meestal een lichtpaarse of roze rand) om hem te onderscheiden van seriële, VGA- en andere poorten. Aan de printerzijde eindigde de kabel vaak in een grotere, bredere connector (vaak een 36-pins Centronics-connector) die in de printer werd geklikt, wat de klassieke "dikke printerkabel"-look gaf die geassocieerd wordt met parallelle poorten.

Hoe werkt een parallelle poort?

Een parallelle poort werkt door meerdere bits data tegelijk over meerdere draden te versturen, gecoördineerd door besturingssignalen die de computer en het apparaat synchroon houden. Het proces is eenvoudig maar zeer gestructureerd, wat de reden is waarom het zo populair was voor printers en andere vroege randapparatuur.

Hieronder vindt u een overzicht van hoe een parallelle poort werkt:

1. De computer bereidt een databyte voor. De CPU of een controller in de pc duurt 8 stukjes van gegevens (één byte) die naar het apparaat moeten worden verzonden, zoals een af ​​te drukken teken. Deze byte wordt in het dataregister van de parallelle poort geplaatst, dat rechtstreeks is verbonden met de 8 datalijnen op de poort.
2. De datalijnen worden op de kabel aangestuurdZodra de byte in het dataregister staat, stelt de hardware de spanningsniveaus op de 8 datapinnen in om de enen en nullen van die byte weer te geven. Dit 'zet' de data in feite op de kabel, zodat het aangesloten apparaat deze kan lezen.
3. De computer geeft aan dat de gegevens gereed zijnDe pc schakelt vervolgens een controlelijn (ook wel STROBE genoemd) in om het randapparaat te laten weten dat er geldige gegevens op de datalijnen staan. Dit korte signaal fungeert als een "gereed"-signaal, waarmee het apparaat weet dat het de gegevens nu moet vastleggen.
4. Het randapparaat leest en vergrendelt de gegevensHet aangesloten apparaat bewaakt de stuurlijn en leest, wanneer het het STROBE-signaal detecteert, de spanningen op de 8 datalijnen. Vervolgens slaat het deze byte op in zijn eigen interne buffer of geheugen, zodat de gegevens veilig worden opgeslagen, zelfs nadat de signalen op de kabel veranderen.
5. Het apparaat rapporteert zijn status terugNadat de gegevens zijn gelezen, werkt het apparaat de statusregels bij (zoals BUSY, ACK of ERROR). BUSY kan worden bevestigd terwijl het apparaat de gegevens verwerkt, en ACK (erkennen) Wordt gebruikt om te bevestigen dat de byte is ontvangen. Deze statussignalen stromen via speciale kabels terug naar de pc.
6. De computer controleert de status en gaat verderDe pc controleert continu de statusregels om te zien of het apparaat klaar is voor meer data. Wanneer hij detecteert dat het apparaat niet langer bezet is en de vorige byte heeft bevestigd, weet hij dat hij de volgende veilig kan verzenden.
7. Het proces herhaalt zich voor alle gegevensDeze cyclus van het plaatsen van een byte op de datalijnen, het stroben ervan, het lezen ervan en het bevestigen ervan herhaalt zich voor elke byte in de datastroom. Samen zorgen deze kleine, gesynchroniseerde stappen voor een betrouwbare, ordelijke gegevensoverdracht van de computer naar het randapparaat via de parallelle poort.

Toepassingen van parallelle poorten

Parallelle poorten waren oorspronkelijk ontworpen voor printers, maar dankzij hun eenvoudige, byte-brede interface waren ze ook bruikbaar voor veel andere randapparatuur. Na verloop van tijd werden ze een universele manier om externe apparaten op pc's aan te sluiten. Dit zijn hun belangrijkste toepassingen:

• PrintersEen parallelle poort werd klassiek gebruikt voor het aansluiten van een pc op een printer. De poort stuurde tekens en besturingsopdrachten snel genoeg naar de printer voor typische afdruktaken, terwijl statusregels statussen meldden zoals 'bezet', 'papier op' of 'fout'.
• Scanners en multifunctionele apparatenVroege flatbedscanners en sommige "alles-in-één" printer-scanner-faxapparaten gebruikten parallelle poorten. Ze vertrouwden op de bidirectionele modi van de poort om zowel gescande beeldgegevens naar de pc te sturen als besturingsopdrachten van scansoftware te ontvangen.
• Externe opslagapparatenVoordat USB en snelle externe interfaces gebruikelijk waren, waren sommige externe harde schijven, ZIP-drives en tape backup Eenheden die parallelle poorten gebruikten. Deze apparaten integreerden vaak een sneller intern protocol (zoals IDE) in een parallelle poortadapter, waardoor gebruikers draagbare opslag kregen zonder de pc te hoeven openen.
• Hardwaredongles en kopieerbeveiligingVeel oudere professionele softwarepakketten gebruikten parallelpoortdongles voor licenties. Een klein apparaat werd op de poort aangesloten en de software controleerde de aanwezigheid ervan voordat het werd uitgevoerd. De dongle maakte het soms mogelijk om andere apparaten (zoals een printer) via de dongle in serie te schakelen.
• Industriële en laboratoriumapparatuurParallelle poorten waren aantrekkelijk in industriële controle- en laboratoriumomgevingen omdat ze directe, eenvoudige toegang tot digitale I / O lijnen. Ingenieurs gebruikten ze om relais te bedienen, sensoren uit te lezen, instrumenten te activeren of te communiceren met aangepaste meetapparatuur.
• Prototyping, hobbyprojecten en aangepaste elektronicaHobbyisten en studenten gebruikten vaak parallelle poorten als een goedkope, toegankelijke manier om te experimenteren met digitale elektronica. Door individuele bits op de data- of besturingslijnen te schakelen, konden ze LED's aansturen, schakelaars uitlezen of communiceren met microcontrollers zonder speciale interfacehardware.
• firmware programmeren en debuggen (legacy)Sommige oudere ontwikkeltools gebruikten de parallelle poort om microcontrollers of EEPROM's te programmeren en om te communiceren met debugadapters. De directe bit-level controle maakte het handig voor low-level programmeren en testen voordat speciale USB-programmeurs standaard werden.

Wanneer moet u parallelle poorten vermijden?

Parallelle poorten zijn nuttig in sommige oudere en niche-configuraties, maar zijn meestal geen goede keuze voor nieuwe ontwerpen of moderne omgevingen. In de meeste gevallen zijn andere interfaces sneller, betrouwbaarder en gemakkelijker te ondersteunen. Dit zijn de momenten waarop u parallelle poorten beter kunt vermijden:

• Behoeften aan snelle gegevensoverdrachtVermijd parallelle poorten als u grote hoeveelheden gegevens snel moet verplaatsen (bijv. backups, mediastreaming, hoge-resolutiebeelden). Interfaces zoals USB, SATA, PCIe of Ethernet bieden een veel hogere doorvoer en betere prestaties.
• Moderne consumentenapparaten en laptopsDe meeste nieuwe pc's, vooral laptops, hebben geen parallelle poorten meer. Als u hardware ontwerpt of randapparatuur kiest voor moderne systemen, dwingt het vertrouwen op een poort die niet fysiek aanwezig is u tot adapters en tijdelijke oplossingen.
• Lange kabeltrajecten of lawaaiige omgevingenParallelle poorten zijn ontworpen voor korte, lokale verbindingen. Bij langere kabels of in omgevingen met elektrische ruis neemt de signaalintegriteit gemakkelijk af. Digitale bussen of netwerkgebaseerde protocollen kunnen deze omstandigheden veel beter aan.
• Situaties waarin hot-plugging en eenvoudige installatie vereist zijnParallelle apparaten verwachten doorgaans dat de pc is uitgeschakeld bij het aansluiten of loskoppelen, en drivers kunnen lastig zijn. USB- en netwerkapparaten zijn veel gemakkelijker aan te sluiten, te detecteren en direct te configureren.
• Omgevingen met strenge beveiligings- en onderhoudsvereistenOmdat parallelle poorten hardwaresignalen op laag niveau blootstellen, kunnen ze moeilijker te beveiligen, bewaken en standaardiseren zijn dan netwerk- of USB-verbindingen. In beheerde IT-omgevingen vereenvoudigt het gebruik van ondersteunde, moderne interfaces het beveiligingsbeleid en onderhoud.
• Nieuwe ontwerpen en langdurige ondersteuningsprojectenAls u een nieuw product of systeem bouwt dat jarenlang mee moet gaan, verhoogt het risico dat u het baseert op een grotendeels verouderde interface. Vervangende onderdelen, drivers en technische ondersteuning voor parallelpoorthardware zullen in de loop der tijd steeds moeilijker te vinden zijn.

De voor- en nadelen van parallelle poorten

Parallelle poorten speelden een belangrijke rol in de vroege pc-connectiviteit en boden een eenvoudige manier om lokale randapparatuur aan te sluiten. Hun ontwerp introduceerde echter ook beperkingen die duidelijker werden naarmate de datavereisten en de apparaatcapaciteiten evolueerden. Inzicht in zowel de voor- als nadelen van parallelle poorten verklaart waarom ze in het verleden op grote schaal werden toegepast en waarom nieuwere technologieën ze tegenwoordig grotendeels hebben vervangen.

Voordelen van parallelle poorten

Parallelle poorten werden populair omdat ze een eenvoudige en praktische manier boden om vroege randapparatuur op pc's aan te sluiten. Hun ontwerp voldeed aan de eisen van die tijd: gegevensoverdracht over korte afstanden met lage tot gemiddelde snelheid en minimale hardwarecomplexiteit. De belangrijkste voordelen zijn:

• Eenvoudige, directe hardware-interfaceParallelle poorten geven individuele gegevens-, besturings- en statuslijnen weer, waardoor ze gemakkelijk te begrijpen en te gebruiken zijn op elektrisch niveau. Deze directe toegang was ideaal voor vroege printers, maatwerkelektronica en onderwijsprojecten.
• Byte-brede gegevensoverdrachtIn tegenstelling tot seriële poorten die data bit voor bit versturen, versturen parallelle poorten een hele byte tegelijk. Voor vroege pc's en printers zorgde dit voor een merkbaar snellere gegevensoverdracht dan vergelijkbare seriële interfaces uit die tijd.
• Goedkoop en (historisch gezien) overal verkrijgbaarJarenlang werd bijna elke desktop-pc geleverd met minstens één parallelle poort. Deze alomtegenwoordigheid betekende dat randapparatuur ontworpen kon worden rond een standaard, goedkope interface zonder dat er speciale uitbreidingskaarten nodig waren.
• Basishanddruk ingebouwdDe aanwezigheid van controle- en statuslijnen (zoals STROBE, BUSY en ACK) maakt eenvoudige handshaking op hardwareniveau tussen de computer en het apparaat mogelijk. Dit maakte betrouwbare communicatie mogelijk zonder complexe protocollen.
• Handig voor prototyping en aangepaste besturingIngenieurs, hobbyisten en labgebruikers konden de poort gebruiken als een universele I/O-interface om relais, LED's, sensoren en instrumenten te bedienen. De mogelijkheid om afzonderlijke bits rechtstreeks vanuit de software te schakelen en uit te lezen, maakte het een handig hulpmiddel voor experimenten.
• Legacy-compatibiliteitIn omgevingen die nog steeds afhankelijk zijn van oudere apparatuur, zoals industriële machines, laboratoriuminstrumenten of oudere printers, zijn parallelle poorten nog steeds een voordeel omdat ze native, compatibele connectiviteit bieden zonder dat protocolconversie nodig is.

Nadelen van parallelle poorten

Parallelle poorten losten veel connectiviteitsproblemen op in de eerste pc's, maar hun ontwerp vertoont nu duidelijke beperkingen ten opzichte van moderne interfaces. Deze nadelen verklaren waarom parallelle poorten grotendeels verdwenen zijn uit nieuwe hardware:

• Beperkte snelheid en schaalbaarheidParallelle poorten zijn nooit ontworpen voor hoge datasnelheden. Naarmate de bestandsgroottes en de apparaatcapaciteiten toenamen, werd hun bescheiden doorvoer al snel een knelpunt, vooral bij taken zoals grote printopdrachten of externe backups.
• Korte kabellengte en signaalproblemenOmdat meerdere lijnen tegelijkertijd schakelen, zijn parallelle verbindingen gevoelig voor elektrische ruis en signaalvervorming. Kabellengtes zijn doorgaans beperkt tot enkele meters en langere afstanden kunnen fouten of onbetrouwbare communicatie veroorzaken.
• Grote connectoren en kabelsDe DB-25- en Centronics-connectoren zijn groot en onhandig in vergelijking met moderne poorten. Dikke, stijve parallelle kabels nemen ruimte in beslag, zijn moeilijker te leiden en minder handig dan compacte USB- of netwerkkabels.
• Unidirectionele of beperkte bidirectionele modi (verouderd)Vroege parallelle poorten ondersteunden voornamelijk eenrichtingscommunicatie van pc naar apparaat. Hoewel latere standaarden bidirectionele modi toevoegden, werden deze niet altijd consistent geïmplementeerd, wat de mogelijkheden beperkte. flexbaarheid en compatibiliteit.
• Slechte ondersteuning in moderne systemenDe meeste huidige desktops en bijna alle laptops worden geleverd zonder parallelle poorten. Het gebruik van parallelle apparaten vereist tegenwoordig vaak USB-adapters of uitbreidingskaarten, wat leidt tot meer complexiteit, mogelijke driverproblemen en extra storingspunten.
• Hogere CPU-overhead en softwarecomplexiteitTraditionele parallelle poorttoegang was vaak afhankelijk van directe, low-level I/O-bewerkingen vanuit software. Dit kon de CPU-overhead verhogen en systeemspecifieke code vereisen, waardoor drivers en toepassingen complexer om te onderhouden.
• Uitdagingen op het gebied van veroudering en onderhoudNaarmate het ecosysteem is verschoven naar USB- en netwerkinterfaces, zijn vervangende onderdelen, bijgewerkte drivers en technische ondersteuning voor parallelle hardware steeds moeilijker te vinden. Dit maakt het onderhoud van parallelle systemen op de lange termijn steeds moeilijker.

Veelgestelde vragen over parallelle poorten

Hier vindt u de antwoorden op de meestgestelde vragen over parallelle poorten.

Wat is het verschil tussen een parallelle poort en een seriële poort?

Laten we de verschillen tussen een parallelle poort en een seriële poort eens bekijken:

Kan ik meerdere apparaten op een parallelle poort aansluiten?

Over het algemeen is een standaard parallelle poort ontworpen om met één apparaat tegelijk te communiceren, niet met meerdere onafhankelijke apparaten zoals USB-hubs. Sommige oudere printers en hardwaredongles hadden een pass-through connector, zodat je een ander parallel apparaat kon doorlussen, maar de computer behandelde de keten nog steeds als één logische verbinding, waardoor de compatibiliteit onbetrouwbaar kon zijn.

De parallelle poortstandaard heeft geen ingebouwde adressering of hubmechanisme. Voor praktische en betrouwbare opstellingen met meerdere apparaten zijn moderne interfaces zoals USB of netwerkverbindingen een veel betere keuze.

Kan een parallelle poort gegevens overbrengen tussen twee computers?

Ja, een parallelle poort blikje Gegevens overbrengen tussen twee computers, maar alleen met de juiste kabel en software. Vroeger werden speciale "LapLink"- of "parallel null"-kabels gebruikt om de parallelle poorten van twee pc's met elkaar te verbinden, en programma's voor bestandsoverdracht verzorgden de communicatie via de data-, besturings- en statuslijnen van de poort. Deze configuratie maakte snellere gegevensoverdracht mogelijk dan eerdere seriële verbindingen, maar vereiste compatibele software aan beide kanten en een zorgvuldige configuratie.

Tegenwoordig wordt deze methode als verouderd beschouwd. USB-kabels, externe schijven of netwerkgebaseerde bestandsdeling zijn veel eenvoudiger, sneller en betrouwbaarder.

Hoe snel worden gegevens overgedragen via een parallelle poort?

De overdrachtssnelheid van een parallelle poort is afhankelijk van de specifieke modus en hardware, maar is volgens moderne normen traag. Klassieke parallelle poorten van printerstijl (Centronics) bereiken in de praktijk doorgaans een snelheid van ongeveer 50-150 KB/s. Latere verbeterde modi, zoals EPP (Enhanced Parallel Port) en ECP (Extended Capabilities Port), kunnen de doorvoer onder ideale omstandigheden opvoeren tot ongeveer 500 KB/s tot ongeveer 1-2 MB/s.

De daadwerkelijke prestaties zijn vaak lager vanwege de kwaliteit van de kabel, de efficiëntie van drivers en hoe efficiënt de software de poort gebruikt. Dit is een van de redenen waarom USB- en netwerkverbindingen parallelle poorten voor snelle gegevensoverdracht volledig hebben vervangen.

Zijn parallelle poorten veilig?

Parallelle poorten zijn niet per se veilig. Ze bieden laagdrempelige, ongecodeerde toegang tot gegevens en besturingssignalen, waardoor iedereen met fysieke toegang tot de poort en de kabel de communicatie kan afluisteren of verstoren. Er is geen ingebouwde beveiliging. authenticatie, encryptie, of toegangscontrole, en traditionele besturingssystemen stellen de poort vaak direct bloot aan software op laag niveau.

In moderne omgevingen is het algehele risico doorgaans laag, omdat parallelle poorten nog maar zelden voorkomen en vooral worden gebruikt in geïsoleerde of oudere opstellingen. Als ze echter zijn aangesloten op gevoelige apparatuur, moet de beveiliging gebaseerd zijn op fysieke bescherming, netwerkisolatie en strikte controle over wie toegang heeft tot de machines die deze poorten nog steeds gebruiken.