aシリアルポートとパラレルポートとは：技術レベルと違い
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シリアルポートとパラレルポートは、私たち全員が何度も耳にしたことのあるものですが、最も若いものは、これらのポートが何年もの間私たちと一緒に何をしてきたのかさえ知らない可能性が非常に高いです。 この記事では、シリアルポートとは何か、パラレルポートとは何か、その違いについて説明します。
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シリアルポートとパラレルポートとは
コンピューティングでは、シリアルポートは 、パラレルポートとは対照的に、 一度に1ビットずつ情報が転送されるシリアル通信インターフェイス です 。 パーソナルコンピュータの歴史のほとんどを通じて、データはシリアルポートを介してモデム、端末、さまざまな周辺機器などのデバイスに転送されていました。
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シリアルポートとその操作の重要性
イーサネット、FireWire、USBなどのインターフェイスはデータをシリアルストリームとして送信しますが、「シリアルポート」という用語は一般に、RS-232規格にほぼ準拠したハードウェアを指し、モデムまたはデバイスとの対話を目的としています同様のコミュニケーションの。 シリアルポートのない最近のコンピューターでは、RS-232シリアルデバイスとの互換性を確保するために、USBからシリアルへのコンバーターが必要になる場合があります。 シリアルポートは、産業用オートメーションシステム、科学機器、POSシステム、一部の産業用および消費者向け製品などのアプリケーションで引き続き使用されています。
サーバーは、診断用の制御コンソールとしてシリアルポートを使用できます。 ルーターやスイッチなどのネットワーク機器は、多くの場合、構成にシリアルコンソールを使用します 。 シリアルポートは、シンプルで安価であり、コンソール機能が高度に標準化され、広く普及しているため、これらの領域では依然として使用されています。 シリアルポートは、ホストシステムからのサポートソフトウェアをほとんど必要としません。
IBM PCなどの一部のコンピューターは、UARTと呼ばれる集積回路を使用します。 このICは、文字を非同期文字列形式に変換したり、非同期文字列形式に変換したりして 、データの同期とフレーミングをハードウェアに実装します。 最初のホームコンピューターの一部と同様に、非常に低コストのシステムでは、ビットバンギングテクニックを使用して、CPUを使用して出力ピンからデータを送信します。 大規模集積（LSI）UART集積回路が一般的になる前は、ミニコンピューターまたはマイクロコンピューターには、シフトレジスタ、論理ゲート、カウンター、およびその他のすべての論理を実装するための複数の小規模集積回路で構成されるシリアルポートがありました。シリアルポート用。
低コストのプロセッサにより、RS-232に代わる高速で複雑なシリアル通信規格（USBやFireWireなど）が可能になりました 。 これにより、大容量記憶装置、サウンド、ビデオデバイスなど、低速のシリアル接続で適切に動作しないデバイスを接続できます。 多くのマザーボードには、ピンヘッダーからのみアクセスできる場合でも、少なくとも1つのシリアルポートがあります 。 スモールフォームファクターのシステムおよびノートブックは、RS-232コネクタポートをバイパスしてスペースを節約できますが、電子機器はそのままです。 RS-232は、シリアルポートを制御するために必要な回路が非常に安価になり、シングルチップ上に存在することも多く、パラレルポート用の回路が存在することもあるほど長い間標準でした 。
RS-232規格はもともと25ピンDタイプコネクタを指定していましたが、多くの設計者は完全な標準のサブセットのみを実装することを選択し、標準との互換性を交換して、より安価でよりコンパクトなコネクタ （特に、元のIBM PC-ATで使用されていたDE-9バージョン）。 デュアルポート・シリアル・インターフェース・カードを提供したいという要望から、IBMは、シングルカードの背面パネルに収まるようにコネクターのサイズを小さくする必要がありました。 DE-9コネクタは、2番目のDB-25コネクタを備えたカードにも適合します。 IBM PC-ATが登場した頃から、コストとスペースを節約するために、シリアルポートは通常9ピンコネクタで構築されていました 。 ただし、9ピンサブミニチュアDコネクタの存在は、このコネクタがビデオ、ジョイスティック、およびその他の目的にも使用されるため、接続が実際にシリアルポートであることを示すには十分ではありません。 一部の小型電子機器、特にグラフ計算機と双方向およびアマチュア無線ラップトップには、電話ジャック （通常は小さい2.5または3.5mmジャック）を使用し、より基本的な3線式インターフェースを使用するシリアルポートがあります。
初期のモデルを除いて、多くのMacintoshモデルは関連するRS-422規格を好みますが、主にドイツのミニDINコネクタが付いています 。 Macintoshには、プリンタとモデムに接続するための2つのポートの標準セットが含まれていましたが、一部のPowerBookラップトップには、スペースを節約するためのコンボポートが1つしかありませんでした。 ほとんどのデバイスは、標準で定義されている20の信号すべてを使用するわけではないため、小さいコネクタがよく使用されます。
たとえば、9ピンDE-9コネクタは、IBM AT PCのほとんどのIBM互換PCで使用されており、TIA-574として標準化されています。 最近では、モジュラーコネクタが使用されています。 最も一般的なのは8P8Cコネクタで、EIA / TIA-561規格でピン配置が定義されていますが、Dave Yostによって発明された「Yost Serial Device Wiring Standard」は、Unixコンピュータや最新のデバイスで一般的ですシスコシステムズ。 10P10Cコネクタは一部のデバイスにもあります。 Digital Equipment Corporationは、Modular Modular Jack（MMJ）コネクタに基づく独自のDECconnect接続システムを定義しました。 これは、キーが中心位置からずれているモジュラー6ピンコネクタです。 Yost標準と同様に、DECconnectは対称ピン設計を使用しており、2つのDTE間の直接接続を可能にします。 もう1つの一般的なコネクタは、マザーボードおよびアドインボードの一般的なDH10ヘッダーコネクタで、通常はより標準的な9ピンDE-9コネクタにケーブル接続されています（多くの場合、空きスロットボードに取り付けられます）またはケースの他の部分）。
パラレルポートの動作は大きく異なります
パラレルポートは、周辺機器を接続するためにPCにあるインターフェイスの一種です。 パラレルポートは、ビットを1つずつ送信するシリアルインターフェイスとは異なり、パラレル通信では複数のビットのデータを同時に送信するため、名前はデータの送信方法を指します。 これを行うには、パラレルポートはポートケーブルとコネクタに複数のデータラインを必要とし、データラインが1つだけ必要な最近のシリアルポートよりも大きくなる傾向があります。
パラレルポートには多くの種類がありますが、この用語は、1970年代から2000年代までのほとんどのパーソナルコンピューターにあるプリンターポートまたはセントロニクスポートとより密接に関連しています 。 これは長年事実上の業界標準であり、1990年代後半にようやくIEEE 1284として標準化され、Enhanced Parallel Parallel Port（EPP）とExtended Capacity Port（ECP）の双方向バージョンが定義されました。 現在、ユニバーサルシリアルバス（USB）デバイスの登場と、接続されたイーサネットプリンターとWi-Fiプリンターを使用したネットワーク印刷により、パラレルポートインターフェイスは事実上存在しません。
パラレルポートインターフェイスは、当初、IBM PC互換コンピュータではParallel Printer Adapterと呼ばれていました 。 これは主に、IBMの8ビット拡張ASCII文字セットを使用してテキストを印刷するプリンターを操作するために設計されましたが、他の周辺機器の改造にも使用できます。 グラフィックプリンターは、他の多くのデバイスと共に、システムと通信するように設計されています。
USBが登場する前は、パラレルインターフェイスはプリンタ以外の多くの周辺機器にアクセスするように調整されていました。 パラレルポートの最も初期の用途の1つは、ソフトウェアコピー保護の形式としてアプリケーションソフトウェアに付属するハードウェアキーとして使用されるドングルでした。 その他の用途には、CDプレーヤーやライターなどの光ディスクドライブ、Zipドライブ、スキャナー、外部モデム、ゲームコントローラー、ジョイスティックなどがあります。 初期のポータブルMP3プレーヤーの一部は、デバイスに曲を転送するためにパラレルポート接続を必要としました 。 アダプタは、SCSIデバイスを並列で実行するために使用できました。 EPROMプログラマやハードウェアドライバなどの他のデバイスは、パラレルポートを介して接続できます。
1980年代と1990年代のほとんどのPC互換システムには、1〜3個のポートがあり、通信インターフェースは次のように定義されていました。
- 論理パラレルポート1 ：I / Oポート0x3BC、IRQ 7（通常はモノクログラフィックアダプター上） 論理パラレルポート2 ：I / Oポート0x378、IRQ 7（専用IOカードまたはマザーボードに組み込まれたコントローラー経由） 論理パラレルポート3 ：I / Oポート0x278、IRQ 5（専用IOカードまたはマザーボードに組み込まれたコントローラーを介して）
0x3BCにプリンターポートがない場合、行の2番目のポート（0x378）は論理パラレルポート1になり、0x278はBIOSの論理パラレルポート2になります 。 独自のI / Oアドレスがあるにもかかわらず、プリンタポートがブリッジされて割り込みを共有する場合があります。つまり、一度に使用できるのは1つだけです。 場合によっては、BIOSは4番目のプリンターポートもサポートしますが、ベースアドレスはプロバイダー間で大幅に異なります。 BIOSデータ領域の4番目のプリンター論理ポート用に予約された入力は、PS / 2マシンの他の用途およびS3互換グラフィックスカードと共有されるため、通常、ほとんどの環境で特別なドライバーが必要です。 DR-DOS 7.02では、CONFT.SYSディレクティブLPT1、LPT2、LPT3、およびオプションでLPT4を使用して 、 BIOSポートの割り当てを変更および上書きできます。
DOSベースのシステムは、BIOSによって検出された論理パラレルポートを、パラレル論理ポート1、2、3にそれぞれ対応するLPT1、LPT2、LPT3などのデバイス名で利用できるようにします 。 これらの名前は、Line Print Terminal、Local Print Terminal、Line PrinTerなどの用語に由来しています。 同様の命名規則が、ITS、DEC、CP / Mおよび86-DOS（LST）システムで使用されました。
DOSでは、パラレルプリンターはコマンドラインから直接アクセスできます。 たとえば、コマンド「TYPE C：\ AUTOEXEC.BAT> LPT1：」は、AUTOEXEC.BATファイルの内容をプリンターポートにリダイレクトします。 LPT1のエイリアスとしてPRNデバイスも利用可能でした。 DOSなどの一部のオペレーティングシステムでは、この固定割り当てをさまざまな方法で変更できます。 DOSの一部のバージョンは、MODEによって提供される常駐ドライバー拡張を使用します。または、ユーザーはCONFIG.SYS PRN = nディレクティブ （DR-DOS 7.02以降と同様）を使用して内部的にマッピングを変更できます 。 基になるBIOSがサポートしている場合、DR-DOS 7.02はLPT4のオプションの組み込みサポートも提供します。
PRNは、CON、AUX、およびその他のいくつかと同様に、DOSおよびWindows、さらにはWindows XPでは無効なファイルおよびディレクトリ名です。 Windows 95および98のパス名の脆弱性にMS-DOSデバイスもあり 、ユーザーが「C：\ CON \ CON」、「C：\ PRN \ PRN」または「」と入力するとコンピューターがクラッシュしますC：\ AUX \ AUX "Windowsエクスプローラーのアドレスバー。 マイクロソフトはこのエラーを修正するパッチをリリースしましたが、新しくインストールされたWindows 95および98オペレーティングシステムには引き続きエラーがあります。
これで、シリアルポートとパラレルポートについての記事は終わりです。質問がある場合はコメントを残すことができます。
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