4.3.b Drucker-Interface

Einleitung

Beim Erstellen längerer Programme entsteht sehr schnell der Wunsch, die Programmtexte (Quellcode) auszudrucken. Arbeiten wie Fehlersuche im Programm, Berichtigungen, Einbringen von Erweiterungen und Programmdokumentation lassen sich wesentlich besser durchführen, wenn der Programmtext zusammenhängend überschaut werden kann.

In der Mikrocomputertechnik werden häufig Matrixdrucker verwendet, die eine Vielzahl von Druckoperationen (Zeichensätze, Schriftarten, Sonderfunktionen) bieten, ferner eine hohe Druckgeschwindigkeit besitzen und oft preisgünstig sind. Drucker erfordern als Mikrocomputer-Ausgabegeräte eine Interface-Baugruppe, die den speziellen Ablauf der Datenübertragung zwischen Mikrocomputer und Drucker unterstützt; außerdem muss hierzu ein Programm zur Verfügung stehen.
Das hier beschriebene Drucker-Interface ist für den Anschluss von Matrix-Druckern mit Centronics-Schnittstelle vorgesehen. Das Programm zur Steuerung der Datenübertragung ist jeweils im Betriebsprogramm des Mikrocomputers enthalten.

Wirkungsweise und Blockschaltbild eines Matrix-Druckers

Punktmatrix-Nadeldrucker besitzen einen Druckkopf mit z.B. 9 übereinanderliegenden Drucknadeln, die mit gleichmäßiger Geschwindigkeit an einem Farbband und am Papier vorbeibewegt werden. Zum Darstellen eines Zeichens sorgt eine elektronische Steuerung dafür, dass die· entsprechenden Nadeln zur richtigen Zeit auf das Farbband schlagen und dabei einen Farbpunkt auf dem Papier erzeugen. Bild 16 zeigt als Beispiel den Buchstaben A, dargestellt in einer 9×9-Punktmatrix.

Bild 16: Die Darstellung des Buchstabens A in einer 9×9-Matrix

Nachdem die Drucknadeln einer Punktspalte betätigt wurden, wartet die Steuerung eine bestimmte Zeit, bevor sie die Nadeln zur Darstellung der nächsten Punktspalte aktiviert. Durch Veränderung dieser Wartezeit lassen sich unterschiedliche Schriftbreiten erzeugen. Eine entsprechende Ansteuerung der Drucknadeln ermöglicht mehrere Zeichensätze (z.B. deutsch, englisch, dänisch), und zum Ändern der Zeilenabstände können unterschiedliche Papiervorschübe gewählt werden.

Die Steuerung der internen Druckfunktionen und des Datenverkehrs zwischen Drucker und Sendegerät, das dem Drucker die darzustellenden Zeichen im ASCII-Code übermittelt, erfolgt innerhalb des Druckers durch ein eigenes Mikrocomputer-System:

Bild 17: Prinzipielles Blockschaltbild eines Matrix-Druckers.

Das Programm zur Steuerung des Druckers befindet sich im ROM-Speicher. Über das Ein/Ausgabe-Port findet der Verkehr mit dem Datensender statt. Der Daten-Buffer (Puffer) enthält jeweils den Code für die gerade zu druckende Zeile.

Die Centronics-Schnittstelle

Damit der Datensender die Datenbytes der zu druckenden Zeichen nicht alle auf einmal an den Drucker sendet, besitzt dieser neben den Datenleitungen eine Reihe von Steuerleitungen, mit deren Hilfe der Datenverkehr zwischen Datensender und Drucker gesteuert wird; siehe Bild 18.

Bild 18: Die Anschlussleitungen der Centronics-Schnittstelle, z.B. beim Epson RX80.

Die in Bild 18 gezeigten Anschlüsse haben folgende Bedeutung:

D0 bis D7
Über diese 8 Datenleitungen werden die Datenbytes der zu druckenden Zeichen vom Datensender zum Drucker gesendet (Parallelübertragung). Sie werden in den Daten-Buffer übernommen, wenn das STROBE-Signal low ist.

STROBE
Mit dem STROBE-Signal (strobe = Markierung, Impuls) wird dem Drucker signalisiert, dass Daten auf den Datenleitungen bereit stehen und übernommen werden sollen.

ACKNLG
Mit einem low-Impuls (12 μs) auf der ACKNLG-Leitung (von acknowledge = bestätigen) meldet der Drucker, dass er die Daten verarbeitet hat und wieder empfangsbereit ist.

ERROR
Durch low-Pegel auf dieser Leitung (error = Fehler) meldet der Drucker dem Datensender, dass er nicht empfangsbereit ist. Gründe für diese Meldung sind:

• Drucker im OFF-LINE-Betrieb (vom Datensender getrennt)
• Papier zu Ende
• interner Fehler

Der Ablauf des Datenverkehrs zwischen Mikrocomputer und Drucker

Bild 19 zeigt, wie der Drucker über die oben beschriebenen Leitungen an ein Mikrocomputer-System angeschlossen wird.

Im RAM-Speicher des Mikrocomputers befinden sich die Datenbytes des Textes, den der Drucker ausdrucken soll. Dieser Text muss Byte für Byte mit Hilfe eines Programms, das sich im ROM- oder im RAM-Speicher des Mikrocomputers befindet, über die Datenleitungen zum Drucker übertragen werden.

Bild 19: Der Anschluss des Druckers an ein Mikrocomputer-System.

Die Steuerung dieser Datenübertragung erfolgt durch die Signale der beiden Steuerleitungen STROBE und ACKNLG. Die ERROR-Leitung wird später betrachtet

Bild 20: Der zeitliche Ablauf der Übertragung von Datenbytes vom Mikrocomputer zum Drucker; Erklärung im Text.

Erklärungen zu Bild 20:
(1) Zu diesem Zeitpunkt hat der Mikrocomputer den ASCII-Code des ersten Datenbytes auf die Datenleitungen D0 bis D7 geschaltet. Kurz danach schaltet er das STROBE-Signal auf L-Pegel. Hierdurch signalisiert er dem Drucker, dass ein Datenbyte übernommen werden kann.

(2) Ist der Drucker empfangsbereit, so übernimmt er das angebotene Datenbyte und verarbeitet es. Der genaue Zeitpunkt der Übernahme hängt von Druckerinternen Aktivitäten ab.

(3) Nachdem der Drucker das empfangene Datenbyte intern verarbeitet hat, schaltet er das ACKNLG-Signal kurzzeitig auf L-Pegel. Die Zeit, die der Drucker intern zur Verarbeitung des Datenbytes benötigte, ist hier mit tw bezeichnet worden. Sie hängt von drucker-internen Gegebenheiten ab. Mit der abfallenden Flanke des ACKNLG-Signals wird innerhalb des Mikrocomputers das STROBE-Signal wieder auf H-Pegel geschaltet. Dies ist für den Mikrocomputer das Zeichen, dass er mit der Übertragung des nächsten Datenbytes beginnen kann.

Durch das beschriebene Verfahren der Datenübertragung mit Hilfe der beiden Steuerleitungen STROBE und ACKNLG ist sichergestellt, dass der Mikrocomputer erst dann ein neues Datenbyte in den Speicher seines Ausgabeports schreibt und dies dem Drucker meldet (STROBE), wenn der Drucker die Übernahme des vorigen Datenbytes ausdrücklich quittiert hat (ACKNLG).

In Anlehnung an die alte Sitte, den Abschluss eines Geschäftes durch Handschlag zu besiegeln, wird das beschriebene Verfahren der Datenübertragung auch Handshake-Verfahren genannt (handshake = Handschlag).

Das Ausgabeport des Mikrocomputers

Da für den Datenverkehr zwischen Mikrocomputer und Drucker mehr als acht Leitungen benötigt werden, ist der Drucker nicht über eine einfache 8-Bit-Parallel-Ausgabe an den Mikrocomputer angeschlossen, sondern über den programmierbaren Schnittstellen-Baustein 8255. Bild 21 zeigt ein stark vereinfachtes Blockschaltbild dieses Bausteins.

Er enthält die drei voneinander unabhängigen 8-Bit-Daten-Ports A, Bund C, die zur Anpassung an die vielfältigen Erfordernisse der Peripheriegeräte in den drei Betriebsarten 0, 1 und 2 benutzt werden können. Die gewünschte Betriebsart muss vor dem ersten Betrieb der einzelnen Ports programmiert werden. Dies geschieht durch Senden eines entsprechenden Steuerwortes an das Steuerwort-Register.

Bild 21 : Vereinfachtes Blockschaltbild des Bausteins 8255; vgl. Bild 1.

Die wesentlichen Merkmale der drei möglichen Betriebsarten sind:

Betriebsart 0
Die drei Ports werden wie Ein- oder Ausgabebaugruppen behandelt, d. h. Daten werden an das ausgewählte Port ausgegeben oder aus ihm gelesen.

Betriebsart 1
Die Ports A und/oder B werden als Eingabe- oder Ausgabe-Port betrieben, wobei jedem der beiden Ports vier Leitungen des Ports C als Steuer- und Quittungssignale mit festgelegter Funktion zugeordnet
sind (siehe Bild 22) .

Betriebsart 2
Diese Betriebsart, die nur mit Port A möglich ist; gestattet einen 8-Bit-Datenaustausch mit der Peripherie, wobei Daten gesendet und empfangen werden können. Hierbei sind dem Port A fünf Leitungen
des Ports C mit fest vorgegebener Funktion zugeordnet, womit der Datenfluss von Port A gesteuert werden kann.

Für die Ansteuerung des Druckers wird die Betriebsart 1 verwendet, die deshalb zunächst näher erklärt wird. Informationen zur Betriebsart 0 finden Sie im vorangegangenen Abschnitt.

Die Betriebsart 1 des Schnittstellenbausteins 8255

Bild 22 zeigt die grundsätzlichen Einsatzmöglichkeiten des Schnittstellenbausteins 8255 in der Betriebsart 1 und seinen prinzipiellen Anschluss an den System-Bus des Mikrocomputers.

Bild 22: Die Grundfunktionen des 8255 in der Betriebsart 1.

Für den Einsatz des Bausteins als Druckerschnittstelle soll Port A als Ausgabeport dienen. Nach Angaben des Bausteinherstellers haben dann die Portleitungen PC7, PC6 und PC3 fest vorgegebene Funktionen, und die Portleitungen PC4 und PC5 können als Ein- oder Ausgabeleitungen verwendet werden. Eine der Leitungen (PC5) dient als Eingang für das vom Drucker stammende ERROR-Signal.

Die Bildung des für die gewünschte Aufgabe notwendigen Steuerwortes wird später erklärt. Bild 23 zeigt zunächst das für den Druckerbetrieb zutreffende Innenschaltbild des 8255 sowie den Anschluss des Druckers.

Bild 23: Der Einsatz des Schnittstellenbausteins 8255 in einem Drucker-Interface.

Bild 24: Das Signal-Zeit-Diagramm zum Datenverkehr zwischen Mikroprozessor und Schnittstellenbaustein 8255 sowie zwischen 8255 und Drucker.

Erklärungen zum Signal-Zeit-Diagramm (Bild 24; siehe hierzu auch Bild 23):

(1) Der Mikroprozessor stellt das an den Drucker auszugebende Datenbyte auf dem Daten-Bus bereit.

(2) Mit L-Pegel auf der Steuerleitung IOW zeigt der Prozessor an, dass er das Datenbyte in den Ausgabe-Puffer von Port A schreiben will.

(3) Mit der L-H-Flanke des Steuersignals IOW wird das Datenbyte in den Puffer übernommen und erscheint (nach kurzer Verzögerungszeit) an den Port-Ausgängen PA0 bis PA7. Mit der gleichen Signalflanke wird innerhalb des 8255 das OBF-Flipflop (Output Buffer Full, Ausgabe-Puffer gefüllt) gesetzt.

(4) Das Ausgangssignal Q des OBF-Flipflops nimmt L-Pegel an. Es ist über die Portleitung PC7 mit dem STROBE-Eingang des Druckers verbunden und signalisiert dem Drucker mit L-Pegel, dass ein Datenbyte für ihn bereitsteht.

(5) Nachdem der Drucker das Datenbyte übernommen und verarbeitet hat, schaltet er sein ACKNLG-Signal kurzzeitig auf L-Pegel. Mit der H-L-Flanke dieses Signals wird das OBF-Flipflop bzw. das STROBE-Signal wieder auf H-Pegel zurückgesetzt.

(6) Ab diesem Zeitpunkt kann die Übertragung eines neuen Datenbytes zum Drucker beginnen. Hierzu ist allerdings erforderlich, dass dem Mikroprozessor der H-Pegel der STROBE-Leitung bzw. der Zustand des OBF-Flipflops bekannt ist. Das Programm, das für die gesamte Datenübertragung zwischen Mikroprozessor und Drucker verantwortlich ist, muss also durch Abfrage der Portleitung PC7 den Ausgangszustand des OBF-Flipflops ermitteln. Nur wenn dieser Ausgang H-Pegel führt, darf ein neues Datenbyte an den Drucker übertragen werden.

Die Error-Leitung

Die Portleitungen PC4 und PC5 können in der gewählten Betriebsweise als Ein- oder Ausgänge programmiert werden. Da die ERROR-Leitung (PCS) ein Druckerausgang ist und PC4 nicht benötigt wird, werden beide Leitungen als Eingänge programmiert.

Durch Abfrage der Leitung PC5 und Auswertung ihres Signalzustandes (L-Pegel bedeutet »Fehler«) lässt sich z.B. eine Meldung wie »Drucker nicht betriebsbereit« auf dem Bildschirm ausgeben.

Die Bildung des Steuerwortes für die Betriebsart 1

Die gewünschte Betriebsweise muss vor dem Betrieb der einzelnen Ports programmiert werden. Dies geschieht grundsätzlich durch Senden eines Steuerwortes an das Steuerwort-Register, das sich innerhalb des Schnittstellenbausteins befindet (Bilder 21 und 12). Das Einschreiben des Steuerwortes in das Steuerwort-Register nennt man »Initialisieren« des Bausteins (Setzen von Anfangsbedingungen). Hierzu sind folgende Schritte erforderlich:

• Der Akkumulator des Prozessors muss mit dem Wert des erforderlichen Steuerwortes geladen werden. Hierzu eignet sich der Befehl »MVI A, konst« des Prozessors 8085.
• Aus dem Akku muss das Steuerwort nun an das Steuerwort-Register ausgegeben werden. Hierzu dient der Befehl »OUT adr« des Prozessors 8085. Die Adresse für das Steuerwort-Register ist E3H (hier ist gegenüber Bild 5 A7=1 gesetzt [S4 auf OFF], damit sich die Adresse EXH von denen anderer Ein/Ausgabe-Baugruppen wie z. B. 5XH in Bild 5 – unterscheidet).

Bei der Initialisierung ist zu beachten, dass durch H-Pegel am RESET-Eingang des Bausteins das Steuerwort-Register gelöscht und alle Ports in den Eingabezustand gebracht werden. Nach jeder Betätigung der RESET-Taste oder nach einem Kaltstart des Mikrocomputers muss der Baustein daher neu initialisiert werden. Jedes Steuerwort zur Initialisierung besitzt acht Bit (D0 bis D7), wobei jedes einzelne Bit eine bestimmte Funktion des Bausteins steuert. Bild 10 stellt den Aufbau des Steuerwortes dar.

Aufbau des Steuerwortes und Bedeutung der einzelnen Bits

Aus der Tabelle ist nicht erkennbar, welche Port-Bits in der Betriebsart 1 (falls sie gewählt wird) bestimmte vorgegebene Funktionen besitzen. Zur Festlegung des Steuerwortes werden daher die in Bild 25 dargestellten zusätzlichen Angaben des Baustein-Herstellers herangezogen.

Bild 25: Die Betriebsart 1 für Port A des 8255.

Die mit X versehenen Signalzustände der Bits D0 bis D2 dienen zur Bestimmung der Funktion von Port B, sofern dieses Port auch in der Betriebsart 1 arbeiten soll. Der Ausgang PC3 wird hier nicht benutzt.

Aus folgenden Bedingungen soll nun das erforderliche Steuerwort gebildet werden; vgl. dazu Bilder 12 und 25:

• Port A und die zugehörigen Leitungen von Port C sollen in Betriebsart 1 arbeiten,
• Port A soll als Ausgabe-Port dienen,
• die nicht mit festen Funktionen belegten Leitungen von Port C, also PC4 und PC5,
  sollen Eingänge sein,
• Port B und die restlichen Leitungen von Port C sollen in der Betriebsart 0 und als
  Eingänge betrieben werden.

Hieraus ergibt sich

für Bit	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
der Signalzustand	1	0	1	0	1	0	1	1
und das Steuerwort	A				B

Mit der folgenden Befehlssequenz wird das gefundene Steuerwort AB an das Steuerwort-
Register mit der Adresse E3 übergeben:

Befehl	Kommentar
…
MVI A, 0AB	Steuerwort in den Akku laden
OUT 0E3	und an das Steuerwort-Register
…

Blockschaltbild und Arbeitsweise des Drucker-Interfaces

Die Baugruppe Drucker-Interface besteht, wie die programmierbare Parallel-Schnittstelle (Bild 1) aus den Schaltungsteilen Adressvergleicher und programmierbarer Schnittstellenbaustein (8255). Die zum Anschluss des Druckers notwendigen Daten- und Steuer-Leitungen sind auf einen 25poligen Stecker zu führen. Da das Zusammenwirken von Mikroprozessor, Schnittstellenbaustein und Drucker bereits behandelt wurde, wird bei den folgenden Erklärungen nur noch auf die Eingangssignale des Schnittstellenbausteins eingegangen.

Bild 26: Das Blockschaltbild des Drucker-Interfaces

Alle Signale, die vom Mikroprozessor an den Drucker oder vom Drucker zum Mikroprozessor gelangen, werden über den internen Datenbus und den Datenbus-Puffer transportiert. Die Adressierung der Ports A und C und des Steuerwort-Registers erfolgt über die Adressleitungen A0 und A1.

Mit Hilfe der Steuerleitungen IOR bzw. IOW wird der Datentransport in die jeweilige Richtung ausgelöst. Ein Datentransport ist jedoch nur möglich, wenn der Schnittstellenbaustein durch den Adressvergleicher über die Leitung Bausteinfreigabe freigegeben ist. Andernfalls ist der Datenbus-Puffer hochohmig.

Der Adressvergleicher und die Baugruppennununer

Der Mikroprozessor steuert das “Drucker-Interface” wie jede andere Ein- und Ausgabeeinheit an. Da in einem Mikrocomputer-System nur jeweils eine einzige Einheit aktiviert sein darf, müssen alle im System vorhandenen Ein- und Ausgabeeinheiten unterschiedliche Baugruppennummern besitzen. Aus diesem Grund ist die Baugruppennummer mit Hilfe von Schaltern einstellbar. Ein Adreßvergleicher übernimmt die Aufgabe, die Baugruppe nur dann zu aktivieren, wenn der Prozessor diejenige Adresse aussendet, die der eingestellten Baugruppennummer entspricht.

Nur wenn die Bitkombination auf den Adressleitungen A4 bis A7 gleich der mit den Schaltern S1 bis S4 eingestellten Bitkombination ist, gibt der 4-Bit-Vergleicher IC1 an seinem Ausgang “A=B” ein H-Signal. Da zur Aktivierung des 8255 jedoch ein L-Signal am CS-Eingang notwendig ist, wird das Ausgangssignal von IC1 durch IC2.1 invertiert.

Der Prozessor gibt beim Ansprechen einer Ein- oder Ausgabebaugruppe stets eine vollständige 8-Bit-Adresse an den Adressleitungen A0 bis A7 aus. Bei dem hier vorgenommenen Adressvergleich werden jedoch die Adressleitungen A0 bis A3 nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund steht nicht der volle Adressbereich von 00H bis FFH mit 256 verschiedenen Adresswerten zur Verfügung, sondern mit den Schaltern S1 bis S4 lassen sich lediglich 16 verschiedene Signalzustände (Baugruppennummern) einstellen. Da diese Schalter den vier höherwertigen Adressbits A4 bis A7 zugeordnet sind, kann die Baugruppennummer nur die Werte von 0XH bis FXH annehmen. Das “X” steht hier für die vier niederwertigen Adressbits A0 bis A3, die beim Adressvergleich nicht benutzt werden. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Bildung der möglichen Baugruppennummern.

Im fachpraktischen Teil dieser Obung werden die Schalter Sl bis S4 bei der Inbetriebnahme
der Baugruppe folgendermaßen eingestellt:

S4 (A7)	S3 (A6)	S2 (A5)	S1 (A4)
OFF	OFF	OFF	ON
1	1	1	0

Hierdurch ergibt sich die Baugruppennummer “EXH”. Grundsätzlich kann jede der 16 möglichen Baugruppennummern verwendet werden. Es ist aber darauf zu achten, dass alle Ein- oder Ausgabe-Baugruppen eines Mikrocomputer-Systems unterschiedliche Adressen besitzen, da es andernfalls zu Schäden am Gerät kommen kann.

Die Adressierung der Ports und des Steuerwort-Registers

Beim Lesen der einzelnen Eingabeports, beim Ausgeben von Daten über die Ausgabeports und beim Einschreiben von Steuerworten in das Steuerwort-Register muss dem Baustein 8255 über die Adreßanschlüsse A0 und A1 mitgeteilt werden, welcher der vier internen Blöcke (drei Ports und ein Steuerwort-Register, siehe Bild 6) am gewünschten Datenverkehr beteiligt sein soll.

Die Tabelle die Adressierung der Blöcke durch die Adressleitungen A0 und A1:

A1	A0	Port/Register
0	0	Port A
0	1	Port B
1	0	Port C
1	1	Steuerwort-Register

Die vollständige Adreßbildung unter Verwendung der Adreßleitungen A0 bis A7:

*) Wird beim Druckerinterface nicht benötigt

Die Bitkombination an A4 bis A7 (Bild 16) entspricht der mit den Adressschaltern S1 bis S4 eingestellten Baugruppennummer. Die Bitkombination an A0 und A1 bestimmt, ob eines der drei Ports oder das Steuerwort-Register des Bausteins angewählt wird. Die Adressleitungen A2 und A3 sind nicht angeschlossen, daher kann ihr Signalzustand “1” oder “0” sein. Hieraus ergeben sich vier mögliche Adressen für jedes Port und das Steuerwort-Register. Port A kann beispielsweise unter den Adressen E0H, E4H, E8H und ECH angesprochen werden. Diese “Mehrfachadressierung” ist durch die einfache Schaltung bedingt, die nicht alle Adressleitungen zur Adresbildung verwendet. Alle Adressen beginnen aber stets mit der durch S1 bis S4 gebildeten Hex-Zahl (hier mit “E11”). Um Verwirrungen zu vermeiden, sollten die Ports und das Steuerwort-Register fortlaufend z.B. unter den Adressen E0H, E1H, E2H und E3H angesprochen werden. Es wäre natürlich auch möglich, sie z.B. unter den Adressen E8H, E5H, EEH und E7H zu erreichen.

Für die Nutzung über die MAT85-Routinen, ist für das Drucker-Interface die Baugruppen-Nr. EXH einzustellen.

Die Steuerung der Datenübertragungs-Richtung

Nachdem der Mikroprozessor die Adresse eines der beiden Ports (A oder C) oder des Steuerwort-Registers ausgegeben hat, steuert er durch L-Pegel auf einer der beiden Steuerleitungen IOR oder IOW, ob er Daten aus Port C lesen oder zum Port A bzw. dem Steuerwort-Register senden will. Die beiden Steuerleitungen sind mit den Bausteinanschlüssen RD und WR verbunden (Bild 26). Mit den Pegeln an diesen Eingängen wird innerhalb des Bausteins über die Lese/Schreib-Steuerung die Datenübertragungs-
Richtung gesteuert. Im Zusammenwirken mit den Pegeln auf den Bausteineingängen A0, A1 und CS erfolgt der Zugriff zu den beiden Ports und dem Steuerwort-Register folgendermaßen:

A1	A0	CS	RD	WR	Datenübertragungs-Richtung, Datenbus-Puffer-Zustand
1	0	0	0	1	Daten von Port C zum System-Bus
0	0	0	1	0	Daten vom System-Bus an Port A
1	1	0	1	0	Daten vom System-Bus an das Steuerwort-Register
X	X	1	X	X	Datenbus-Puffer vom System-Bus getrennt

In das Steuerwort-Register kann nur geschrieben werden. Bei H-Pegel am CS-Eingang wird der Datenbus-Puffer in den hochohmigen Zustand geschaltet und dadurch vom System-Bus getrennt. Die Pegel auf den Eingängen A0, A1, RD und WR sind dann für die Funktion des Bausteins bedeutungslos.

Bild 27 zeigt den Stromlaufplan des Drucker-Interfaces. Die Betriebsspannung für die ICs der Baugruppe beträgt 5 V. Sie wird durch den Kondensator C1 abgeblockt. Der Adressvergleicher wird durch IC1, die Widerstände R1 bis R4 und die Schalter S1 bis S4 gebildet. Durch L-Signal an Pin 6 wird der Schnittstellenbaustein 8255 bei Adressengleichheit freigegeben und kann über die Datenleitungen D0 bis D7 Daten vom Prozessor empfangen oder an ihn ausgeben.

Bild 27: Der Stromlaufplan des Drucker-Interfaces; vgl. Bild 15. Das Verbindungskabel zum Drucker
führt die 8 Datenbits D0 … D7 und einige Steuersignale.

Die Adressleitungen A0 und A1 dienen zur Auswahl der im Inneren von IC3 vorhandenen Ports A bis C und des Steuerwort-Registers (Bild 18). Die Leitungen IOR und IOW lösen das Lesen bzw. Schreiben der Daten aus.

Das vom Prozessor gelieferte RESET-Signal ist L-aktiv und wird durch IC2.2 invertiert, da IC3 zum Zurücksetzen ein H-Signal benötigt. Hierdurch werden beim Einschalten des Mikrocomputers alle Ports auf Eingabe geschaltet.

Das Betriebsprogramm des Mikrocomputers muss alle notwendigen Programmschritte enthalten, die zum Betrieb des Druckers erforderlich sind; insbesondere muss der Zeitablauf der Signale gemäß Bild 24 realisiert werden. Darauf kann in diesem Buch nicht weiter eingegangen werden.

Anpassung für geändertes STROBE-Verhalten

Für den anzuschließenden Drucker mit Centronics-Schnittstelle muss aus dessen Bedienungshandbuch ermittelt werden, ob die Steuersignale STROBE und ACKNLG den gleichen zeitlichen Verlauf besitzen wie oben beschrieben. Die Centronics-Schnittstelle ist nur hinsichtlich der Steckerbelegung genormt, nicht aber in Bezug auf die zeitlichen Bedingungen der Steuersignale.

Manche Drucker benötigen als STROBE-Signal einen Impuls von bestimmter Mindestdauer, den der Schnittstellenbaustein 8255 nicht abgeben kann. In diesem Fall muss in die vorhandene STROBE-Leitung eine monostabile Kippstufe eingebaut werden: Bild 28.

Bild 28: Der Einbau einer monostabilen Kippstufe in die STROBE-Leitung

Das folgende Signal-Zeit-Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen dem STROBE-Signal, das der 8255 erzeugt, und den Ausgangssignalen der zusätzlich eingebauten monostabilen Kippstufe. Es ist darauf zu achten, ob der Drucker einen H-L-Wechsel oder einen L-H-Wechsel an seinem STROBE-Eingang benötigt. Entsprechend ist Q oder /Q zu beschalten; siehe Bild 28.

Bild 29: Die Wirkung der monostabilen Kippstufe aus Bild 28. Die Verweildauer ist T p·

Platine

Bestückungsplan

Verdrahtungsplan

Steckerbelegung

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Weitere Informationen

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