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更快更方便:打印机数据传输方式发展史

    【IT168 资讯】打印机作为电脑外部最常见的一种办公设备,从诞生到现在,已经过几十年时间的发展了,如今打印机针对不用的应用领域,可区分为针式、喷墨、激光、便携、热升华、大幅面、票据、卡片等不同种类的打印机,在这些不同种类的打印机中,其数据传输方式往往采用不同的接口技术,而不是像早期那样,打印机的种类比较单一,而且普遍都是使用LPT并口。这里我们回顾和总结一下打印机的传输接口都有哪些,以及其特性如何。

    一、功不可抹的LPT并口

    并行接口(通常简称LPT接口或打印口)是自从打印机诞生以来就一直在使用的一种数据传输接口,它较串行接口(COM口)稍晚才开始使用,主要用于早期的打印机、扫描仪等外设,虽然它有逐渐被取代的推势,例如时下推出的打印机大多都采用USB接口,但目前有不少针式打印机也还在使用这种接口,即使目前全新推出的主板也没有减少对它的支持。

    LPT并行接口通常是采用25针的D形接头,默认中断号是IRQ7,其数据传输方式是4到8位数据同时通过并行线进行传送,因此数据的传送速度要较COM串口大大提高,但同时并行传送的线路长度也受到限制,因为如果长度增加了,会容易出现数据干扰等的出错现象。一般并口线不能超过2米,长度增加后,信号衰减很快,容易造成数据丢失。
 
    LPT并行接口直到目前为止还在使用,这主要得益于它不断的更新和改善,因而LPT并行接口有不少的版本,而目前主要有三种标准。一种是4到8位数据半双工单向传输的SPP标准并行口,这种并口传输速率较慢,仅为15Kbps,现在已很少被使用了;一种是允许8位双向半双工数据传送的EPP增强型并行口,EPP并口的传输速率可达2Mbps,目前有不少LPT并口外设都在使用这种工作模式;一种是双向全双工数据传输,可以在多任务环境下使用DMA(直接存储器访问)的ECP扩展型并行口,这种并口的传输速率比EPP还要高一些,但支持的设备不多。目前,我们所使用的并口都支持EPP和ECP这两个标准,而且我们可以在BIOS设置程序中,自己设置并口的工作模式。

    此外,提示一点,由于NPA网络打印机联盟于1994年发布的IEEE 1284标准,是一种对LPT并口全新定义的打印机端口协议,它涵盖了EPP和ECP两个标准,虽然需要操作系统和硬件都支持该标准,但对现在的操作系统和硬件而言已不是什么问题了。由于IEEE 1284标准不仅能提高端口的执行性能,更重要的是还可以提供双向的网络通信,并且可以向下兼容,因此目前大部分采用LPT并口的打印机都支持这个标准,如今LPT并口又常称为IEEE 1284并口。

   二、时代新兴的USB接口

    USB接口是Universal Serial Bus(通用串行总线)的简称,它是一种应用在PC领域的新型接口技术。自从1998年微软在Windows 98系统中内置了对USB接口的支持模块,加上当时USB设备日益增多,USB接口的应用就逐步走进了大众用户的门槛。目前大多数的打印机都是采用USB接口,其中以喷墨和便携打印机居多。

    USB接口有USB 1.1和USB 2.0的两种技术规范,现今支持USB接口的主板一般都已经支持USB 2.0的技术规范,这种技术规范在数据传输速率上,从USB 1.1的12Mbps提升到了480Mbps,最多可以串接127个外设,支持热插拔使用,可以独立供电(即可以从主板上获得500mA的电流,这样就可以省去了只需低电量外设的连接电缆),真正做到即插即用。同时USB 2.0拥有向前及向后兼容的特性,因此提供USB 2.0接口的打印机可以接到只有USB 1.1接口的电脑上,而提供USB 1.1接口的打印机同样也可接到具有USB 2.0接口的电脑上。只是,如果不同新旧标准设备混用时,USB 2.0的最大数据传输速率将限制在12Mbps以内。

  三、主攻数码的IEEE 1394接口

    IEEE 1394接口,又被Apple及Sony公司称为FireWire(火线)或iLink接口,它是一种高速串行通信协议,标准速度分有100Mbps、200Mbps和400Mbps三个档。该标准草案制订于1995年,所以也叫IEEE 1394-1995或IEEE 1394a。而新公布的IEEE 1394b标准,则可以把传输速率进一步提高到800Mbps~3.2Gbps。

    IEEE 1394接口与USB2.0有很多共同点,例如都支持热插拔、可以独立供电、都是串行连接方式等,但它与USB 2.0又有所不同,IEEE 1394的接口在一条带宽为400Mbps的通道上,最多连接63个设备,此外USB的连接方式是上下行连接的,主要应用于连接低速外设,而IEEE 1394则与以往的串口和并口一样是点对点连接的,主攻高速外设和信息家电设备(尤其适合高档视频设备、数字摄像机)。也正因为IEEE 1394接口更适合于大容量数据传输,加上USB接口具有价格低廉、连接简单快捷、兼容性强这些的优点,所以目前的打印机主要还是采用USB接口,而采用IEEE 1394接口的打印机并不多见。

  四、实现网络打印的以太网接口

    随着计算机的普及和办公逐渐推向电子化,越来越多的公司、企业都设置了内部局域网。针对这种情况,目前越来越多的打印机(例如主要用于办公领域的激光打印机)也内置了网卡,方便有需要的用户实现网络打印的功能。这种能够实现网络打印的打印机,通常只需把网线插入打印机背部的以太网接口(10/100 BASE-TX),再给打印机分配一个IP地址,这样在这个局域网内的用户,只要访问到这个IP地址就可以实现打印作业了。

    其中,以太网接口的简称是RJ45(俗称水晶头),它是目前最常用的网卡接口,在网络中与计算机网卡连接的双绞线会无一例外的插到这个接口上,它的一端连接到打印机上的RJ45插口,另一端连接集线器HUB或ADLS Modem等相关设备上。RJ45是10BASE-T网络标准的一种接口形式,现在被广泛使用。与RJ45连接的线缆是我们平时常见的网线,这种网线内部有8条线槽,线槽含义遵循EIA/TIA568国际标准,在10BASE-T网络中1、2线为发送线,3、6线为接收线。它可以在10M到无限带宽(目前可到10000M)的范围内平滑升级,从而使用户端的设备投入一次到位,网络升级只需运营商修改一下配置,用户端不用做任何改动。

 五、网络打印也无线Wifi 802.11b

    Wifi 802.11b也是能够实现网络打印的一种端口技术,不过它提供的是无线网络,它的最大优点就是传输速度较高,另外它的有效距离也很长,同时可与各种802.11 DSSS设备兼容。在实现网络连接方面,它与常见的RJ45端口接入的方式有些不同。采用这种无线网络方式,网络连接必须在一个支持无线传输的交换机或者是路由器的有效范围内才能建立连接。一台提供了无线网络打印功能的打印机,必须配置有相应的802.11b无线网卡。

    Wifi全称Wireless Fidelity,又称802.11b标准,也是IEEE 802.11b的别称,它是由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络,AP一般称为网络桥接器或接入点,它可谓是传统有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,任何一台装有无线网卡的电子设备都可以使用开放的2.4 GHz频率,透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由,而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的Client端设备。一部Access Point可以服务多个联机,但是必须分享11MB的频宽,一个区域同时可以有3个AP,通常在室内25公尺范围可以提供11Mbps,在90公尺内可以提供1Mbps的服务。

六、经济实用的无线接口红外线

    目前有不少便携式的打印机,为了方便打印手机、PDA等数码设备拍照的图片,纷纷提供了红外线或蓝牙接口,实现无线连接。其中,红外线接口又称为IrDA接口。IrDA是Infrared Data Association的缩写,直译意思是指红外线数据协会,在电脑上它是一个红外线的通讯接头。IrDA是在93年由HP、IBM、Sharp、SONY等50家厂商在美国成立的组织,主要为整合资讯周边红外线传输装置,建立红外线无线传输之统一标准,并开发关联的新技术及新市场,以低价位、点对点、近距离无线传输、半双工及串列红外线标准为发展方向。

    与其他无线电传输标准不同,红外线传输是利用直线可见光进行传输,每一传输点之间不得有外物阻隔或其他电子设备干扰,而且需要在一定度角以内接收传送。在94年IrDA发表红外线标准1.0版,采用波长0.85~0.90微米红外线为媒介,传输速率115.2Kbps,有效距离在1公尺以内,发射与接收角度为30度。95年10月又针对高速资料传送应用,订定FIR标准,进一步为其1.1版将速率提升为4Mbps,以及在当时Windows 95系统对红外线传输的支持,使得其发展势力强了不少。在99年1月,IrDA根据1.1版的FIR提出了VFIR,资料传输速率提高为16Mbps,有效距离达8公尺,发射角度也有120度。根据IrDA技术发展蓝图,64Mbps及100Mbps将是接下来的规格标准。此外,即使该标准一再更新,每一版本都会具有向后相兼容的特性。

    该接口技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,不过由于其技术本身的特性,它比较适用于如打印机、扫描仪、数码相机等的传输速率高、使用次数少、移动范围小与价格比较低廉的产品。在未来,IrDA以其低耗电、低成本的特性,还将应用到智慧型行动电话、电子钱包、电子交易、互动电视、STB、影音设备等的产品。

 七、被业界看好的蓝牙无线技术

    与红外线接口一样,蓝牙接口也是一种方便用户实现无线连接、打印的技术。蓝牙,是从英文单词Bluetooth中直译过来的,因而通常也称Bluetooth。蓝牙技术是一种PAN无线个人联网技术,它的发起者包括爱立信、IBM、Intel、诺基亚和东芝。作为一种开放性的标准,蓝牙可以提供在短距离内的数字语音和数据的传输,可以支持在移动设备和桌面设备之间的点对点或者点对多点的应用,例如一台蓝牙设备可同时与其它七台蓝牙设备建立连接。由于蓝牙技术的标准,定位在短距离的个人无线区域网路,这与IrDA的应用相当接近,因此目前常见的数码设备除了具有红外线连接功能外,有不少也提供了蓝牙无线连接。

    与红外线不同的是,蓝牙技术可以提供最高750Kbps速率、1Mbps带宽的传输,通讯介质频率可在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波,可以让距离10米以内的电子设备共享信息,以及支持语音传输。如果功率足够大,据称这个范围还可以扩展到100米。蓝牙不像红外传输协议(IrDA)那样,要求进行传输的设备之间必须对准对方,它使用全方向的无线微波进行传输,因而可以穿透墙壁以及其他非金属的障碍。

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