IEEE 1284

IEEE 1284

---

1. ส่วนประกอบสายเคเบิลตามมาตรฐาน IEEE 1284

           เพื่อที่จะรับประกันการทำงานด้วยประสิทธิภาพสูง มาตรฐาน IEEE 1284 จึงได้กำหนดคุณลักษณะของส่วนประกอบสายเคเบิลขึ้นมา สายเคเบิลแบบขนานของพรินเตอร์ตามปกติจะหมายถึงสายที่มีคอนเนกเตอร์แบบตัว "D" ตัวผู้ขนาด 25 ขา (DB 25 male) ที่ปลายด้านหนึ่ง และมีปลายต่อแบบเซนทรอนิกส์ 36 ขา ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ภายในสายเคเบิลนี้อาจจะมีสายตัวนำตั้งแต่ 18 ถึง 25 สาย โดยเป็นสายกราวด์ 1 ถึง 8 เส้น โดยอาจจะมีชั้นของฟอยด์ (foil) หุ้มอยู่โดยรอบเพื่อลดสัญญาณรบกวน และบางทีอาจจะมีสายกราวด์ของตัวถังเครื่อง (Drain wire) ด้วย ส่วนประกอบเหล่านี้จึงสามารถที่จะควบคุมอิมพีแดนซ์ของสายได้, การส่งสัญญาณข้ามไปมาระหว่างสาย (Crosstalk), ค่าการเก็บประจุ (Capacitance) และประสิทธิภาพสายเคเบิลที่กล่าวถึงข้างต้นจะทำงานได้ดีที่ความยาว 6 ฟุตและอัตราการส่งข้อมูล 10 กิโลไบต์ต่อวินาที แต่ถึงอย่างไรยังจะสามารถทำงานได้ที่ความยาวของเคเบิล 30 ฟุตในอัตราการส่งข้อมูล 2 เมกะไบต์ต่อวินาที

---

2. คอนเนกเตอร์ตามมาตรฐาน IEEE 1284

          มาตรฐาน IEEE 1284 นอกจากจะบรรยายถึงโหมดใหม่ๆ ในการขนถ่ายข้อมูลแล้ว ยังได้กำหนดการอินเตอร์เฟสทางกายภาพ และคุณสมบัติทางไฟฟ้าของพอร์ตขนานตามมาตรฐานนี้ไว้ด้วย ปัญหาส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อพอร์ตขนาน เกิดขึ้นจากความจริงที่ว่ามันไม่มีมาตรฐานทางด้านการอินเตอร์เฟสทางไฟฟ้า (Electrical interface) สำหรับพอร์ตขนานเลย
          คอนเนกเตอร์รูปตัว "D" ตัวเมียขนาด 25 ขา (DB 25 female) ได้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับคอนเนกเตอร์ของพอร์ตขนานบนเครื่อง PC ไปแล้ว แต่ก็ยังมีความแตกต่างกันอีกมากมายในการใช้วงจรขับกระแส, ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ ฯลฯ ในการอินเตอร์เฟสทางไฟฟ้า
          มาตรฐานได้กำหนดคอนเนกเตอร์ไว้ 3 ชนิดสำหรับการอินเตอร์เฟสตามมาตรฐาน IEEE 1284

• 1284 Type A คือคอนเนกเตอร์แบบ 25 ขา (DB-25)
• 1284 Type B คือแบบเซนทรอนิกส์มีขั้วสัมผัส 36 ขั้ว
• 1284 Type C คือแบบเซนทรอนิกส์ขนาดเล็ก มีขั้วสัมผัส 36 ขั้วเช่นกัน

          คอนเนกเตอร์แบบ 1284 Type C เป็นการออกแบบใหม่ ซึ่งจะมีขนาดเล็กกว่าคอนเนกเตอร์แบบก่อนและมีคลิปล็อคเพื่อยึดคอนเนกเตอร์ให้ติดกับอุปกรณ์ต่อพ่วง นอกจากนี้แล้วยังมีสัญญาณเพิ่มเติมขึ้นมาอีก 2 สาย คือสาย แสดงลอจิก "high" ด้านอุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripheral Logic High) และสายแสดงลอจิก "high" ด้านเครื่องแม่ข่าย (Host logic high) สายสัญญาณ 2 สายนี้ อาจใช้ในการตรวจสอบว่าอุปกรณ์ที่อยู่ปลายอีกด้านหนึ่งนั้น เปิดเครื่องอยู่หรือไม่ ซึ่งจะช่วยในการจัดพลังงาน (Power management) ได้อย่างเหมาะสมต่อไป

---

3. การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEEE 1284

          มาตรฐาน IEEE 1284 กำหนดระดับของความเข้ากันได้ในการอินเตอร์เฟสไว้ 2 ระดับ คือระดับที่ 1 และระดับที่ 2 การอินเตอร์เฟสในระดับที่ 1 ถูกกำหนดไว้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้ทำงานในโหมดเพิ่มเติมที่ความเร็วสูง แต่จำเป็นต้องใช้ประโยชน์จากความสามารถในการขนถ่ายข้อมูลกลับทิศของมาตรฐานนี้ (การขนถ่ายข้อมูลกลับทิศ (Reverse direction) จะอยู่ที่โหมด
          Nibble Mode และ Byte Mode ส่วนการอินเตอร์เฟสระดับที่ 2 จะใช้สำหรับอุปกรณ์ที่จะทำงานในโหมดเพิ่มเติม, ด้วยสายเคเบิลยาวๆ และขนถ่ายข้อมูลด้วยความเร็วสูง           ความต้องการวงจรขับกระแสและวงจรรับสัญญาณในการอินเตอร์เฟสระดับที่ 2 ได้ถูกกำหนดไว้ที่จุดอินเตอร์เฟสคอนเนกเตอร์ (Connector Interface) ,วงจรขับกระแสที่ต้องการจะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้

1.  ศักย์ไฟฟ้าเอาต์พุตขณะเปิดวงจร (open circuit) ที่ลอจิก "high" ไม่ควรเกิน +5.5 โวลต์

2.  ศักย์ไฟฟ้าเอาต์พุตขณะเปิดวงจรที่ลอจิก "low" ไม่ควรต่ำกว่า -0.5 โวลต์

3.   ศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงที่เอาต์พุตลอจิก "high" ควรมีค่าอย่างน้อย+2.4 โวลต์ที่กระแสซอร์ส(Source current) 14 มิลลิแอมป์

4.  ศักย์ไฟฟ้ากระแสตรง ที่เอาต์พุตลอจิก "low" ไม่ควรเกิน +0.4 โวลต์ที่กระแสซิงค์ (Sink current) 14 มิลลิแอมป์

5. ความต้านทานเอาต์พุต (Output impedance, Ro) ของวงจรขับกระแสที่วัดได้ที่คอนเนกเตอร์ ควรมีค่า 50 โอห์ม ค่าผิดพลาดไม่เกิน 5 โอห์มที่ครึ่งหนึ่งของศักย์ไฟฟ้าที่ลอจิก "high" ลบด้วยศักย์ไฟฟ้าที่ลอจิก "low"

6. อัตราการเปลี่ยนแปลงระดับสัญญาณ (Slew rate) ของวงจรไดร์เวอร์ควรจะอยู่ในช่วง 0.05 ถึง 0.4 โวลต์ต่อนาโนวินาที

          ความต้องการของวงจรรับจะถูกกำหนดที่จุดอินเตอร์เฟสของคอนเนกเตอร์และมีความต้องการดังต่อไปนี้

1. วงจรรับสัญญาณควรจะต้านทานการเปลี่ยนแปลงระดับศักย์ไฟฟ้าอย่างฉับพลัน (Voltage Transient) ที่อินพุตได้ตั้งแต่ -2.0 โวลต์ถึง +7.0 โวลต์ โดยไม่เกินความเสียหายหรือเกิดการทำงานผิดปกติ

2. จุดที่ถือว่าเป็นลอจิก "high" ที่อินพุตของวงจรรับสัญญาณไม่ควรเกิน 2.0 โวลต์

3. จุดที่ถือว่าเป็นลอจิก "low" ที่อินพุตของวงจรรับสัญญาณ ควรมีค่าอย่างน้อย 0.6 โวลต์

4. วงจรรับสัญญาณควรมีค่า Input hysteresis อย่างน้อย 0.2 โวลต์ แต่ต้องไม่เกิน 1.2 โวลต์

5.  กระแสซิงค์ (Sink current) ในอินพุตของวงจรรับสัญญาณขณะลอจก "high" ไม่ควรเกิน 20 ไมโครแอมป์ที่ศักย์ไฟฟ้า +2.0 โวลต์

6. กระแสซอร์ส (Source current) ที่อินพุตของวงจรรับสัญญาณขณะลอจิก "low" ไม่ควรเกิน 20 ไมโครแอมป์ที่ศักย์ไฟฟ้า +0.8 โวลต์

7. ค่าการเก็บประจุแฝงของวงจร (Stray Capacitance) ไม่ควรเกิน 50 พิโคฟารัด

แหล่งที่มา http://eestud.kku.ac.th/~u4167536/ieee.html