Digital library - Web contest 2003

Port

I

 ลักษณะของพอร์ตชนิดต่าง

II

 Printer port

  ระบบเลขฐาน

I

 เลขฐาน 2

II

 เลขฐาน 10

III

 เลขฐาน 16

  Parallel port

I

 ลักษณะโครงสร้าง

II

 การทำงานของพอร์ต

III

 ความสามารถของพอร์ต

IV

 ประโยชน์

  การประยุกต์ใช้งาน

I

 การเชื่อมต่ออุปกรณ์

II

Stepping motor

III

Light Emitting Diode

  Controlling

II

software เช็คพอร์ต

  บรรณานุกรม

 

 

 ลักษณะโครงสร้างของพอร์ตเครื่องพิมพ์   

 ลักษณะโครงสร้างของพอร์ตเครื่องพิมพ์

                ลักษณะของโครงสร้างของพอร์ตเครื่องพิมพ์นั้น สำหรับบุคคลหรือผู้ที่เคยได้มีโอกาสใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ก็น่าจะเคยเห็นเพราะว่าเป็นตัวที่จะทำให้เครื่องพิมพ์ของคุณนั้นสามารถทำงานได้ (ชนิดที่ใช้พอร์ตเครื่องพิมพ์) พูดถึงโครงสร้างนั้นในพอร์ตเครื่องพิมพ์นั้นจะมีชนิดที่เป็นตัวเสียบและตัวรับ หรือที่เรียกกันว่า “พอร์ตตัวผู้ และ พอร์ตตัวเมีย” ซึ่งทั้งสองชนิดนั้นจะต้องทำงานร่วมกันเพื่อที่จะทำหน้าที่เป็นเชื่อระหว่างอุปกรณ์ให้เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ของเราที่ใช้กันในปัจจุบันนี้จะเป็นพอร์ตตัวเมีย 25 ขา แต่เนื่องจากความสะดวกที่จะเข้าใจถึงโครงสร้างนั้นทางทีมงานจะขอยกตัวอย่างโครงสร้างของพอร์ตเครื่องพิมพ์เป็นพอร์ตเครื่องพิมพ์ชนิด D แบบ 25 ขา ดังนี้

                จากภาพด้านบนจะพิจารณาตามหน้าที่ของการทำงานของแต่ละขาบนพอร์ตเครื่องพิมพ์ แล้วสามารถจัดแบ่งขาบนพอร์ตเครื่องพิมพ์ออกได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆ ตามหน้าที่การทำงานได้ดังนี้

                - กลุ่มของพอร์ตข้อมูล (Data Port):                           ประกอบด้วยขา Data 0 – Data 7

                - กลุ่มของพอร์ตควบคุม (Control Port):                ประกอบด้วยขา Strobe, Auto Feed

                                                                                                Initialize Printer, Select Input

                - กลุ่มของพอร์ตสถานะ (Status Port):                         ประกอบด้วยขา Error, Select, Paper Empty

                                                                                                ACK, Busy

                และการจัดข้อมูลลงในบิตรีจิสเตอร์แต่ละตัว โดยตัวมูลของแต่ละกลุ่มจะถูกบรรจุในหน่วยความจำที่แอดเดรส (Address) ดังนี้

                Printer Port         Data Port                         Status Port         Control Port

                LPT1                      0x378                     0x379                     0x37a

                LPT2                      0x278                     0x279                     0x27a

                ท่านสามรถตรวจสอบข้อมูลดังกล่าวได้โดยใช้คำสั่งดีบัก (Debug) บน DOS ให้แสดงข้อมูลที่ถูกบรรจุในหน่วยความจำที่ 0040:0008 ดังตัวอย่างต่อไปนี้

                C:\ Debug

                -d 0040:0008 L8

                0040:0008           78  03  78  02  00  00  00  00

                จะพบว่า LPT1 จะถูกบรรจุที่แอดเดรส 0x378, LPT2 จะถูกบรรจุที่แอดเดรส 0x278 ส่วน LPT3 และ LPT4 ไม่ได้ถูกกำหนดไว้

 

 

 

 การทำงานของพอร์ตเครื่องพิมพ์


การทำงานของพอร์ตเครื่องพิมพ์

                เราสามารถแบ่งกลุ่มของพอร์ตเครื่องพิมพ์เพื่อศึกษาหลักการทำงานออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มอินพุต (Input) และ กลุ่มเอาต์พุต (Output) โดยก่อนที่เราจะทำการศึกษาถึงการทำงานของพอร์ตเครื่องพิมพ์ เราต้องมาทำความเข้าใจถึงสภาวะ High และ Low ก่อน ดังนี้

                ในสภาวะ High เป็นสภาวะที่ขา (Pin) บนพอร์ตเครื่องพิมพ์มีแรงดันอยู่ระหว่าง +2.4 ถึง +5 โวลต์ (Volt) ซึ่งกำหนดให้ลอจิก (Logic) เป็น 1

                ในสภาวะ Low เป็นสภาวะที่ขา (Pin) บนพอร์ตเครื่องพิมพ์มีแรงดันอยู่ระหว่าง +0 ถึง +0.8 โวลต์ (Volt) ซึ่งกำหนดให้ลอจิก (Logic) เป็น 0

                เมื่อเข้าใจคำว่าสภาวะ High และ Low จะทำให้ทราบว่าทำไมเราถึงต้องรู้จักเลขฐานด้วยเช่นเดียวกัน

ซึ่งจะทำให้เข้าใจหลักการทำงานของพอร์ตเครื่องพิมพ์ได้ดีขึ้น

                กลุ่มเอาต์พุต (Output)

                ท่านจะพบว่ามี 8 เอาต์พุต อยู่บนพอร์ตข้อมูล (Data Port) และ 4 เอาต์พุต อยู่บนพอร์ตควบคุม (Control Port) โดยเครื่องคอมพิวเตอร์จะใช้ลอจิก (Logic) 0 เป็นตัวตรวจสอบเครื่องพิมพ์ว่ามีสภาวะการเลือกเครื่องพิมพ์บนขา Select Input ( Input คือ เครื่องพิมพ์), การกำหนดค่าเริ่มแรกบนขา Initialize Printer, การเลื่อนกระดาษขึ้นบรรทัดใหม่บนขา Auto Feed และการส่งข้อมูลออกจากเครื่องพิมพ์บนขา Strobe หรือไม่

                ท่านอาจสงสัยว่าทำไมใช้ลอจิก (logic) 0 เพราะถ้าใช้ลอจิก (logic) 0 จะไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เมื่อท่านกลับไปดูท่านจะพบว่าเป็นค่าสภาวะที่แสดงอยู่บน CPU และวงจร Input / Output ไม่ใช่ค่าที่แสดงอยู่บนพอร์ตเครื่องพิมพ์ชนิด D แบบ 25 ขา เช่น ค่าสภาวะของขา Select Input บน CPU และ วงจร Input / Output เป็นลอจิก 1 ค่า สภาวะที่อ่านได้บนพอร์ตเครื่องพิมพ์ชนิด D แบบ 25 ขา จะมีลอจิกเป็น 0 หรือค่าสภาวะของขา Strobe Auto Feed และ Select Input ที่อ่านได้บนพอร์ตเครื่องพิมพ์ชนิด D แบบ 25 ขา จะมีค่าทางลอจิกตรงข้ามกับค่าที่อ่านได้จาก CPU และวงจร Input / Outputโดยวงจรอินเวอร์เตอร์ (Inverter) จะทำหน้าที่เป็นตัวแปลงสัญญาณนั่นเอง

                ท่านอาจมีข้อสงสัยอีกว่าทำไมผู้ออกแบบพอร์ตเครื่องพิมพ์ต้องออกแบบให้ยุ่งยากแบบนี้ด้วย ทำไมไม่ออกแบบให้ลอจิกที่อ่านได้บนวงจร Input / Output กับพอร์ตเครื่องพิมพ์ มีค่าเหมือนกันโดยปกติถ้าท่านเชื่อมต่อเครื่องพิมพ์อยู่กับคอมพิวเตอร์ก็ไม่มีปัญหา แต่ถ้าท่านไม่ได้เชื่อมต่อเครื่องพิมพ์กับคอมพิวเตอร์จะทำให้ขา  Strobe, Auto Feed, Select Input  มีสภาวะเป็นลอจิก 1 จะทำให้คอมพิวเตอร์มองเหมือนกับว่าต่ออยู่กับเครื่องพิมพ์ทำให้มีการเลือกเครื่องพิมพ์, การกำหนดให้เลื่อนการะดาษขึ้นบรรทัดใหม่, การเตรียมพร้อมในการส่งข้อมูลออกไปยังเครื่องพิมพ์ ทำให้เกิดความสับสนเป็นอย่างมาก ผู้ออกแบบจึงให้อินเวอร์เตอร์ (Inverter)เป็นตัวปรับสภาวะทางลอจิก (logic)ให้เหมาะสมกับความเป็นจริง

กลุ่มอินพุต (Input)

                ท่านจะพบว่ามี 5 ขา อินพุต อยู่บนพอร์ตสถานะ (status port) โดยทำหน้าที่ตรวจสอบสภาวะที่ถูกส่งมาจากเครื่องพิมพ์ให้สภาวะ High ขา Select จะตรวจสอบว่าเครื่องพิมพ์เชื่อมต่ออยู่หรือเปล่า ส่วนสภาวะ High ของขา Busy และ PE จะให้ตรวจสอบว่าเครื่องพิมพ์กำลังทำงานอยู่ และกระดาษบนเครื่องพิมพ์หมด ส่วนในสภาวะ  Low ของขา ใช้ตรวจสอบว่าเครื่องพิมพ์ได้รับข้อมูลที่ส่งไปให้ ส่วนสภาวะ Low ของขา Error ตรวจสอบข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นบนเครื่องพิมพ์

                ท่านอาจสงสัยว่าทำไมขา Busy มีการกำหนดสภาวะไม่ตรงกัน เพราะเป็นค่าสภาวะที่แสดงอยู่บน CPU และวงจร Input / Output ไม่ใช่ค่าที่แสดงอยู่บนพอร์ตเครื่องพิมพ์ชนิด D แบบ 25 ขา โดยที่ผู้ออกแบบจะใช้อินเวอร์เตอร์ (inverter) ในการแปลงสัญญาณลอจิกที่จงส่งเข้า CPU และวงจร Input / Output ที่ต้องมีการแปลงสัญญาณ  เนื่องจากขณะที่เครื่องพิมพ์ หรืออุปกรณ์ต่อพ่วง (peripheral) ต่าง ๆ กำลังทำงานอยู่นั้น อุปกรณ์เหล่านี้จะส่งลอจิก 1 มาที่พอร์ตเครื่องพิมพ์ชนิด D แบบ 25 ขา ถ้าเราไม่ทำการแปลงสัญญาณก่อนที่ส่งเข้าไปในวงจร Input / Output จะทำให้คอมพิวเตอร์มองว่าเครื่องพิมพ์ หรืออุปกรณ์ต่อพ่วง (peripheral) อยู่ในสภาวะปกติ (การทำงานเสร็จเรียบร้อย) แทนที่จะมองว่าขณะนี้อุปกรณ์กำลังทำงานอยู่

ความสามารถของพอร์ตเครื่องพิมพ์


ความสามารถของพอร์ตเครื่องพิมพ์

                ความสามารถจริงแล้วทางทีมงานนั้นได้บอกไปแล้วในหัวข้อลักษณะของพอร์ตชนิดต่างๆ จึงได้ขอสรุปเพียงเนื้อหาที่สำคัญเท่านั้น

- มีความเร็วในการส่งข้อมูลสูงถึง 2 เมกะไบต์ต่อวินาที

- ระยะทางการส่งข้อมูลของพอร์ตขนานไม่สามารถส่งข้อมูลได้ไกลเกิน 2 เมตร

- สามารถส่งข้อมูลสื่อสารกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้

- แสดงสถานะการทำงานและทำการตรวจสอบการทำงานของตัวเองได้

ประโยชน์ของการใช้พอร์ตเครื่องพิมพ์

 ประโยชน์ของการใช้พอร์ตเครื่องพิมพ์

พอร์ตเครื่องพิมพ์นั้นมีประโยชน์ในด้านการส่งและรับข้อมูลที่สามารถทำการส่งข้อมูลแบบสองทิศทาง คือ ทำให้การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ต่อพ่วงที่นำมาใช้งานกับพอร์ตขนานดังกล่าวได้ ทำให้สามารถตรวจสอบสถานะและรายงานสถานะการทำงานไปยังคอมพิวเตอร์ได้ จากการพัฒนาดังกล่าวส่งผลให้ผู้ผลิตเครื่องพิมพ์หลายราย โดยเฉพาะเครื่องพิมพ์ประเภทเลเซอร์และเครื่องพิมพ์ประเภทฉีดหมึกต่างก็พัฒนาเครื่องพิมพ์ของตนให้ใช้ประโยชน์จากพอร์ตขนาดแบบใหม่ได้ เช่น พิมพ์งานเร็วมากขึ้นและมีการตรวจสอบสถานะการทำงานของเครื่องพิมพ์ทุกๆระยะ เช่น ตรวจสอบว่าเครื่องพิมพ์อยู่ในสภาพพร้อมใช้งานหรือไม่มีกระดาษสำหรับพิมพ์งานหรือไม่ รวมไปถึงการตรวจสอบปัญหาความผิดพลาดต่างๆ และแสดงข้อความบอกสถานะนั้นบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ เช่น Out of Paper , Cover Open ON ซอฟต์แวร์ควบคุมการพิมพ์บางรายถึงขนาดแจ้งวิธีแก้ปัญหาแบบทีละขั้นตอน (Step by Step) บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ทำให้ผู้ใช้งานแก้ปัญหาได้ด้วยตนเองได้

รวมถึงความสามารถในด้านการควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ได้ประยุกต์ใช้กับพอร์ตเครื่องพิมพ์ เพราะว่าพอร์ตเครื่องพิมพ์เป็นพอร์ตที่เข้าใจง่ายต่อการศึกษาค้นคว้า และสามารถนำไปใช้ได้ในชีวิตประจำวันโดยที่มีการดัดแปลงอุปกรณ์บางอย่างเพื่อที่จะได้นำมารวมเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ได้

แต่ทั้งนี้และทั้งนั้นก็ขึ้นอยู่กับความสามารถของแต่ละบุคคลที่จะนำความรู้ไปปฏิบัติอย่างไรในชีวิตประจำวัน เพื่อก่อให้เกิดก่อพัฒนาความคิด หรือเทคโนโลยีในประเทศไทยให้เทียบเท่ากับนานาประเทศที่ตอนนี้กำลังผลิตด้านเทคโนโลยีได้อย่างรวดเร็ว

 

Team...18 DL_C_S070      โรงเรียน เบญจมราชูทิศ    จ.จันทบุรี