I. análisis de las ventajas

1. transmisión paralela de alta velocidad, adecuada para escenarios de gran cantidad de datos

• Ventaja de ancho de banda de datos:
  El Puerto paralelo transmite datos simultáneamente a través de varios cables de datos (como 8 o 16 bits del estándar IEEE 1284), y el ancho de banda teórico es mucho mayor que el puerto serie. Por ejemplo:
  • Modelo centronics: la velocidad de transmisión paralela básica puede alcanzar los 2 - 4 mbps;
  • Modo EPP / ECP: a través del apretón de manos de hardware y la tecnología dma, la velocidad aumentó a 8 - 16 mbps, acercándose al nivel anterior de USB 1.1.
• Escenarios de aplicación:
  • Adquisición de datos industriales: conectar sensores multicanal (como la matriz de temperatura y presión) para realizar la transmisión simultánea de datos;
  • Adquisición de vídeo / imagen: los equipos de investigación científica temprana transmiten imágenes de alta resolución A través de tarjetas de Puerto paralelo para reducir el retraso de la subcontratación.

2. baja latencia para satisfacer las necesidades de control en tiempo real

• Mecanismo de transmisión:
  La transmisión paralela no requiere conversión serie - paralela (como la codificación nrzi de usb), y las señales de control (como strobe, ack) sincronizan directamente los datos, con menor retraso.
• Datos comparativos:
  • Retraso paralelo: > 1 μs (modo epp);
  • Retraso USB 2.0: aproximadamente 10 μs (incluidos los gastos de la pila de protocolos);
  • Retraso Gigabit Ethernet: > 100 μs (incluido el encapsulamiento TCP / ip).
• Escenarios de aplicación:
  • Control de movimiento: conecte el servomotor para realizar la retroalimentación de posición a nivel de microsegundos;
  • Interconexión PLC: intercambio rápido de datos entre módulos I / o distribuidos.

3. El Protocolo es simple y el umbral de desarrollo es bajo.

• Pila de protocolos:
  La comunicación paralela no requiere protocolos complejos (como TCP / ip, USB hid), solo necesita controlar el cable de datos (d0 - d7) y la señal de control (strobe, busy, etc.), adecuado para el desarrollo integrado.
• Eficiencia del desarrollo:
  • Desarrollo impulsado: basado en módulos del núcleo ddk o Linux de windows, el ciclo es más corto que el de la unidad usb;
  • Herramientas de puesta en marcha: el Analizador lógico puede agarrar directamente la señal de Puerto paralelo y localizar rápidamente el problema.
• Escenarios de aplicación:
  • Proyecto bricolaje: los estudiantes o entusiastas conectan la matriz LED y el motor de paso a través de la tarjeta de Puerto paralelo;
  • Verificación rápida de prototipos: las instituciones de investigación científica prueban algoritmos de adquisición de datos de sensores con tarjetas paralelas.

II. análisis de las deficiencias

1. la distancia de transmisión es limitada y la capacidad anti - interferencia es débil.

• Restricciones físicas:
  • Longitud del cable: se recomienda que la línea paralela sea ≤ 3 metros, y la atenuación de la señal después de superar es grave (por ejemplo, la capacidad de conducción de corriente 20ma de la interfaz db25 es insuficiente);
  • Interferencia electromagnética: las líneas de datos paralelas están densamente dispuestas y son vulnerables a la interferencia de inversores, motores y otros equipos en el entorno industrial, lo que resulta en errores de datos.
• Plan de comparación:
  • Conexión USB 2.0: soporte de cable de 5 metros (con repetidor se puede extender a 30 metros);
  • Ethernet Industrial: la transmisión a través de la fibra óptica puede alcanzar los 20 kilómetros, y la capacidad de resistencia a la interferencia electromagnética es Fuerte.

2. poca escalabilidad y compleja cascada de múltiples dispositivos

• Modo de conexión del dispositivo:
  • Transmisión punto a punto: las tarjetas de un solo Puerto paralelo a menudo solo admiten un dispositivo (como una impresora), que debe expandirse a través de un hub, pero el Hub introducirá retrasos adicionales;
  • Conflicto de direcciones: al compartir autobuses con múltiples dispositivos, es necesario configurar manualmente la dirección (como el interruptor dip), lo que es propenso a errores.
• Plan de comparación:
  • USB: admite 127 dispositivos en cascada y asigna automáticamente direcciones;
  • Ethernet: expansión ilimitada de dispositivos a través de conmutadores, soporte para aislamiento vlan.

3. consumo de energía y problemas de fiebre

• Diseño de hardware:
  • Accionamiento paralelo: Es necesario controlar 8 - 16 cables de datos al mismo tiempo, y el consumo de energía es mayor que el del puerto serie (por ejemplo, el consumo típico de energía de la tarjeta de Puerto paralelo es de 5w, y la tarjeta de Puerto serie es de solo 1w);
  • Demanda de disipación de calor: las tarjetas paralelas de grado industrial deben estar equipadas con disipadores de calor, de lo contrario, las altas temperaturas causan una disminución del rendimiento o un accidente.
• caso: debido a la mala disipación de calor, la tarjeta de adquisición de datos paralela de una fábrica de acero se reinicia con frecuencia en verano y se resuelve el problema después de instalar un ventilador.

4. falta de apoyo a los protocolos modernos y baja seguridad

• Limitaciones del Acuerdo:
  • Mecanismo sin cifrado: transmisión expresa de datos de comunicación paralela, fácil de interceptar o manipular (por ejemplo, instrucciones de control industrial modificadas maliciosamente);
  • Sin función de certificación: el acceso al dispositivo no requiere autenticación y existe el riesgo de acceso ilegal.
• Plan de comparación:
  • USB: soporte para cifrado de hardware (como AES - 256) y certificación de certificado x.509;
  • Ethernet Industrial: soporte para autenticación de Puerto IEEE 802.1x y vinculación de dirección mac.