專利名稱：多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理裝置，更確切地說(shuō)是涉及數(shù)據(jù)處理設(shè)備的零部件。
目前，多臺(tái)電腦共用打印機(jī)的連接裝置，一般采用機(jī)械開(kāi)關(guān)切換的技術(shù)，將電腦的25線打印機(jī)輸出排線直接拉到切換盒處，用手動(dòng)旋鈕來(lái)選擇打印機(jī)。另一種與機(jī)械開(kāi)關(guān)切換盒類(lèi)似的連接裝置，是用電子電路作自動(dòng)切換，可用軟件來(lái)切換選擇打印機(jī)，上述兩種切換裝置基本為中央集中式，即所有電腦及打印機(jī)排線都集中拉到切換盒側(cè)，因此其配線距離有限，通常不能超過(guò)25公尺，而且隨著電腦及打印機(jī)數(shù)目的增多，配線也越來(lái)越不方便，因此這種切換盒通常是在四對(duì)二、二對(duì)一的有限數(shù)目下使用。


圖1所示呈鏈狀分布的自動(dòng)切換裝置是目前比較先進(jìn)的一種裝置，通過(guò)硬件電路將電腦并行輸出的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)(稱PCC)，經(jīng)四芯音頻電纜線路送至打印機(jī)的收發(fā)裝置(稱PNC)，該裝置再將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)給打印機(jī)打印輸出，當(dāng)傳送線忙時(shí)，該電路會(huì)自動(dòng)禁止(disable)電腦輸出打印數(shù)據(jù)，這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是可連接較多的電腦，且配線較方便。
然而慣用的鏈狀分布式自動(dòng)切換裝置仍受其功能的限制，由于電腦與打印機(jī)間數(shù)據(jù)的傳送是以握手(handshaking)方式管理的，因此至少需要三條傳送線(包括發(fā)送線、接收線和接地線)。若采用四芯音頻電纜線，僅能連接一臺(tái)打印機(jī)，市售的鏈狀分布式自動(dòng)切換裝置，有些是可以連接多臺(tái)打印機(jī)的，為各打印機(jī)設(shè)定好地址，可在電腦上用軟件選定打印機(jī)，不過(guò)同一時(shí)間僅能有一臺(tái)打印機(jī)工作。當(dāng)傳送線已在為某一臺(tái)打印機(jī)服務(wù)時(shí)，其他打印機(jī)都不得工作。此外，串行數(shù)據(jù)在長(zhǎng)距離高速傳送時(shí)，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)淖杩蛊ヅ浼捌帘坞s散信號(hào)措施，極易造成信號(hào)失真乃至發(fā)生傳送錯(cuò)誤。普通音頻電纜線并無(wú)優(yōu)良的隔離性能，且由于串接的電腦數(shù)目不定，也不容易作到阻抗匹配，因而一般的切換裝置僅能連接15臺(tái)左右的設(shè)備。
PCC及PNC中各有一個(gè)CMOS IC為主要控制元件，通常傳送距離很短，要作長(zhǎng)距離傳送時(shí)，需增加中繼(Repeater)電路，但傳送的速率遠(yuǎn)低于50Kbit／秒，這種速率對(duì)于高速打印機(jī)或有緩沖器的打印機(jī)來(lái)說(shuō)，稍嫌緩慢。
此外，整個(gè)切換裝置，采用大量集成及分立元件，消耗功率較大，在傳送距離遠(yuǎn)或電腦數(shù)目較多時(shí)，需外加電源，且由于傳送線具有一定的傳送方向，因此打印機(jī)必須接在終端處，不能任意串接，可連接的電腦數(shù)目不會(huì)超過(guò)20臺(tái)。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，分布可呈鏈狀或樹(shù)枝狀，不必外加電源，可自動(dòng)切換或通過(guò)電腦的背景軟件來(lái)切換選擇打印機(jī)。
本實(shí)用新型的多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，由電腦連接控制器PCC、打印機(jī)連接控制器PNC以及連接PCC與PNC的音頻電纜線組成，其特征在于所述的電腦連接控制器PCC包括可與電腦并行輸出口LPT1、LPT2連接的25芯插頭，完成并、串?dāng)?shù)據(jù)變換和通信管制的控制集成芯片和與音頻電纜線相連的三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RJ11插座；所述的打印機(jī)連接控制器PNC包括與打印機(jī)并行輸入口連接的36芯插頭，完成串、并數(shù)據(jù)變換和通信管制的控制集成芯片和與音頻電纜線相連的三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RJ11插座。
所有電腦連接控制器PCC及打印機(jī)連接控制器PNC間的數(shù)據(jù)均通過(guò)音頻電纜線傳送，音頻電纜線可插接在PCC、PNC上任一個(gè)RJ11插座內(nèi)，因此布線有很大的靈活性，可呈鏈狀或樹(shù)枝狀，而目前慣用的鏈狀分布打印機(jī)自動(dòng)切換裝置，通常只有兩個(gè)RJ11插座，一個(gè)輸入、一個(gè)輸出，不能任意連接。
PCC及PNC中的控制集成芯片是一種軟硬件結(jié)合由ASIC設(shè)計(jì)制造公司生產(chǎn)的IC，其主要特點(diǎn)是能進(jìn)行快速串／并數(shù)據(jù)變換及數(shù)據(jù)傳送時(shí)的通信管制。而慣用的串／并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為求快速均以晶體管及集成芯片構(gòu)成的硬件電路來(lái)完成，因此以其結(jié)構(gòu)要做到多臺(tái)電腦共用多臺(tái)打印機(jī)，控制電路十分復(fù)雜。本實(shí)用新型裝置為突破以軟件方法達(dá)到快速處理的目的，所特別設(shè)計(jì)的僅有幾個(gè)特定功能指令的單片微電腦作為本裝置的控制集成芯片，且為達(dá)到省電目的，以CMOS元件制成，只要3.5V，2mA的電源即可工作。
上述裝置可由電腦運(yùn)行一種軟件，該軟件為一背景程序，以功能鍵調(diào)出，并在顯示屏上出現(xiàn)窗口供用戶選擇打印機(jī)。該軟件將用戶選定的打印機(jī)編號(hào)從電腦的并行打印口LPT1、LPT2的378H、278H、3BCH送給PCC中的控制芯片IC，PCC及PNC中控制集成芯片IC的工作過(guò)程是當(dāng)無(wú)打印要求時(shí)，PCC的控制IC不斷掃描電腦輸出口是否有打印機(jī)選擇設(shè)定的要求，若有則PCC的控制IC將串行數(shù)據(jù)輸出I／O線設(shè)定于所對(duì)應(yīng)的打印機(jī)可接受的傳送線上。當(dāng)PCC接到打印要求時(shí)則先查核該傳送線是否正為其他PCC使用，若是則PCC送出一個(gè)打印機(jī)忙(Err)狀態(tài)信號(hào)給電腦的LPT1或LPT2；若該傳送線不忙，則PCC每次一個(gè)字節(jié)地將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)送給PNC，當(dāng)PNC收到數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)作奇偶校驗(yàn)(Parity Error Check)，若有錯(cuò)誤PNC則發(fā)送一個(gè)再傳送信號(hào)給PCC，若無(wú)差錯(cuò)PNC則發(fā)送一個(gè)認(rèn)可(ACK)指令信號(hào)碼給PCC，同時(shí)PNC將收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送打印機(jī)輸入口。PCC則通知電腦再送下一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。上述裝置若不以電腦的背景程序選擇打印機(jī)，那么PCC會(huì)自動(dòng)尋找一個(gè)空閑的打印機(jī)打印數(shù)據(jù)。
在遠(yuǎn)距離高速傳輸時(shí)，由于重復(fù)反射及雜訊干擾，造成信號(hào)嚴(yán)重畸變，此時(shí)若有邏輯狀態(tài)變化，就容易發(fā)生錯(cuò)誤，因此上述裝置的控制IC除了用軟件作差錯(cuò)檢查外，還在IC內(nèi)設(shè)計(jì)一種電路，使得在邏輯狀態(tài)變化直至平穩(wěn)后，才允許IC讀取該狀態(tài)數(shù)據(jù)，避免讀入錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)造成誤動(dòng)，采用上述措施后，在傳送距離為1200英尺時(shí)，傳送速率可高達(dá)80K bit／秒。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)。
附圖1為現(xiàn)有技術(shù)鏈狀分布的自動(dòng)切換裝置。
附圖2為本實(shí)用新型的樹(shù)枝狀分布式可共用多臺(tái)打印機(jī)的自動(dòng)切換裝置。
附圖3為圖2所示PCC、PNC中控制集成芯片原理方框圖。
附圖4為圖3所示控制集成芯片管腳功能圖。
附圖5為電腦連接控制器PCC電路原理圖。
附圖6為打印機(jī)連接控制器PNC電路原理圖。
附圖1所示切換裝置前已述及不再贅述。
參見(jiàn)附圖2，采用電腦連接控制器PCC及打印機(jī)連接控制器PNC，組成樹(shù)枝狀分布式多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的系統(tǒng)。
參見(jiàn)附圖3，PNC、PCC中的控制集成芯片U1、U2(ASIC)，以單片微電腦為基本元件單元，如INTEL8048，MOTOLOLA6805等。由8位中央處理單元10、時(shí)鐘產(chǎn)生電路20、程序存貯器30、數(shù)據(jù)存貯器40、8位計(jì)時(shí)／計(jì)數(shù)器50、輸入輸出線60及內(nèi)部8位總線70組成，將打印數(shù)據(jù)按特定的工作流程處理，是一種以軟件與硬件結(jié)合完成特定功能的控制集成芯片。
參見(jiàn)附圖4，控制集成芯片U1、U2共28個(gè)管腳，各管腳功能如圖所示，其中管腳6－8、10－25為三態(tài)I／O端，可由內(nèi)部通過(guò)程序設(shè)定其為輸入、輸出或高阻抗?fàn)顟B(tài)。
參見(jiàn)附圖5，圖中51為25芯插頭，可與電腦并行輸出口LPT1、LPT2連接，U1為控制集成芯片，完成打印數(shù)據(jù)的并／串變換和打印聯(lián)絡(luò)等通信信號(hào)的管理，52、53、54為三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RJ11插座，與音頻電纜線連接。
參見(jiàn)附圖6，圖中61為36芯插頭，可與打印機(jī)并行輸入口連接，U2為控制集成芯片，完成打印數(shù)據(jù)的串／并變換和打印聯(lián)絡(luò)等通信信號(hào)的管理，62、63、64為三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RJ11插座，與音頻電纜線連接，65為一單刀4擲選擇開(kāi)關(guān)。
所有的電腦連接控制器及打印機(jī)連接控制器都是通過(guò)控制I／O線并接在音頻電纜傳送線上，電腦連接控制器每一條I／O線分別對(duì)應(yīng)連接在一條傳送線上，每一條傳送線連接至其中一臺(tái)打印機(jī)連接控制器的一條I／O線，至于連接到哪一臺(tái)打印機(jī)，則由打印機(jī)連接控制器的選擇開(kāi)關(guān)65決定，選擇開(kāi)關(guān)65可由用戶自行選擇設(shè)定，其功能如同一臺(tái)打印機(jī)的定址裝置。由于打印機(jī)的數(shù)據(jù)傳送為握手方式，因此先前的裝置均以收、發(fā)二線控制一臺(tái)打印機(jī)的打印工作，由于本實(shí)用新型的I／O均為可編程控制的，完全可以通過(guò)程序?qū)ζ溥M(jìn)行精確的管理。如當(dāng)PCC要傳送數(shù)據(jù)時(shí)，則U1對(duì)應(yīng)于被選定的打印機(jī)的I／O線被設(shè)定成輸出狀態(tài)；被選定打印機(jī)的PNC U2，其對(duì)應(yīng)的I／O線則被設(shè)定成輸入狀態(tài)；反之當(dāng)打印機(jī)PNC要傳送狀態(tài)數(shù)據(jù)給發(fā)送端的PCC時(shí)，其輸出入狀態(tài)則反過(guò)來(lái)，因此整個(gè)握手式動(dòng)作可在一條傳送線上完成。
若使用四芯音頻電纜線則每個(gè)PCC可選擇切換兩臺(tái)打印機(jī)，若使用六芯電纜線，則PCC可選擇四臺(tái)打印機(jī)。當(dāng)PNC、PCC沒(méi)有接到打印要求時(shí)，則其對(duì)應(yīng)的I／O線自動(dòng)設(shè)定在高阻抗輸入狀態(tài)，其輸入電流在1μA－5μA間，雖然它們并接在傳送線上，但耗電極小，因此不會(huì)干擾到其他正進(jìn)行打印工作的PNC、PCC，正由于這種特性，使本裝置可連接25臺(tái)以上的電腦而不會(huì)有誤動(dòng)元件，其工作電源為3.5V、2mA。
本裝置PCC的電源是以三個(gè)二極管D1、D2、D3從電腦并行輸出口的1、14、16端分取電源(見(jiàn)圖5)，而PNC的電源是以四個(gè)二極管D4、D5、D6、D7從打印機(jī)并行輸入口1、13、18、32端分取電源，無(wú)打印要求時(shí)，I／O自動(dòng)設(shè)定成高阻輸入態(tài)，因此不必另加電源。
本裝置的優(yōu)點(diǎn)是1)傳送線無(wú)方向性，為樹(shù)枝狀分布式自動(dòng)切換裝置，因此配線比現(xiàn)有技術(shù)的鏈狀分布裝置方便，更具彈性；2)本裝置以音頻電纜線傳送數(shù)據(jù)，且一條傳送線就可管理一臺(tái)打印機(jī)的收發(fā)打印工作，因此使用六芯電纜線則可同時(shí)管理四臺(tái)打印機(jī)；3)本裝置可連接25臺(tái)以上的電腦及連接一臺(tái)或一臺(tái)以上的打印機(jī)，且各打印機(jī)可同時(shí)分別接收不同電腦的打印要求，其連接可任意插接，打印機(jī)插接位置亦不限于終端位置；4)在傳送距離1200英尺時(shí)，傳送速率可高于80K bit／S，而不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤傳送；5)不需另行外加電源；6)本裝置可通過(guò)電腦執(zhí)行背景軟件供用戶選定切換打印機(jī)，在不執(zhí)行該軟件時(shí)，PCC自動(dòng)搜尋一空閑的打印機(jī)打印。
權(quán)利要求1.一種多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，由電腦連接控制器PCC、打印機(jī)連接控制器PNC以及連接PCC與PNC的音頻電纜線組成，其特征在于所述的電腦連接控制器PCC包括可與電腦并行輸出口LPT1、LPT2連接的25芯插頭，完成并、串?dāng)?shù)據(jù)變換和通信管制的控制集成芯片和與音頻電纜線相連的三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RJ11插座；所述的打印機(jī)連接控制器PNC包括與打印機(jī)并行輸入口連接的36芯插頭，完成串、并數(shù)據(jù)變換和通信管制的控制集成芯片和與音頻電纜線相連的三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RJ11插座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，其特征在于所述的打印機(jī)連接控制器PNC中還包括一個(gè)用于選擇打印機(jī)的選擇開(kāi)關(guān)，將打印機(jī)連接控制器接收數(shù)據(jù)的I／O線連接在所選擇的一條音頻電纜芯線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，其特征在于所述的控制集成芯片包括8位中央處理單元、時(shí)鐘產(chǎn)生電路、程序存貯器、數(shù)據(jù)存貯器、8位計(jì)時(shí)／計(jì)數(shù)器、輸入輸出線及內(nèi)部8位總線，其輸入輸出線為可編程三態(tài)I／O，由程序設(shè)定成高阻抗輸入狀態(tài)或輸入、輸出狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，其特征在于所述的電腦連接控制器25芯插頭的1、14、16端分別有二極管連接電腦控制器的電源端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置，其特征在于所述打印機(jī)連接控制器36芯插頭的10、13、18、32端分別有二極管連接打印機(jī)連接控制器的電源端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及多臺(tái)電腦共用數(shù)臺(tái)打印機(jī)的連接裝置。由電腦連接控制器、音頻電纜線和打印機(jī)連接控制器組成，可自動(dòng)切換或通過(guò)電腦背景軟件切換選擇打印機(jī)。電腦、打印機(jī)連接控制器由其內(nèi)部電路完成數(shù)據(jù)串/并變換及通信管制，可以一條I/O線進(jìn)行收發(fā)，所有連接控制器通過(guò)I/O線并接在傳送線上，I/O線在不打印時(shí)為高阻態(tài)。不必外加電源、電腦并接數(shù)25臺(tái)以上，傳送線無(wú)方向性、傳送距離1200英尺，速率80K bit/S，可以樹(shù)枝狀分布任意連接。
文檔編號(hào)G06F3/12GK2181027SQ9320570
公開(kāi)日1994年10月26日 申請(qǐng)日期1993年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月15日
發(fā)明者陳鴻文 申請(qǐng)人:陳鴻文