專利名稱：多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字計算機的數據處理裝置，更確切地說是涉及數據處理設備的零部件。
目前，多臺電腦共用打印機的連接裝置，一般采用機械開關切換的技術，將電腦的25線打印機輸出排線直接拉到切換盒處，用手動旋鈕來選擇打印機。另一種與機械開關切換盒類似的連接裝置，是用電子電路作自動切換，可用軟件來切換選擇打印機，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排線都集中拉到切換盒側，因此其配線距離有限，通常不能超過25公尺，而且隨著電腦及打印機數目的增多，配線也越來越不方便，因此這種切換盒通常是在四對二、二對一的有限數目下使用。
圖1所示呈鏈狀分布的自動切換裝置是目前比較先進的一種裝置，通過硬件電路將電腦并行輸出的打印數據轉換成串行數據(稱PCC)，經四芯音頻電纜線路送至打印機的收發裝置(稱PNC)，該裝置再將串行數據轉換成并行數據給打印機打印輸出，當傳送線忙時，該電路會自動禁止(disable)電腦輸出打印數據，這種裝置的優點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切換裝置仍受其功能的限制，由于電腦與打印機間數據的傳送是以握手(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，僅能連接一臺打印機，市售的鏈狀分布式自動切換裝置，有些是可以連接多臺打印機的，為各打印機設定好地址，可在電腦上用軟件選定打印機，不過同一時間僅能有一臺打印機工作。當傳送線已在為某一臺打印機服務時，其他打印機都不得工作。此外，串行數據在長距離高速傳送時，如果沒有適當的阻抗匹配及屏蔽雜散信號措施，極易造成信號失真乃至發生傳送錯誤。普通音頻電纜線并無優良的隔離性能，且由于串接的電腦數目不定，也不容易作到阻抗匹配，因而一般的切換裝置僅能連接15臺左右的設備。
PCC及PNC中各有一個CMOS IC為主要控制元件，通常傳送距離很短，要作長距離傳送時，需增加中繼(Repeater)電路，但傳送的速率遠低于50Kbit／秒，這種速率對于高速打印機或有緩沖器的打印機來說，稍嫌緩慢。
此外，整個切換裝置，采用大量集成及分立元件，消耗功率較大，在傳送距離遠或電腦數目較多時，需外加電源，且由于傳送線具有一定的傳送方向，因此打印機必須接在終端處，不能任意串接，可連接的電腦數目不會超過20臺。
本實用新型的目的是設計一種多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，分布可呈鏈狀或樹枝狀，不必外加電源，可自動切換或通過電腦的背景軟件來切換選擇打印機。
本實用新型的多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，由電腦連接控制器PCC、打印機連接控制器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、串數據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結構相同的RJ11插座；所述的打印機連接控制器PNC包括與打印機并行輸入口連接的36芯插頭，完成串、并數據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結構相同的RJ11插座。
所有電腦連接控制器PCC及打印機連接控制器PNC間的數據均通過音頻電纜線傳送，音頻電纜線可插接在PCC、PNC上任一個RJ11插座內，因此布線有很大的靈活性，可呈鏈狀或樹枝狀，而目前慣用的鏈狀分布打印機自動切換裝置，通常只有兩個RJ11插座，一個輸入、一個輸出，不能任意連接。
PCC及PNC中的控制集成芯片是一種軟硬件結合由ASIC設計制造公司生產的IC，其主要特點是能進行快速串／并數據變換及數據傳送時的通信管制。而慣用的串／并數據轉換為求快速均以晶體管及集成芯片構成的硬件電路來完成，因此以其結構要做到多臺電腦共用多臺打印機，控制電路十分復雜。本實用新型裝置為突破以軟件方法達到快速處理的目的，所特別設計的僅有幾個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行一種軟件，該軟件為一背景程序，以功能鍵調出，并在顯示屏上出現窗口供用戶選擇打印機。該軟件將用戶選定的打印機編號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的工作過程是當無打印要求時，PCC的控制IC不斷掃描電腦輸出口是否有打印機選擇設定的要求，若有則PCC的控制IC將串行數據輸出I／O線設定于所對應的打印機可接受的傳送線上。當PCC接到打印要求時則先查核該傳送線是否正為其他PCC使用，若是則PCC送出一個打印機忙(Err)狀態信號給電腦的LPT1或LPT2；若該傳送線不忙，則PCC每次一個字節地將并行數據轉換成串行數據送給PNC，當PNC收到數據時自動作奇偶校驗(Parity Error Check)，若有錯誤PNC則發送一個再傳送信號給PCC，若無差錯PNC則發送一個認可(ACK)指令信號碼給PCC，同時PNC將收到的串行數據轉換成并行數據送打印機輸入口。PCC則通知電腦再送下一個字節的數據。上述裝置若不以電腦的背景程序選擇打印機，那么PCC會自動尋找一個空閑的打印機打印數據。
在遠距離高速傳輸時，由于重復反射及雜訊干擾，造成信號嚴重畸變，此時若有邏輯狀態變化，就容易發生錯誤，因此上述裝置的控制IC除了用軟件作差錯檢查外，還在IC內設計一種電路，使得在邏輯狀態變化直至平穩后，才允許IC讀取該狀態數據，避免讀入錯誤的數據造成誤動，采用上述措施后，在傳送距離為1200英尺時，傳送速率可高達80K bit／秒。
下面結合實施例附圖詳細說明本實用新型的技術。
附圖1為現有技術鏈狀分布的自動切換裝置。
附圖2為本實用新型的樹枝狀分布式可共用多臺打印機的自動切換裝置。
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。
參見附圖2，采用電腦連接控制器PCC及打印機連接控制器PNC，組成樹枝狀分布式多臺電腦共用數臺打印機的系統。
參見附圖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、時鐘產生電路20、程序存貯器30、數據存貯器40、8位計時／計數器50、輸入輸出線60及內部8位總線70組成，將打印數據按特定的工作流程處理，是一種以軟件與硬件結合完成特定功能的控制集成芯片。
參見附圖4，控制集成芯片U1、U2共28個管腳，各管腳功能如圖所示，其中管腳6－8、10－25為三態I／O端，可由內部通過程序設定其為輸入、輸出或高阻抗狀態。
參見附圖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，完成打印數據的并／串變換和打印聯絡等通信信號的管理，52、53、54為三個結構相同的RJ11插座，與音頻電纜線連接。
參見附圖6，圖中61為36芯插頭，可與打印機并行輸入口連接，U2為控制集成芯片，完成打印數據的串／并變換和打印聯絡等通信信號的管理，62、63、64為三個結構相同的RJ11插座，與音頻電纜線連接，65為一單刀4擲選擇開關。
所有的電腦連接控制器及打印機連接控制器都是通過控制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線分別對應連接在一條傳送線上，每一條傳送線連接至其中一臺打印機連接控制器的一條I／O線，至于連接到哪一臺打印機，則由打印機連接控制器的選擇開關65決定，選擇開關65可由用戶自行選擇設定，其功能如同一臺打印機的定址裝置。由于打印機的數據傳送為握手方式，因此先前的裝置均以收、發二線控制一臺打印機的打印工作，由于本實用新型的I／O均為可編程控制的，完全可以通過程序對其進行精確的管理。如當PCC要傳送數據時，則U1對應于被選定的打印機的I／O線被設定成輸出狀態；被選定打印機的PNC U2，其對應的I／O線則被設定成輸入狀態；反之當打印機PNC要傳送狀態數據給發送端的PCC時，其輸出入狀態則反過來，因此整個握手式動作可在一條傳送線上完成。
若使用四芯音頻電纜線則每個PCC可選擇切換兩臺打印機，若使用六芯電纜線，則PCC可選擇四臺打印機。當PNC、PCC沒有接到打印要求時，則其對應的I／O線自動設定在高阻抗輸入狀態，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，因此不會干擾到其他正進行打印工作的PNC、PCC，正由于這種特性，使本裝置可連接25臺以上的電腦而不會有誤動元件，其工作電源為3.5V、2mA。
本裝置PCC的電源是以三個二極管D1、D2、D3從電腦并行輸出口的1、14、16端分取電源(見圖5)，而PNC的電源是以四個二極管D4、D5、D6、D7從打印機并行輸入口1、13、18、32端分取電源，無打印要求時，I／O自動設定成高阻輸入態，因此不必另加電源。
本裝置的優點是1)傳送線無方向性，為樹枝狀分布式自動切換裝置，因此配線比現有技術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據，且一條傳送線就可管理一臺打印機的收發打印工作，因此使用六芯電纜線則可同時管理四臺打印機；3)本裝置可連接25臺以上的電腦及連接一臺或一臺以上的打印機，且各打印機可同時分別接收不同電腦的打印要求，其連接可任意插接，打印機插接位置亦不限于終端位置；4)在傳送距離1200英尺時，傳送速率可高于80K bit／S，而不會發生錯誤傳送；5)不需另行外加電源；6)本裝置可通過電腦執行背景軟件供用戶選定切換打印機，在不執行該軟件時，PCC自動搜尋一空閑的打印機打印。
權利要求1.一種多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，由電腦連接控制器PCC、打印機連接控制器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、串數據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結構相同的RJ11插座；所述的打印機連接控制器PNC包括與打印機并行輸入口連接的36芯插頭，完成串、并數據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結構相同的RJ11插座。
2.根據權利要求1所述的多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，其特征在于所述的打印機連接控制器PNC中還包括一個用于選擇打印機的選擇開關，將打印機連接控制器接收數據的I／O線連接在所選擇的一條音頻電纜芯線上。
3.根據權利要求1所述的多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，其特征在于所述的控制集成芯片包括8位中央處理單元、時鐘產生電路、程序存貯器、數據存貯器、8位計時／計數器、輸入輸出線及內部8位總線，其輸入輸出線為可編程三態I／O，由程序設定成高阻抗輸入狀態或輸入、輸出狀態。
4.根據權利要求1所述的多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，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.根據權利要求1所述的多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置，其特征在于所述打印機連接控制器36芯插頭的10、13、18、32端分別有二極管連接打印機連接控制器的電源端。
專利摘要本實用新型涉及多臺電腦共用數臺打印機的連接裝置。由電腦連接控制器、音頻電纜線和打印機連接控制器組成，可自動切換或通過電腦背景軟件切換選擇打印機。電腦、打印機連接控制器由其內部電路完成數據串/并變換及通信管制，可以一條I/O線進行收發，所有連接控制器通過I/O線并接在傳送線上，I/O線在不打印時為高阻態。不必外加電源、電腦并接數25臺以上，傳送線無方向性、傳送距離1200英尺，速率80K bit/S，可以樹枝狀分布任意連接。
文檔編號G06F3/12GK2181027SQ9320570
公開日1994年10月26日 申請日期1993年3月15日 優先權日1993年3月15日
發明者陳鴻文 申請人:陳鴻文