패러럴 포트
1. 개요
1. 개요
패러럴 포트는 컴퓨터와 주변 장치 간에 데이터를 병렬로 전송하는 통신 인터페이스이다. 1970년대에 등장하여 주로 프린터를 연결하는 데 널리 사용되었기 때문에 프린터 포트라고도 불린다. 이 인터페이스는 여러 개의 데이터 선을 통해 한 번에 여러 비트의 데이터를 동시에 전송하는 방식을 채택하여, 당시 널리 사용되던 직렬 통신 방식에 비해 상대적으로 높은 데이터 전송 속도를 제공했다.
초기에는 센트로닉스 사의 커넥터가 사실상의 표준으로 자리 잡았으며, 이후 IEEE 1284 표준으로 공식화되었다. 이 표준은 하위 호환성을 유지하면서 양방향 통신 및 더 빠른 전송 속도를 지원하는 고급 동작 모드를 정의했다. 패러럴 포트는 IBM PC 호환기종의 표준 포트 중 하나로 자리매김하며, 1990년대까지 스캐너나 외부 저장 장치 연결에도 활용되었다.
기본적으로 25핀 D-Sub 커넥터를 사용하며, 8개의 데이터 핀, 여러 제어 신호 핀, 상태 핀 등으로 구성된다. 하드웨어 구성은 비교적 단순하여, 전문 지식이 없는 일반 사용자도 프린터나 기타 장치를 쉽게 연결하고 사용할 수 있었다는 점이 큰 장점이었다. 이러한 접근성 덕분에 개인용 컴퓨터의 필수 인터페이스로 오랫동안 사랑받았다.
그러나 USB와 같은 속도가 빠르고 구성이 간편한 새로운 직렬 버스 기술의 등장으로, 2000년대 이후 신규 컴퓨터에서 패러럴 포트는 점차 사라지게 되었다. 오늘날에는 주로 레거시 장비를 유지보수하거나, 특정 산업 제어 및 임베디드 시스템 개발 분야에서 한정적으로 사용되고 있다.
2. 역사
2. 역사
패러럴 포트는 1970년대에 등장한 컴퓨터 병렬 통신 인터페이스이다. 초기에는 주로 프린터를 연결하는 용도로 사용되었으며, 센트로닉스 사의 36핀 커넥터를 채택한 것이 사실상의 표준으로 자리 잡았다. 이로 인해 패러럴 포트는 흔히 '센트로닉스 포트' 또는 '프린터 포트'로도 불리게 되었다.
1994년에 IEEE에서 IEEE 1284 표준이 공식화되면서, 이전까지 각 제조사마다 다르던 하드웨어 사양과 신호 체계가 통일되었다. 이 표준은 기존의 단방향 통신 모드뿐만 아니라, 반이중 및 전이중 통신이 가능한 고속 양방향 모드도 정의하여, 스캐너나 외부 저장 장치와 같은 주변기기 연결에도 활용도를 높였다.
IBM PC 호환기종이 보급되면서 패러럴 포트는 마더보드의 기본 입출력 포트로 자리매김했으며, 도스와 초기 마이크로소프트 윈도우 운영체제에서 널리 지원되었다. 그러나 2000년대 중반 이후 USB와 같은 고속 직렬 통신 방식이 대중화되면서, 일반 사용자용 주변기기 연결 인터페이스로서의 역할은 급격히 줄어들게 된다.
3. 하드웨어 구성
3. 하드웨어 구성
3.1. 핀 구성과 신호
3.1. 핀 구성과 신호
패러럴 포트의 물리적 연결은 25핀 D-Sub 암컷 커넥터를 사용한다. 이 커넥터에는 총 8개의 데이터 핀, 5개의 상태 핀, 4개의 제어 핀을 포함한 여러 신호선이 할당되어 있다. 데이터 전송은 8개의 데이터 핀을 통해 한 번에 1바이트(8비트)의 데이터를 병렬로 보내는 방식으로 이루어진다. 이는 당시 일반적이었던 직렬 통신 방식에 비해 상대적으로 높은 데이터 전송 속도를 가능하게 했다.
주요 신호선으로는 데이터 버스를 구성하는 D0부터 D7 핀, 장치의 상태를 확인하는 버시 신호, 애크, 페이퍼 엔드, 셀렉트, 에러 핀이 있다. 제어 신호로는 데이터를 읽을 수 있음을 알리는 스트로브, 자동 피드, 초기화, 셀렉트 인 핀 등이 있다. 이 신호들은 핸드셰이킹 프로토콜을 통해 호스트와 주변기기 간의 데이터 흐름을 조율한다.
IEEE 1284 표준은 패러럴 포트의 동작 모드를 다섯 가지로 정의하여 호환성과 성능을 개선했다. 이 모드에는 원래의 표준 병렬 포트(SPP) 모드 외에 양방향(PS/2), 이미징 장치용 고속 전송(ECP), 고성능 펄스 폭 변조(PWM) 제어에 유용한 고능력(EPP) 모드 등이 포함된다. 각 모드는 신호선의 사용 방법과 데이터 전송 방향이 다르다.
이러한 신호 구성 덕분에 패러럴 포트는 단순한 데이터 출력을 넘어, 외부 장치의 상태를 읽거나 마이크로컨트롤러와 같은 장치를 제어하는 데에도 널리 사용될 수 있었다. 이는 이후 산업 자동화, 과학 장비, 그리고 임베디드 시스템 분야에서 중요한 입출력 인터페이스로 자리 잡는 기반이 되었다.
3.2. 동작 모드
3.2. 동작 모드
패러럴 포트는 데이터 전송 방식에 따라 여러 동작 모드를 지원한다. 초기에는 단방향 전송만 가능한 SPP 모드가 일반적이었으나, 이후 IEEE 1284 표준이 제정되면서 양방향 통신과 고속 전송이 가능한 모드들이 추가되었다.
주요 동작 모드로는 SPP, EPP, ECP가 있다. SPP는 가장 기본적인 표준 병렬 포트 모드로, 주로 프린터에 데이터를 출력하는 데 사용되었다. EPP는 향상된 병렬 포트로, 양방향 통신이 가능하며 하드 디스크 드라이브나 테이프 드라이브와 같은 저장 장치 연결 시 더 높은 성능을 제공했다. ECP는 확장 능력 포트로, DMA를 활용한 고속 데이터 전송과 데이터 압축 기능을 지원하여 스캐너나 고속 프린터 연결에 적합했다.
이러한 모드는 BIOS 설정이나 운영체제의 장치 관리자를 통해 선택 및 구성할 수 있었다. 호스트 컴퓨터와 연결된 주변기기가 서로 협상하여 가장 적합한 모드를 자동으로 선택하는 기능도 IEEE 1284 표준에 포함되었다.
4. 프로그래밍과 인터페이스
4. 프로그래밍과 인터페이스
패러럴 포트는 컴퓨터의 입출력 주소 공간에 매핑된 레지스터를 통해 직접 제어된다. 프로그래머는 특정 입출력 포트 주소(예: 0x378, 0x278)에 데이터를 쓰거나 읽는 방식으로 포트의 각 핀 상태를 제어하거나 감지한다. 이는 운영체제가 낮은 수준의 하드웨어 접근을 허용하는 환경에서 가능하며, 도스나 초기 윈도우에서는 직접적인 포트 입출력 명령어를 사용했고, 현대 운영체제에서는 커널 모드 드라이버를 통해 접근한다.
주요 프로그래밍 방식은 비트 마스킹을 활용한 병렬 입출력이다. 데이터 레지스터에 값을 써서 데이터 핀(D0-D7)의 논리 상태를 설정하거나, 상태 레지스터를 읽어 버스y 신호나 에러 신호 등의 입력을 확인하며, 제어 레지스터를 통해 스트로브 신호나 선택 신호 같은 출력 핀을 조작한다. 이러한 저수준 제어는 간단한 디지털 입출력 카드처럼 동작하게 하여, LED 점등, 스위치 입력 감지, 스텝 모터 구동 등의 기본적인 자동화 작업을 수행할 수 있게 한다.
고급 인터페이스를 위해서는 IEEE 1284 표준이 정의한 여러 동작 모드를 활용한다. 가장 기본적인 호환 모드(Centronics 호환)는 단방향 출력에 사용되며, 닙 모드와 바이트 모드는 반이중 양방향 통신을, ECP 모드(확장 기능 포트)와 EPP 모드(향상된 병렬 포트)는 고속 양방향 데이터 전송과 하드웨어 핸드셰이킹을 지원한다. 특히 EPP 모드는 주변 장치의 주소와 데이터를 효율적으로 읽고 쓸 수 있는 사이클을 제공하여 SCSI와 유사한 성능을 낸다.
이러한 프로그래밍 접근법 덕분에 패러럴 포트는 공식 용도인 프린터 연결을 넘어, 집적 회로 프로그래머, 사운드 카드, 저비용 데이터 수집 시스템, 그리고 소프트웨어 보호를 위한 하드웨어 키(동글) 연결 등 다양한 DIY 프로젝트와 산업 제어 분야에서 오랫동안 사랑받는 인터페이스가 되었다.
5. 주요 용도
5. 주요 용도
5.1. 프린터 연결
5.1. 프린터 연결
패러럴 포트는 1980년대부터 2000년대 초반까지 개인용 컴퓨터와 프린터를 연결하는 데 가장 널리 사용된 표준 인터페이스였다. IBM PC 호환기종의 표준 구성 요소로 자리 잡았으며, 대부분의 컴퓨터에는 'LPT1'이라는 장치명으로 하나 이상의 패러럴 포트가 기본 제공되었다. 이 포트를 통해 컴퓨터는 인쇄 명령과 데이터를 프린터로 전송하고, 프린터의 상태를 확인할 수 있었다.
프린터 연결용 패러럴 포트는 일반적으로 센트로닉스 36핀 암커넥터를 사용했으며, 컴퓨터 측에는 25핀 D-서브 커넥터가 장착된 케이블로 연결되었다. 이 연결 방식은 당시 다른 직렬 방식에 비해 훨씬 빠른 데이터 전송 속도를 제공하여, 특히 그래픽이나 고해상도 텍스트를 인쇄할 때 유리했다. 도트 매트릭스 프린터와 초기의 잉크젯 프린터, 레이저 프린터 대부분이 이 인터페이스를 통해 연결되었다.
프린터와의 통신은 기본적으로 컴퓨터에서 프린터로 데이터를 한 번에 8비트씩 병렬로 전송하는 단방향 방식이었다. 그러나 프린터가 '용지 부족'이나 '오프라인' 상태 같은 정보를 컴퓨터에 알려주기 위해 몇 개의 상태 핀을 통해 신호를 되돌려 보내는 것도 가능했다. 이러한 상호작용은 운영 체제와 프린터 드라이버가 프린터 작업을 관리하는 데 필수적이었다.
1990년대 후반 USB와 같은 범용 고속 직렬 버스의 등장과 함께 패러럴 포트의 역할은 급격히 줄어들기 시작했다. USB는 연결의 편리성과 플러그 앤 플레이 기능, 더 빠른 속도로 인해 새로운 프린터의 표준 인터페이스로 자리 잡았으며, 결국 패러럴 포트는 현대적인 컴퓨터 하드웨어에서 점차 사라지게 되었다.
5.2. 산업 및 임베디드 제어
5.2. 산업 및 임베디드 제어
패러럴 포트는 개인용 컴퓨터의 초기 시절부터 단순한 디지털 입출력 포트로서 산업 자동화와 임베디드 시스템 분야에서 널리 활용되었다. 마이크로컨트롤러나 PLC와 같은 전용 제어 장치에 비해 저렴하고 접근성이 높았기 때문에, 공장 자동화 라인, 실험실 장비, 또는 CNC 머신의 간단한 제어 인터페이스로 자주 사용되었다. 컴퓨터의 프로그램을 통해 포트의 각 핀을 개별적으로 켜거나 끌 수 있어, 릴레이, 솔레노이드, 스텝 모터 드라이버, 센서 및 램프 등을 직접 구동하거나 상태를 읽어들이는 데 적합했다.
이러한 응용에서 패러럴 포트는 주로 표준 출력 모드인 SPP 모드를 사용했으며, 8개의 데이터 핀을 출력 채널로, 4개의 제어 핀을 추가 출력으로, 5개의 상태 핀을 입력 채널로 구성하여 활용했다. 이를 통해 사용자는 C 언어나 베이직과 같은 프로그래밍 언어로 하드웨어를 직접 제어하는 소프트웨어를 작성할 수 있었다. 데이터 수집, 프로세스 제어, 로봇 공학의 기초 교육 및 프로토타입 제작에서 특히 유용한 도구로 인정받았다.
시간이 지나면서 USB, 이더넷, 산업용 이더넷 프로토콜, 그리고 다양한 전용 산업용 버스 시스템이 등장하며 패러럴 포트의 역할은 크게 축소되었다. 그러나 여전히 레거시 시스템 유지 보수, 특수 목적의 간단한 테스트 장비, 또는 교육용 키트에서 그 모습을 찾아볼 수 있다. 낮은 수준의 하드웨어 접근과 직관적인 프로그래밍 모델 덕분에, 임베디드 시스템 입문자에게 하드웨어 제어의 기본 개념을 가르치는 데 효과적인 매개체 역할을 하기도 한다.
5.3. 보안 키(동글)
5.3. 보안 키(동글)
패러럴 포트는 컴퓨터 보안 분야에서 하드웨어 키 또는 동글이라 불리는 보안 장치를 연결하는 데에도 널리 사용되었다. 이러한 장치는 소프트웨어의 불법 복제를 방지하기 위해 설계된 물리적인 인증 도구로, 특정 응용 프로그램이 실행되려면 해당 하드웨어 키가 컴퓨터의 패러럴 포트에 연결되어 있어야 했다. 이는 소프트웨어 라이선스 관리의 초기 형태 중 하나였다.
동글은 일반적으로 패러럴 포트의 특정 데이터 핀과 제어 핀의 상태를 읽거나, 포트와 복잡한 핸드셰이킹 신호를 주고받는 방식으로 작동했다. 소프트웨어는 실행 중에 동글의 존재를 확인하고, 올바른 응답이 없으면 기능을 제한하거나 종료했다. 이 방식은 당시 널리 보급된 패러럴 포트의 표준성과 프로그래밍이 비교적 간단하다는 점에서 CAD 소프트웨어, 고가의 그래픽 소프트웨어, 전문적인 공학 도구 등에 자주 적용되었다.
시간이 지나면서 USB와 같은 더 편리한 연결 표준이 등장하고, 네트워크 기반 라이선싱이나 소프트웨어 전용 보호 기술이 발전하면서 패러럴 포트 기반의 동글 사용은 점차 줄어들었다. 그러나 일부 특수한 산업용 소프트웨어나 레거시 시스템에서는 여전히 찾아볼 수 있으며, 컴퓨터 통신 및 임베디드 시스템 개발 초기의 중요한 보안 구현 사례로 기록된다.
6. 장단점
6. 장단점
패러럴 포트는 한때 개인용 컴퓨터의 필수 인터페이스였으나, 기술 발전에 따라 명확한 장점과 단점을 지니게 되었다.
주요 장점으로는 단순한 하드웨어 구성과 직관적인 프로그래밍 방식을 꼽을 수 있다. 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러와 같은 저사양 제어 시스템에서도 비교적 쉽게 디지털 신호를 입력받거나 출력할 수 있어, 교육용이나 간단한 임베디드 시스템 프로젝트에 널리 활용되었다. 또한, 초기에는 USB와 같은 직렬 방식에 비해 데이터 전송 속도가 빠르다는 인식이 있었으며, 여러 개의 데이터 핀을 통해 한 번에 8비트의 데이터를 전송할 수 있어 프린터와 같은 주변기기와의 호환성이 뛰어났다.
반면, 패러럴 포트는 여러 가지 구조적 한계로 인해 현대 컴퓨팅 환경에서는 심각한 단점으로 작용한다. 가장 큰 문제는 커넥터와 케이블이 크고 다루기 불편하며, 핀 수가 많아 신호 간 간섭이 발생하기 쉽다는 점이다. 핫 플러깅을 지원하지 않아 컴퓨터를 켠 상태에서 장치를 연결하거나 분리할 수 없어 사용자 편의성이 매우 떨어진다. 또한, IEEE 1284 표준이 등장하기 전까지는 제조사별로 호환성 문제가 빈번했으며, 결국 USB와 같은 고속 직렬 인터페이스에 비해 실제 대역폭과 효율성에서 크게 뒤처지게 되었다. 이러한 단점들로 인해 패러럴 포트는 일반 소비자 시장에서는 거의 사라지게 되었다.
7. 대체 기술
7. 대체 기술
패러럴 포트는 1990년대 후반부터 2000년대 초반에 걸쳐 점차 다양한 새로운 인터페이스 기술로 대체된다. 가장 직접적인 대체는 USB이다. USB는 플러그 앤 플레이, 핫 스왑 지원, 더 높은 전송 속도, 그리고 단일 케이블로 전원과 데이터를 모두 공급할 수 있는 점에서 패러럴 포트보다 훨씬 사용자 친화적이었다. 이로 인해 프린터, 스캐너, 외부 저장 장치 등 대부분의 주변기기 연결 표준으로 자리 잡았다.
네트워크 기반 연결도 패러럴 포트를 대체하는 중요한 경로였다. 특히 사무실 환경에서는 이더넷을 통한 네트워크 프린터가 보급되면서, 개별 컴퓨터에 프린터를 직접 연결하는 패러럴 포트 방식은 효율성이 떨어지는 방식으로 인식되었다. 또한 IEEE 1394와 같은 고속 직렬 버스도 전문가용 비디오 장비나 외장 저장장치 분야에서 일부 사용되었다.
내부 확장 카드 슬롯의 진화도 패러럴 포트의 쇠퇴에 영향을 미쳤다. 고성능 그래픽 카드, 사운드 카드, 네트워크 카드 등은 더 빠른 PCI 버스나 이후의 PCI 익스프레스를 요구했고, 마더보드 설계자는 공간과 비용을 절감하기 위해 점차 레거시 포트를 제거하는 방향으로 나아갔다. 결과적으로 현대의 개인용 컴퓨터에서는 패러럴 포트 포트를 찾아보기 어렵게 되었다.
8. 여담
8. 여담
패러럴 포트는 1990년대와 2000년대 초반 개인용 컴퓨터 사용자들에게 매우 친숙한 존재였다. 컴퓨터 뒷면에 위치한 커다란 암컷 커넥터는 주로 프린터나 스캐너를 연결하는 용도로 사용되었으며, 그 크기와 모양 때문에 사용자들이 쉽게 식별할 수 있었다. 이 포트는 USB와 같은 범용 직렬 버스가 대중화되기 전까지 외부 장치 연결의 표준 중 하나로 자리 잡았다.
흥미롭게도 패러럴 포트는 공식 용도 외에도 다양한 해킹과 DIY 프로젝트에 활용되었다. 사용자들은 이 포트를 이용해 간단한 LED 점등 장치부터 홈메이드 스테퍼 모터 제어기, 심지어는 두 대의 컴퓨터를 직접 연결하는 네트워크 인터페이스까지 만들어냈다. 이러한 활용은 포트가 낮은 수준의 디지털 입출력 핀을 직접 제어할 수 있다는 점에서 비롯되었다.
컴퓨팅 역사에서 패러럴 포트는 점차 사라져가는 레거시 기술의 대표적인 사례가 되었다. 현대의 마더보드에서는 이 포트를 찾아보기 어려우며, 필요한 경우 PCI 또는 PCI 익스프레스 슬롯에 장착하는 확장 카드를 통해 추가해야 한다. 그러나 일부 특수 분야, 특히 오래된 산업 장비나 특정 테스트 장비를 제어해야 하는 임베디드 시스템 개발 현장에서는 여전히 그 모습을 발견할 수 있다.
