병렬 포트
1. 개요
1. 개요
병렬 포트는 컴퓨터와 주변기기를 연결하는 병렬 통신 인터페이스이다. 주로 프린터를 연결하는 데 사용되어 '프린터 포트'로도 널리 알려져 있다. 1970년대에 등장하여 1980년대와 1990년대 개인용 컴퓨터의 표준 입출력 포트 중 하나로 자리 잡았다. 이 포트는 데이터 버스를 통해 여러 비트의 데이터를 동시에 전송하는 병렬 방식을 사용하며, 이는 당시 일반적이었던 직렬 통신에 비해 상대적으로 높은 데이터 전송 속도를 제공했다.
주요 용도로는 프린터와 스캐너 같은 주변기기 연결이 가장 일반적이었으며, 젯백이나 외부 저장 장치와 같은 초기 보조기억장치를 연결하는 데에도 활용되었다. 또한 산업 현장에서는 간단한 산업 자동화 장비나 계측 장비를 제어하는 용도로도 사용되었다. 이 포트의 하드웨어 표준은 IEEE 1284에 의해 정의되어 있으며, 이를 통해 호환성과 성능이 개선되었다.
2. 역사
2. 역사
병렬 포트는 1970년대에 등장하여, 주로 프린터를 컴퓨터에 연결하기 위한 표준 인터페이스로 발전했다. 초기에는 각 제조사마다 독자적인 설계를 사용했으나, 이후 센트로닉스사의 36핀 커넥터가 사실상의 산업 표준으로 자리 잡았다. 이 포트는 한 번에 8비트의 데이터를 병렬로 전송할 수 있어, 당시 널리 사용되던 직렬 통신 방식보다 프린터와 같은 장치에 더 빠른 데이터 전송을 제공했다.
1990년대에 이르러 IEEE는 서로 다른 표준을 통합하고 성능을 개선하기 위해 IEEE 1284 표준을 공식화했다. 이 표준은 기존의 단방향 통신 모드뿐만 아니라, 반이중 및 전이중 통신을 지원하는 고속 양방향 모드도 정의하여, 병렬 포트의 활용 범위를 프린터 외의 스캐너나 외부 저장 장치 연결로 확장하는 계기가 되었다. IEEE 1284는 호환성을 유지하면서도 속도와 기능성을 크게 향상시켰다.
그러나 2000년대 이후 USB와 같은 범용 고속 직렬 버스의 등장과 보급으로 인해 병렬 포트는 급속히 쇠퇴하기 시작했다. USB는 연결의 편의성, 핫 플러깅 지원, 더 높은 전송 속도, 그리고 하나의 포트로 여러 장치를 연결할 수 있는 확장성 면에서 압도적인 장점을 보였다. 결과적으로, 개인용 컴퓨터에서 병렬 포트는 점차 사라졌으며, 오늘날에는 특정 산업 제어 시스템이나 레거시 장비에서만 제한적으로 사용되고 있다.
3. 하드웨어 사양
3. 하드웨어 사양
3.1. 핀 구성
3.1. 핀 구성
병렬 포트의 핀 구성은 25핀 D-Sub 암컷 커넥터를 사용한다. 이 커넥터는 컴퓨터 측에 장착되며, 각 핀은 데이터 전송, 제어 신호, 접지 등 특정 기능을 담당한다. 핀 배열은 표준화되어 있어 다양한 프린터나 스캐너와 호환성을 제공했다.
핀은 크게 데이터 핀, 제어 핀, 상태 핀으로 구분된다. 데이터 핀 8개(핀 2~9)는 컴퓨터에서 주변기기로 데이터를 전송하는 데 사용된다. 제어 핀(예: 스트로브, 자동 줄바꿈 초기화)은 데이터 전송의 타이밍과 흐름을 관리하며, 상태 핀(예: 비지, 에러, 용지 부족)은 주변기기의 현재 상태를 컴퓨터에 알리는 역할을 했다.
핀 번호 | 신호 이름 | 방향 (컴퓨터 기준) | 주요 기능 |
|---|---|---|---|
1 | Strobe | 출력 | 데이터 유효 신호 |
2~9 | Data 0~7 | 출력 | 8비트 데이터 버스 |
10 | Acknowledge | 입력 | 데이터 수신 확인 |
11 | Busy | 입력 | 장치가 바쁨 상태 |
12 | Paper Out | 입력 | 용지 부족 상태 |
13 | Select | 입력 | 장치가 온라인 상태 |
14 | Auto Feed | 출력 | 자동 줄바꿈 제어 |
15 | Error | 입력 | 장치 오류 상태 |
16 | Initialize | 출력 | 장치 초기화 |
17 | Select In | 출력 | 장치 선택 |
18~25 | Ground | - | 신호 접지 |
이러한 핀 구성은 IEEE 1284 표준에 의해 더욱 정교하게 정의되었으며, 양방향 통신과 더 높은 속도를 지원하는 향상된 모드들(예: EPP, ECP)의 기반이 되었다.
3.2. 동작 모드
3.2. 동작 모드
병렬 포트는 데이터 전송 방식을 기준으로 여러 가지 동작 모드를 지원한다. 초기 표준이 없던 시절에는 단방향 전송만 가능한 표준 병렬 포트(SPP) 모드가 일반적이었다. 이후 IEEE 1284 표준이 제정되면서 양방향 통신과 더 빠른 속도를 제공하는 여러 고급 모드가 정의되었다.
주요 동작 모드로는 호환 모드, 니블 모드, 바이트 모드, EPP, ECP 등이 있다. 호환 모드는 원래의 단방향 출력 모드이다. 니블 모드는 4비트 폭으로 입력을 가능하게 하며, 바이트 모드는 8비트 양방향 데이터 전송을 지원한다. EPP(Enhanced Parallel Port)는 하드 디스크 드라이브나 CD-ROM 같은 저장 장치 연결에 최적화된 고속 양방향 모드이다. ECP(Extended Capability Port)는 데이터 압축 기능과 DMA를 지원하여 프린터와 스캐너에서 높은 성능을 발휘했다.
이러한 모드들은 하드웨어와 소프트웨어(주로 BIOS 설정 및 장치 드라이버)를 통해 선택 및 구성되었다. 올바른 모드 설정은 연결된 주변기기의 종류와 성능을 최대로 활용하는 데 필수적이었다.
4. 주요 용도
4. 주요 용도
4.1. 프린터 연결
4.1. 프린터 연결
병렬 포트는 1980년대부터 2000년대 초반까지 개인용 컴퓨터와 프린터를 연결하는 데 사실상의 표준 인터페이스로 자리 잡았다. 당시 가장 널리 사용된 IBM PC 호환기종에서는 프린터를 연결하는 주된 수단이었으며, 이로 인해 '프린터 포트'라는 별칭으로도 불렸다. 컴퓨터 한 대에 하나의 병렬 포트가 기본으로 장착되는 경우가 많았고, 운영체제에서는 일반적으로 'LPT1'이라는 장치 이름으로 인식되었다.
이 포트를 통해 프린터로 전송되는 데이터는 8개의 데이터 라인을 통해 한 번에 한 바이트(8비트)씩 병렬로 전송되었다. 이 방식은 당시 대안이었던 직렬 포트에 비해 상대적으로 높은 데이터 전송 속도를 제공하여, 텍스트뿐만 아니라 점차 발전하는 그래픽과 이미지를 포함한 인쇄 작업에 적합했다. 사용자는 인쇄 명령을 내리면 문서 데이터가 병렬 포트 케이블을 통해 프린터로 전달되어 종이에 출력되는 과정을 확인할 수 있었다.
프린터와의 호환성과 널리 퍼진 보급률 덕분에 병렬 포트는 프린터 산업의 초기 성장을 견인하는 핵심 요소가 되었다. 대부분의 도트 매트릭스 프린터, 잉크젯 프린터, 초기 레이저 프린터들이 이 인터페이스를 지원했다. 그러나 USB와 같은 속도가 더 빠르고 설치가 간편한 새로운 범용 직렬 버스 표준이 등장하면서, 2000년대 중반 이후로 새로 출시되는 프린터와 컴퓨터에서 병렬 포트는 빠르게 자리를 내주기 시작했다.
4.2. 산업 제어 및 계측
4.2. 산업 제어 및 계측
병렬 포트는 초기 개인용 컴퓨터에서 프린터를 연결하는 주요 수단으로 널리 사용되었지만, 그 용도는 프린터에 국한되지 않았다. 특히 산업 현장과 과학 연구 분야에서 병렬 포트는 간단하면서도 신뢰성 높은 디지털 입출력 인터페이스로 널리 활용되었다. 컴퓨터의 병렬 포트는 다수의 핀을 통해 여러 비트의 데이터를 동시에 전송하거나 상태를 읽을 수 있어, 다양한 산업 자동화 장비나 계측 장비를 제어하고 데이터를 수집하는 데 적합했다.
산업 제어 분야에서는 병렬 포트를 통해 PLC나 단순한 릴레이 어레이를 직접 구동하거나, 센서로부터 온/오프 신호를 읽어들이는 용도로 사용되었다. 또한 CNC 머신이나 로봇의 기본적인 제어 신호를 제공하는 인터페이스로도 쓰였다. 과학 실험 및 계측에서는 데이터 로거, 오실로스코프, 또는 자체 제작된 실험 장치를 컴퓨터에 연결하여 디지털 제어 신호를 보내거나 측정된 디지털 값을 읽어오는 통로로 활약했다.
이러한 활용은 병렬 포트가 표준화된 인터페이스로서 널리 보급되어 있었고, 프로그래밍이 상대적으로 간단했기 때문이다. 사용자는 C 언어나 베이직과 같은 프로그래밍 언어를 통해 포트의 특정 메모리 주소에 직접 값을 읽거나 씀으로써 하드웨어를 제어할 수 있었다. 이는 복잡한 드라이버 소프트웨어가 필요 없는 직관적인 방식이었다.
그러나 병렬 포트는 본래 프린터 연결을 위해 설계된 것이어서 전기적 신호의 품질이나 전송 거리, 접지 문제 등에서 산업 환경의 까다로운 요구사항을 완벽히 충족시키지는 못했다. 시간이 지나며 USB, 이더넷, 필드버스 등 더욱 빠르고 안정적이며 플러그 앤 플레이를 지원하는 현대적인 산업 통신 표준들이 등장하면서, 병렬 포트는 산업 제어 및 계측 분야에서도 그 자리를 점차 내주게 되었다.
4.3. 초기 외부 저장 장치 연결
4.3. 초기 외부 저장 장치 연결
병렬 포트는 프린터나 스캐너를 연결하는 주 용도 외에도, 개인용 컴퓨터의 초기 외부 저장 장치를 연결하는 데 널리 사용되었다. 아이오메가의 Zip 드라이브와 같은 고용량 이동식 저장 매체나, CD-ROM 드라이브, 테이프 드라이브 등이 병렬 포트를 통해 컴퓨터에 연결되었다. 이는 당시 USB와 같은 범용 고속 직렬 버스가 보편화되기 전의 상황으로, 병렬 포트는 비교적 빠른 데이터 전송이 가능한 표준 입출력 포트로서 그 역할을 수행했다.
특히 노트북 컴퓨터 사용자들에게 병렬 포트는 중요한 확장 수단이었다. 내장된 저장 장치나 광학 드라이브가 부족한 모델에서, 외부 하드 디스크 드라이브나 CD-RW 드라이브를 병렬 포트에 연결하여 데이터 백업이나 소프트웨어 설치를 진행할 수 있었다. 이러한 연결 방식은 SCSI나 전용 확장 카드에 비해 설치가 간편하고 호환성이 높다는 장점이 있었다.
이러한 외부 저장 장치들은 대부분 병렬 포트의 고속 모드인 ECP나 EPP 모드를 지원하여 데이터 전송 속도를 높였다. 그러나 병렬 포트를 통한 연결은 본질적으로 직렬 통신 방식인 USB에 비해 케이블 제약이 크고, 플러그 앤 플레이 기능이 부족하며, 전원 공급 능력이 제한적이라는 단점을 지니고 있었다. 1990년대 후반부터 USB 표준이 빠르게 보급되면서, 새로운 외부 저장 장치는 거의 모두 USB 인터페이스를 채택하게 되었고, 병렬 포트의 이 용도는 자연스럽게 사라지게 되었다.
5. 단점 및 쇠퇴
5. 단점 및 쇠퇴
병렬 포트는 1990년대 후반부터 점차 쇠퇴하기 시작했다. 가장 큰 단점은 느린 전송 속도와 제한된 연결 거리였다. 병렬 포트의 최대 데이터 전송 속도는 개선된 IEEE 1284 표준에서도 2MB/s 수준에 머물렀으며, 케이블 길이가 길어질수록 신호 간섭이 심해져 통신이 불안정해졌다. 또한, 한 번에 하나의 장치만 연결할 수 있어 확장성이 부족했고, 핀 수가 많아 커넥터 크기가 커짐에 따라 노트북 컴퓨터와 같은 소형 기기에 적용하기 어려웠다.
이러한 한계를 극복하기 위해 등장한 새로운 인터페이스가 병렬 포트를 빠르게 대체했다. USB는 훨씬 빠른 속도, 핫 플러그 지원, 여러 장치의 데이지 체인 연결 가능성, 그리고 소형화된 커넥터로 인해 프린터나 스캐너 연결의 새로운 표준이 되었다. 특히 USB 2.0이 보급되면서 속도 차이는 더욱 벌어졌다. 또한, 고속의 직렬 통신 방식인 SATA는 하드 디스크 드라이브나 CD-ROM 드라이브와 같은 외부 저장 장치 연결을 완전히 가져갔다.
결과적으로, 2000년대 중반 이후 출시된 대부분의 데스크톱 컴퓨터와 마더보드에서는 병렬 포트가 기본 제공되지 않게 되었다. 그러나 완전히 사라진 것은 아니다. 특정 산업 자동화 시스템, 의료 장비, 또는 레거시 프린터를 사용하는 일부 임베디드 시스템과 같은 전문 분야에서는 여전히 병렬 포트가 제한적으로 사용되고 있다. 이러한 환경에서는 안정성과 호환성을 이유로 오래된 인터페이스가 유지되는 경우가 있다.
