Referat Druckerbetriebssysteme, Druckersprachen

Druckerbetriebssysteme, Druckersprachen

Ein Druckerbetriebssystem ist für sämtliche Vorgänge, die im Drucker stattfinden verantwortlich. Es sorgt dafür, daß die ankommenden Daten korrekt interpretiert und verarbeitet werden. Es übernimmt auch die Steuerung der gesamten Mechanik im Drucker. Den Anwender interessiert allerdings nur die Datenschnittstelle zum

Betriebssystem, das heißt, wie die einzelnen Bytes vom Drucker verarbeitet werden. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten für das Druckerbetriebssystem, ein Byte zu interpretieren. Entweder handelt es sich um ein druckbares Zeichen, das auf Papier ausgegeben wird, oder um eine Befehl. Dieser veranlaßt den Drucker zu bestimmten Tätigkeiten, beispielsweise Wechsel der Schriftart, Anderung des Zeilenabstandes, Grafikausgabe usw. Ein Druckerbefehl kann dabei auch aus mehreren Bytes bestehen. Fast alle Druckerbetriebssysteme arbeiten mit dem ASCII-Zeichensatz (ASCII: American Standard Code for Information Interchange). Dieser legt fest, welches Zeichen einem Byte zugeordnet wird. Bei Befehlsaufbau und -interpretation jedoch unterscheiden sich die Druckerbetriebssysteme. Zu den wichtigsten Standards zählen folgende sieben Befehlssätze (Druckersprachen):

 TTY

 ESC/P

 NEC

 IBM

 HP PCL

 HP-GL

 PostScript

Der Befehlssatz legt die Anwendungsmöglichkeiten eines Druckers fest.. Beispielsweise sind die Grafikfähigkeiten bei PostScript erheblich ausgeprägter als bei HP PCL oder ESC/P. Bei der Wahl des Druckertreibers für eine Anwendungssoftware muß darauf geachtet werden, daß die Kommandos des Druckertreibers mit dem Befehlssatz übereinstimmen.

1 TTY

Viele Softwarepakete besitzen neben druckerspezifischen Treibern zusätzlich einen sogenannten TTY-Treiber.

TTY ist die Abkürzung für Teletype , das englische Wort für Fernschreiber. Diese waren zu Beginn der PC-Ara die ersten Drucker, die an Computer angeschlossen werden konnten.

TTY enthält nur druckbare Zeichen und zwei Befehle ( CR , LF ). Der begrenzte Vorrat an ansteuerbaren Zeichen ist der Grund dafür, das die TTY-Treiber immer in der Lage sind, einen Drucker mit ASCII-Zeichensatz (7-Bit) zum Ausdruck zu bewegen, natürlich unter Verzicht auf Grafik und alle Sonderzeichen.

2 ESC/P

Als Ende der 70er Jahre Epson mit Nadeldruckern auf dem Markt kam, schuf dieses Unternehmen eine neunen Standard: ESC/P (Epson Standard Code for Printers). Diese Druckersprache beinhaltet Befehle zur Steuerung der universellen Möglichkeiten von Nadeldruckern. Im Laufe der Zeit wurde ESC/P mehr und mehr erweitert sowie an neue Drucktechnologien angepaßt. Man spricht auch vom

»Extended Standard Code for Printers . Fast alle am Markt befindlichen

Nadeldrucker  besitzen den ESC/P-Befehlssatz. Auch einige Tintenstrahldrucker

(zum Beispiel Epson SQ-Serie) arbeiten mit ESC/P. Es kommt vor, daß manche Druckerhersteller eigene Befehle zu ESC/P hinzufügen, um die besonderen Fähigkeiten ihres Geräts auszureizen. Das führt dann dazu, daß es über 200 druckerspezifische Befehlssätze gibt, die alle ESC/P kompatibel sind.

Grundsätzlich unterscheidet man zwei ESC/P Standards:

 für 9- und 18-Nadeldrucker (EPSON FX-Serie)

 für 24- und 48-Nadeldrucker (EPSON LQ-Serie)

ESC/P für 24-Nadeldrucker beinhaltet zwar auch alle Befehle von ESC/P für 9- Nadeldrucker, bietet aber mehr Möglichkeiten bei der Druckerprogrammierung. Die Erweiterungen betreffen hauptsächlich den Grafikbereich und die selbstdefinierten Zeichen. Man kann mit einem 24-Nadeldrucker problemlos Grafiken, die für einen

9-Nadeldrucker geschaffen sind, zu Papier bringen. Der umgekehrte Weg ist aber nicht möglich.

ESC/P ist ein sehr verbreiteter und wichtiger Standard für Matrixdrucker. Außerdem werden ESC/P-Drucker von jeder PC-Software unterstützt.

Ende 1991 stellte Epson eine Erweiterung des ESC/P-Standards vor: ESC/P2. Neu ist dabei der verbesserte Grafikdruck mit 360 * 360 dpi auf 24-Nadeldruckern. Weiterhin stehen jetzt zwei LQ-Schriftarten zur Verfügung, die von 8 bis 32 Punkte (von 2,8mm bis 11,3mm) skalierbar sind. Um die Kompatibilität zu erhalten, sind in ESC/P2 alle bekannten ESC/P-Befehele verfügbar.

3 NEC

Die Firma NEC ist ein Pionier der 24-Nadel-Drucktecknik. Deshalb definierte NEC, basierend auf ESC/P, den NEC-Standard für 24-Nadeldrucker. Da der NEC- Standard gegenüber ESC/P nur einige zusätzliche Befehle bietet, ist es möglich, mit Programmen, die auf ESC/P ausgerichtet sind, auch auf NEC-Druckern korrekte Ausdrucke zu erzielen. Die Vorteile, die der NEC-Standard bringt, sind gering, da die wichtigsten neuen Befehle auch im original ESC/P-Standard (nur mit anderer Schreibweise) enthalten sind.

4 IBM

Während Epson den ESC/P-Standard definierte und erweiterte, kochte IBM sein eigenes Süppchen. IBM-Drucker (IBM Proprinter und IBM Graphics-Printer) besaßen zwar einen ESC/P ähnlichen aber nicht vollständig kompatiblen Befehlssatz. Die Fähigkeiten der beiden Druckersprachen sind gleichwertig. Die meisten anderen Druckerhersteller schlossen sich Epson an und statteten ihre Geräte mit ESC/P aus. Manche Hersteller wollten auf Nummer sicher gehen und integrierten beide Standards in ihre Modelle. Mit einem kleinen DIP-Schalter oder im Konfigurationsmenü läßt sich dann der zu verwendende Befehlssatz auswählen. Bedingt durch die Existenz von drei Standards für Nadeldrucker spricht man auch von:

 Epson-Kompatibilität

 NEC-Kompatibilität

 IBM-Kompatibilität

Von allen drei Druckersprachen ist ESC/P am meisten verbreitet.

5 HP PCL

Hewlett Packards Druckersprache PCL (Printer Control Language) entwuchs aus den Käuferansprüchen          für Software- und Systemkompatibilität der HP- Druckerpalette. Hewlett Packards Erfahrungen im professionellen Laserdruckermarkt (für Großrechenanlagen) der späten 70er Jahre gab dem Konzern eine Vorstellung davon, wie die Bedürfnisse von Anwendern im unteren Druckermarktsegment mit Non-Impact-Druckern zufrieden gestellt werden können. Hewlett Packard kam auch zu der Erkenntnis, daß eine flexiblere Druckersprache entwickelt werden müsse, als man sie bei Matrixdruckern bereites verwendete. Weitere Anforderungen an den neuen Standard betrafen ein gewisses Maß an Geräteunabhängigkeit. PCL sollte auf Impact- und Non-Impact-, Tintenstrahl- und Laserdruckern einsetzbar sein. Außerdem muß die Druckersprache Raum für zukünftige Erweiterungen (zum Beispiel: Farb oder Duplexdruck (Duplex: beidseitig)) unter Beibehaltung der Kompatibilität bieten. Da sie Hewlett Packard zu diesem Zeitpunkt entschloß, verstärkt              mit Non-Impact-Drucker in den semiprofessionellen Bereich (für Büros usw.) einzusteigen, wurde für den neuen Befehlssatz ein angemessenes Preis/Leistungsverhältnis gefordert.

Die Antwort auf diese Anforderungen war die Druckersprache HP PCL. Heute ist PCL der in den HP LaserJet, DeskJet und PaintJet Modellen verwendete Befehlssatz. Auch andere Hersteller erkannten die Vorteile von PCL und statteten ihre Geräte mit diese Druckersprache aus. So wird PCL von vielen Tintenstrahl- und von den meisten Laserdruckern unterstützt.

Im Laufe der Zeit, stellte Hewlett Packard fünf PCL-Versionen vor, die zueinander abwärtskompatibel sind:

PCL 1 Print and Space

PCL 1 war für eine einfache und bequeme Ausgabe von Einzelplatz- Workstations konzipiert.

PCL 2 EDP (Electronic Data Processing) / Translation

Es wurden allgemeine Funktionen und Erweiterungen für die Druckausgabe von

Mehrplatz-Systemen hinzugefügt.

PCL 3 Office Word Processing

Die Anderungen betreffen Funktionen für eine Qualitätssteigerung und die

Gestaltung von Büro-Dokumenten.

PCL 4 Page Formatting

Es kamen erweiterte Möglichkeiten hinzu, um Seiten ansprechender sowie einfacher zu gestalten und formatieren.

PCL 5 Office Publishing

Die Erweiterungen betreffend Funktionen, die eine verbesserte und vereinfachte Seitengestaltung ermöglichten (zum Beispiel: skalierbare Schriften). Weiterhin wurde der Plotterstandard HP-GL/2 in PCL 5 integriert.

PCL 1 und PCL 2 werden heute kaum noch eingesetzt. Dagegen findet man PCL 3 bei vielen Tintenstrahldruckern. Laserdrucker verwenden fast ausschließlich PCL 4. Dabei spricht man auch von einer HP LaserJet Series II-Kompatibilität. Als Hewlett Packard Anfang 1990 den neuen LaserJet III vorstellte, wurde gleichzeitig der neueste PCL-Standard geschaffen: PCL 5. Obwohl PCL 5 ziemlich jung ist, existieren bereites Treiber für die wichtigste Standardsoftware. PCL 5 bietet gegenüber dem alten PCL 4 folgende Vorteile:

 skalierbare Schriften

 Vektor Grafik (aus HP-GL/2)

 wählbare Druckrichtung

Während PCL 4 nur 32 Softfonts (das sind Schriften, die vom PC in den Drucker geladen werden) verwaltet und pro Seite nur 16 Softfonts zu Papier bringt, bewältigt PCL 5 problemlos 32769 Schriften je Seite. Auf Grund seiner vielfältigen Erweiterungen wird PCL 5 im Non-Impact-Bereich die Druckersprache der Zukunft sein. Mit der Integration von HP-GL/2 und skalierbaren Schriften ist PCL 5 eine ernstzunehmende Konkurrenz für die Seitenbeschreibungssprache PostScript.

6 HP-GL und HP-GL/2

Für die Programmierung eines Plotters definierte Hewlett Packard den HP-GL- Standard (Hewlett Packard Graphic Language). Die Grafikfähigkeiten von ESC/P- und PCL-Druckern beschränkten sich auf Rastergrafik. Das heißt, die Grafik wird dem Drucker nur punktweise (Punkt gesetzt oder gelöscht) übermittelt. Wenn man einen Kreis ausgeben will, muß dieser zuerst berechnet werden und anschließend dem Drucker Punkt für Punkt übermittelt werden. HP-GL arbeitet nicht nach dem Raster- sondern nach dem Vektor-Prinzip. Das heißt, daß jede Grafik aus Linien, Bögen und Kreisen usw. besteht. Das liegt auch daran, daß ein Stiftplotter besser und schneller mit seinem Stift eine Linie oder Bogen zieht, als wenn er diesen aus einzelnen Punkten zusammensetzt. Ein großer Vorteil der Vektorgrafik besteht darin, daß sie nicht an eine bestimmte Auflösug gebunden ist und sich erheblich einfacher Programmieren läßt.

Beispiel: Ausgabe eines Kreises

Es muß dem Drucker nur der Radius r und der Mittelpunkt (mx, my) mitgeteilt werden. Der Befehl lautet: PA ms,my; CI r.

PA . PLOT ABSOLUTE (Bewegung in absoluten Koordinaten) CI . CIRCLE (Zeichnet Kreis mit gegenwärtiger Stiftposition)

Da die meisten CAD-Programme eine Ausgabe im HP-GL-Format vorsehen, wurde Software entwickelt, die den Druck vom HP-GL Bildern auch auf anderen Druckern ermöglicht.

7 PostScript

PostScript ist eine Seitenbeschreibungssprache, die mit Desktop-Publishing (DTP)

in  einem Atemzuge genannt wird. Der Vorteil von PostScript liegt in der

Hardwareunabhängigkeit und Eindeutigkeit der Dokumente. Im einzelnen heißt das, daß ein PostScript-Dokument auf einem Laserdrucker dieselbe Form annimmt wie auf einer Satzbelichtungsmaschine. PostScript basiert auf der mathematischen Beschreibung einer Seite. Jeder Buchstabe wird bei PostScript durch die Formeln seiner Umrißlinien charakterisiert und ist damit genormt. Deshalb kann man problemlos Buchstaben skalieren und mit Effekten (Schattendruck, Füllmuster, Outline-Druck usw.) versehen. PostScript enthält 35 Standardschriften, und zusätzliche Schriften lassen sich vom Computer in den Drucker laden. Außerdem enthält PostScript Befehle, um Grauraster, Linien, Kreise und ähnliches schnell und problemlos auf Papier zu bringen.

Wer professionelles Desktop Publishing betreibt, kommt um PostScript nicht herum. Jedoch sind PostScript-Laserdrucker durchschnittlich 10.000 bis 20.000 Schilling teurer als herkömmliche PCL-Drucker. Das hat zum einen rechtliche Gründe: PostScript-Erfinder Adobe, ein amerikanischer Softwarehersteller, hat rechtzeitig Schrifttypen und Übersetzungsverfahren der PostScript-Sprache patentieren lassen. Druckerhersteller, die ihre Geräte mit PostScript ausstatten um so konkurrenz- und marktfähig zu bleiben, müssen Lizenzen an Adobe bezahlen. Schließlich ist es der Kunde, der diese Lizenzgebühren übernimmt, da die Druckerhersteller diese auf den Preis aufschlagen. Der zweite Grund für den höheren Preis sind die höheren Hardware-Anforderungen eines PostScript-Druckers. Inzwischen ist auch PostScript

2 auf dem Markt, daß um einige Befehle erweitert wurde. Die Anderungen betreffen vor allem den Farbdruck mit PostScript.

8 Übersicht