增强并口epp协议扩展计算机的isa接口

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1、增强并口EPP协议扩展计算机的ISA接口

2、第1内容加载中...摘要：提出了用ＥＰＰ协议和ＣＰＬＤ扩展笔记本电脑的ＩＳＡ接口的方法，给出了详细的技术解决方案。扩展的ＩＳＡ接口可以达到１３１０ＫＢ／ｓ的双向通讯速度，与ＩＳＡ本身的速度相当。用户可以通过扩展的ＩＳＡ接口直接使用市场上的基于ＩＳＡ的接口卡。关键词：ＩＳＡ标准并口增强并口复杂的可编程逻辑器件利用微机开发便携式的数据采集、控制系统一直是微机应用系统开发者十分关心的课题。特别在是基于笔记本电脑的数据采集和控制系统中，这一点显得尤为重要。传统的数据采集和

3、控制系统是针对台式机或者工控机设计的，一般都做成了标准的插卡，如Ａ／Ｄ卡、Ｄ／Ａ卡、ＲＳ２３２扩展卡等等，用户根据自己的实际需要选取合适的插卡，安装在自己的计算机中，再编写所需要的程序。但是在基于笔记本电脑的应用系统中，由于其没有扩展槽，如果用户自己不再配一个扩展箱，就不能配置现成的插卡。扩展箱的主要功能是扩展笔记本电脑的各种外围接口，即把笔记本电脑的功能扩展为与一个台式机相同的功能。它需要单独的电源供应，体积比笔记本电脑本身大，又比笔记本重的多，价格在人民币７０００～１００００元左右。如果能够找到一种便

4、捷的方法，为笔记本电脑提供一个标准的总线接口，如ＩＳＡ接口，那么现在市场上大部分的插卡都可以用在笔记本电脑上，不仅为用户节约了一个扩展箱投资，而且还为用户提供了更加广阔的选择余地。本文提出了解决该问题的一个完整的技术方案。１ＥＰＰ并口最初的计算机并口只是为打印机设计的，数据只是单向传输。500)this.style.ouseg(this)">ＩＢＭ公司引进了ＰＳ／２设计后，并口开始支持双向数据传输，但是ＰＳ／２实际上并没有成为一个为业界广泛认可的双向并口模式。１９９２年，由Ｉｎｔｅｌ、Ｘｉｃｏｍ和Ｚｅｎｉ

5、ｔｈ公司共同制定了ＥＰＰ１．７标准。以后ＩＥＥＥ又发展了ＩＥＥＥ１２８４的ＥＰＰ标准。实际上ＥＰＰ的标准共有三个，即ＥＰＰ１．７、ＥＰＰ１．９和ＩＥＥＥ１２８４，这些标准并不完全兼容，特别是ＥＰＰ１．７和ＩＥＥＥ１２８４之间，不过这些对用户的使用并没有太大的影响。文献[１]即是ＩＥＥＥ１２８４标准，其中规定了并口各种模式的详细的时序图，包括ＳＰＰ、ＰＳ／２、ＥＣＰ和ＥＰＰ模式。根据ＩＥＥＥ１２８４上规定的时序图进行了时序设计，而计算机上提供的ＥＰＰ版本是ＥＰＰ１．７或ＥＰＰ１．９，实际使用中它们没有不匹配

6、的地方。２用ＥＰＰ扩展ＩＳＡ接口的总体设计计算机主板上一般有２～３个ＩＳＡ插槽，可以扩充一些ＩＳＡ插卡。大多数基于ＩＳＡ标准的微机数据采集和控制只用到了ＩＳＡ接口的数据线、地址线、ＡＥＮ、ＡＬＥ、＃ＩＯＲ、＃ＩＯＷ等信号，有的也用到了中断和ＤＭＡ的信号。只要了解这些信号之间的时序关系，我们完全可以自己用逻辑器件“制造”出ＩＳＡ接口，文献[２]介绍了用单片机扩展总线的技术，包括ＩＳＡ、ＳＴＤ总线等。曾经用并口的ＳＰＰ模式和８０Ｃ１９６单片机扩展出了计算机的ＩＳＡ接口，但是ＩＯ读写速度只能达到２０ＫＢ／ｓ左右

7、，500)this.style.ouseg(this)">总体的效果不太理想。ＥＣＰ和ＥＰＰ都能进行高速双向数据通讯，但是ＥＣＰ的实现远比ＥＰＰ复杂的多，其性能和ＥＰＰ却大致相当，所以最终的方案采用了ＥＰＰ模式。由于单片机是一个单任务的串行控制器，如果它只是用来扩展ＩＳＡ接口，那么可以达到比较高的速度；否则，ＩＳＡ总线的速度会大大降低，最后变得失去使用价值，所以最终的外设芯片不能采用单片机，只能采用ＤＳＰ或者大规模的可编程逻辑器件。选用了后一种方案。用ＥＰＰ扩展ＩＳＡ口的硬件核心是一片可编程逻辑器件，如Ｃ

8、ＰＬＤ，它一方面负责与计算机通过ＥＰＰ协议进行双向数据通讯，另一方面负责产生ＩＳＡ接口时序，系统体系相当简洁而高效，电路原理如图１所示。ＥＰＰ的数据线Ｄ０～Ｄ７和信号线ｎＷｒｉｔｅ、ｎＤｓｔｒｂ、ｎＡｓｔｒｂ、ｎＩｎｉｔ、ｎＷａｉｔ、Ｉｎｔｒ直接与ＣＰＬＤ的双向Ｉ／Ｏ线相连。另外，ＥＰＰ没有定义标准并口的第１２、１３、１５三个引脚，这些引脚用户可以灵活使用。电路图上并口的第１３脚和ＣＰＬＤ连了起来，可以提供其他的功能。ＣＰＬＤ提供了ＩＳＡ接口的Ｄ０～Ｄ７，Ａ０～Ａ１５，ＡＬＥ，ＡＥＮ，＃ＩＯＲ，＃ＩＯＷ，

9、ＩＲＱ、ＩＯＲＤＹ等信号。扩展的ＩＳＡ接口提供了１６根地址线，可以寻址６４Ｋ的ＩＯ空间，这比计算机所提供的ＩＯ空间（１Ｋ）大了许多倍。用户可以专门设计具有６４Ｋ寻址能力的数据采集和控制板，也可以用只有１Ｋ寻址能力的数据采集和控制板，在这种情况下，地址线的高６位被忽略了，但这并不影响系统的正常使用。３硬件操作方法ＥＰＰ协议定义的并行口提供了四种传送周期：数据写周期、数据读周期、地址写周期和地址读周期。数据周期一般用于计算机和外设