EPP接口高速数据通信管理论文
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EPP接口高速数据通信管理论文
摘要:如何实现PC与单片机系统间的高速数据通信,是测量控制系统中经常遇到的难题。本文系统地介绍利用EPP接口协议实现高速数据通信的原理,并从硬件、软件两方面给出一个应用EPP接口协议的设计实例。
关键词:单片机系统高速数据通信EPP
前言
单片机系统中常常需要具备与PC机通信的功能,便于将单片机中的数据传送到PC机中用于统计分析处理;有时又需要将PC机中的数据装入单片机系统中,对单片机程序进行验证和调试。目前常用的通信方式是串行通信,但传输速率太低,以9600bps计算,传输1MB至少需要10min(分钟)以上。并行通信克服了串行通信传输速率低的缺点。标准并行口SPP(StandardParallelPort)方式实现了由PC机向外设的单向传输,但实现PC机接收外设发送的数据则非常麻烦;而增强型并行口EPP(EnhancedParallelPort)协议却很好地解决了这一问题,能够实现稳定的高速数据通信。
一、EPP接口协议介绍
EPP协议最初是由Intel、Xircom、Zenith三家公司联合提出的,于1994年在IEEE1284标准中发布。EPP协议有两个标准:EPP1.7和EPP1.9。与传统并行口Centronics标准利用软件实现握手不同,EPP接口协议通过硬件自动握手,能达到500KB/s~2MB/s的通信速率。
1.EPP引脚定义
EPP引脚定义如表1所列。
表1EPP接口引脚定义
引脚号SPP信号EPP信号方向说明
1StrobenWrite输出指示主机是向外设写(低电平)还是从外设读(高电平) 2~9Data0~7Data07输入/输出双向数据总线
10AckInterrupt输入下降沿向主机申请中断
11BusynWait输入低电平表示外设准备好传输数据,高电平表示数传输完成 12PaperOut/EndSpare输入空余线
13SelectSpare输入空余线
14AutofdnDStrb输出数据选通信号,低电平有效
15Error/FaultnDStrb输入空余线
16InitializeSpare输出初始化信号,低电平有效
17SelectedPrinternAStrb输出地址数据选通信号,低电平有效
18~25GroundGroundGND地线
2.EPP接口时序
EPP利用硬件自动握手实现主机与外设之间的高速双向数据传输,软件只须对相应端口寄存器进行读/写操作。
(1)EPP写操作时序如图1所示。
CPU实现向外设写数据的操作步骤如下:
①程序对EPP数据寄存器执行写操作;
②nWrite置低;
③CPU将有效数据送到数据总线上;
④nDStrb(nAStrb)变低(只要nWait为低);
⑤主机等待nWait变高,确认数据发送成功;
⑥主机等待nWait变高,确认数据发送成功;
⑦EPP写周期结束。
(2)EPP读操作时序如图2所示。
CPU实现从外设读数据的操作步骤如下:
①程序对相应EPP端口寄存器执行读操作;
②nDStrb(nAStrb)置低(如果nWait为低);
③主机等待nWait为高,确认数据发送成功;
④主机从并行口引脚读取数据;
⑤nDStrb(nAStrb)置高;
⑥EPP读操作周期结束。
3.EPP端口寄存器
EPP接口除了保留SPP的3个端口寄存器以外,还新增了5个端口寄存器,如表2所列。
表2
地址端口名称方向
基地址+0SPP数据端口写
基地址+1EPP状态端口读
基地址+2EPP控制端口写
基地址+3EPP地址端口读/写
基地址+4EPP地址端口读/写
基地址+5EPP数据端口读/写
基地口+6未定义(32位传输)读/写
基地址+7未定义(32位传输)读/写
EPP状态端口寄存器
WAITINTRUSER1USER2USER3××TMOUT
WAIT:Wait状态位(1有效);
INTR:中断请求状态位(1有效);
USER1~USER3:用户自定义;
TMOUT:保留(EPP1.7)超时标志位(EPP1.9)。
EPP控制端口寄存器。
××DIRIRQENASTRBINITDSTRBWRITE
DIR:方向位(1输入,0输出);
IRQEN:中断使能位(1有效);
ASTRB:地址选通位(0有效);
INIT:初始化(1有效);
DSTRB:数据选通位(0有效);
WRITE:读/写状态位(0:写,1:读)。
读取接口状态和控制接口都只须对相应的端口寄存器进行操作。以初始化为例:
读操作初始化:outportb(port+2,0x24);
//port为SPP数据端口地址
写操作初始化:outportb(port+2,0x04);
//port+2为EPP控制端口地址
4.EPP1.7和EPP1.9
EPP接口最先有EPP1.7标准定义,由于硬件厂商的原因,EPP现有两个标准:EPP1.7和EPP1.9,可以在BIOS/外围设备/并行口(BIOS/PeripheralSetup/ParallelPortMode)方式中进行设置。两者有如下不同点:
(1)EPP状态端口寄存器的最低位bit0,在EPP1.9中定义为TMOUT。在EPP 操作时序中,如果PC机数据(地址)选通信号变低后,且在10μs时间内,外设未能将nWait置为低,则TMOUT置为1,表示延时。
(2)EPP1.9标准中,只有当nWait为低时,才能开始一个操作周期;但在EPP1.7中,无论nWait状态如何,nAstrb(nDstrb)都会被置低,从而开始一个新的数据(地址)操作周期。
二、EPP接口传输数据的一个实例
在某单片机系统中,须要将单片机系统中数据存储器的大量数据传输到PC 机中进行分析处理。EPP接口(采用EPP1.7标准)硬件电路及软件流程图如图3~图5所示。
GAL译码电路方程式为/O1=/I1*/I2*/I3*I4*/I5,EPP接口选通地址为2000H。当单片机执行如下指令:
MOVDPTR,#2000H
MOVX@DPTR,A
就将寄存器A中的数据锁存到数据总线上,便于PC机利用EPP接口进行读操作。
C语言例程:
#defineSPPDATA0x0378//定义各寄存器地址
#defineSPPSTAT0x0379
#defineSPPCNTL0x037A
#defineEPPADDR0x037B
#defineEPPDATA0x037C
#include