基于PC打印口的IO接口扩展

Ｏ Ｕ Ｔ Ｄ Ｘ ， Ａ Ｌ
； Ｗ Ｒ 为低
Ｃ Ａ Ｌ Ｌ Ｄ Ｅ Ｌ Ａ Ｙ ２ ０ Ｍ Ｓ
Ｍ Ｏ Ｖ Ａ Ｌ ， ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ Ｂ
； 延时 ２ ０ ｍ ｓ
Ｏ Ｕ Ｔ Ｄ Ｘ ， Ａ Ｌ Ｉ ； Ｉ Ｒ 为高 Ｃ Ａ Ｌ Ｌ Ｄ Ｅ Ｌ Ａ Ｙ ２ ０ Ｍ Ｓ ； 延时 ２ ０ ｒ ｎ ｓ
析比较， 若读人数据与送出数据完全一致， 则可以说明 这种 ｖ ０扩展方式完成正确， 可以在更多的领域内得到
应用。
Ｏ Ｕ Ｔ Ｄ Ｘ ， Ａ Ｌ ； ８ ２ ５ ５ 方式字
Ｍ Ｏ Ｖ Ｄ Ｘ， ３ ７ Ａ Ｈ Ｍ Ｏ Ｖ Ａ Ｌ ， ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ Ｂ
（ １ ） 软件设计 软件 采 用 Ｂ ｏ ｒ ｌ ａ ｎ ｄ公 司 的 可 视 化 高 级 语 言 Ｃ ＋＋ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｅ ｉ ６ ． ０ ， 它支持 Ｃ ＋＋ 与８ ０ ４ ８ ６ 汇编语言混合 编程， 因此利用 Ｃ ＋＋ 编写界面及主程序框架， 汇编语 言编写直接对硬件端口操作的子程序， 这样程序的界 面美观， 执行效率高。其软件流程框图如图２ 所示。
张 醒 高富强 （ 重庆大学自 动化学院 重庆， ４ ０ ０ ０ ４ ４ ）
摘 要： 本文介绍了代 机打印口 通过 ８ ２ ５ ５ 进行 ｖ ０ 接口 扩展的方法， 增加了打印口１ ／ ０的数量， 使其可以在 更多领域内得到应用。文章对系统的硬件设计及其软件控制方法均进行了详细阐述和论证。 关键词： 打印口 ｖ ０ 接口 ８ ２ ５ ５ Ｃ ＋ ＋ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｅ ｒ Ａ Ｂ Ｓ Ｔ Ｒ Ａ Ｃ Ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ａ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ １ ／ ０ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｐ Ｃ Ｌ Ｐ Ｔ 勿８ ２ ５ ５ ， ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｍ ｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｌ Ｐ Ｔ １ ／ ０ ｐ ｏ ｒ ｔ ｓ ， Ｓ ｏ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ， ｄ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ．
Ｋ Ｅ Ｙ Ｗ Ｏ Ｒ Ｄ Ｓ ： Ｌ Ｐ Ｔ ／ １ ０ ｐ ｏ ｔ ｒ ｓ ８ ２ ５ ５ Ｃ ＋＋ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｅ ｒ
中图分类号 Ｔ Ｐ ３ ３ ４ ． ８ 文献标识码 ： Ｂ
０ 引
言
相连， 实现了打印口 对８ ２ ５ ５ 的完全控制， 使Ｐ Ｃ 打印口 具有了 ３ 个可编程的 ８ 位通用 １ ／ ０口， 功能更强大。
４ 结束语
图 ２ 软件流程框图
（ ２ ） ８ ２ ５ ５ 初始化程序 由于程序太长， 只给出 ８ ２ ５ ５ 初始化程序。程序如
下：
该装置接口资源丰富， 透明度好， 通用性强， 应该说 还可以在更多的领域内应用， 例如： 把８ ２ ５ ５ 的Ａ ， Ｂ ， Ｃ 口 并联， 可以用来检测 ８ ２ ５ ５ 芯片的好坏； 也可以用作多 路数据采集的输人接口； 还可以输出多路控制信号驱动 复杂的设备。通过该装置接口， 可以充分利用计算机强 大的运算处理功能以及丰富的开发、 编程语言， 完成各 种复杂的任务。
接口占用 三个 系统 ｖ ０地 址 ， 常用 的就 只有 Ｌ Ｐ Ｔ １ ０ Ｌ Ｐ Ｔ Ｉ 的具体管脚分配情况如表 １ 所示。
功 能 连接器引脚号
Ｐ ｉ ｎ ２一Ｐ ｉ ｎ ９
裹 １ 代 打印口《 Ｌ Ｐ ｎ） 连接定义表
端口种类
位标记
Ｄ Ｏ一９７ 功 一Ｄ ２ Ｄ ３
Ｄ４
３ ７ ８ Ｈ （ 输出） ３ ７ ９ Ｈ （ 输人）
数据端口
状态端口
输出到打印机 没使用 Ｅ Ｒ Ｒ Ｏ Ｆ 出错 Ｓ Ｌ Ｃ ｒ 打印机选择
Ｐ Ｅ纸尽
Ｐ ｉ ｎ １ ５ Ｐ ｉ ｎ １ ３ Ｐ ｉ ｎ １ ２ Ｐ ｉ ｎ １ Ｏ Ｐ ｉ ｎ ｌ ｌ Ｒｎ ｌ
Ｐ ｉ ｎ １ ４
Ｄ ５ Ｄ ６ Ｄ ７
Ａ Ｃ Ｋ 应答
Ｂ Ｕ Ｓ Ｙ忙
３ ７ Ａ Ｈ （ 输出）
Ｍ Ｏ Ｖ Ｄ Ｘ ， Ａ Ｌ Ｉ
； 开７ ４ １ ５ ２ ４ ５ ， 方式字数据送到 ８ ２ ５ ５ 数据线
Ｃ Ａ Ｌ Ｌ Ｄ Ｅ Ｉ Ａ Ｙ ２ ０ Ｍ Ｓ ； 延时 ２ ０ ｍ ｓ
Ａ Ｓ Ｍ ｆ Ｍ Ｏ Ｖ Ｄ Ｘ ， ３ ７ Ａ Ｈ
ＭＯ Ｖ Ａ Ｌ ， ０ ０ ０ ０ ０ １ １ １ Ｂ
Ｍ Ｏ Ｖ Ａ Ｌ ， ０ ０ ０ ０ １ １ ０ １ Ｂ
Ｏ Ｕ Ｔ Ｄ Ｘ ， Ａ Ｌ ； ７ ４ Ｌ Ｓ ３ ７ ３ 锁存数据
Ｍ Ｏ Ｖ Ｄ Ｘ， ３ ７ ８ Ｈ Ｍ Ｏ Ｖ Ａ Ｌ ， １ ０ ０ ０ １ ０ １ １ Ｂ
态口 从８ ２ ５ ５ 的 数据线上把数据读人到计算机中 进行分
信号达到稳定。在使用较长 的连接线时， 这是非常需
要的， 如果使用只有几十厘米的连接线时， 可以不采用 插人延迟的方法。 （ ２ ） 增加滤波电容。在打印口的 ｖ ０线与连接器 之间加人滤波电容， 可以提高传输的可靠性。
２ 硬件系统描述 本系 统 硬 件 主 要 由 ８ ２ ５ ５ ， ７ ４ １ － Ｓ ３ ７ ３ ， ７ ４ Ｉ Ｓ ２ ４ ５ ， ７ ４ Ｌ Ｓ １ ５ ７ 构成。其电路原理图见图 １ 。各设备功能如
自动化与仪器仪表
Ｚ １ 田 ｉ Ｏ Ｎ Ｇ Ｈ Ｕ Ａ Ｙ Ｕ Ｙ Ｉ Ｑ Ｉ Ｙ Ｉ Ｂ Ｉ Ａ Ｏ
２ ０ ０ ４ 年第 ４ 期（ 总第 １ １ ４ 期）
文章编号： １ ０ ０ １ 一 ９ ２ ２ ７ （ ２ ０ ０ ４ ） ０ ４ 一 ０ ０ ３ ５ 一 ０ ３
基于 Ｐ Ｃ打印 口的 Ｉ ／ ０接 口扩展
１ Ｌ Ｐ Ｔ 接口工作原理简介
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微机（ Ｐ Ｃ ） 的并行接口（ Ｌ Ｐ Ｔ ） 又称打印机接口， 是Ｐ Ｃ 常用的输出接 口之一。不管是台式的还是便携式的， 也不论是 Ｐ Ｃ机还是 Ｐ Ｃ ／ Ａ Ｔ机乃至当前最流行 的 Ｐ ４ 机， 无一例外的都有这种接 口。其主要用法是联接打 印机， 除此之外， 它还有多种用途， 可以把并行接 口用 于其他目的。由于打印口的 １ ／ ０数量有限（ １ ３ 个输出 位， ５ 个输人位） ， 而且均是单向的， 在实际应用中很不 方便。本文利用一片并行接口 输人芯片８ ２ ５ ５ 与打印口
ｖ０口地址
标准的 Ｐ Ｃ 打印口 是由一个 ２ ５ 芯的 Ｄ 一 ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 连接 器提供 Ｔ Ｍ输人和输出信号， 它可以支持 ３ 个并行接 口， 分别定义为 Ｌ Ｐ Ｔ Ｉ Ｉ Ｌ Ｐ 几和 Ｌ Ｐ 玲， 三个打印接口电路 结构一样， 区别仅在于 ｖ ｏ端 口基地址不同， 每个打印
； Ｗ Ｒ 上升沿写入数据 该段程序模拟了总线方式对 ８ ２ ５ ５ 进行操作， 写人 ８ ２ ５ ５ 控制字， 设定了 ８ ２ ５ ５ 工作方式为 ０ ， Ａ口输出 Ｂ ， Ｃ
口 输人， 在编程中 应注意 使读写数据均发生在而和棘
上升沿， 并进行延时处理， 保证了数据读写的可靠性。 其余程序的编写也按照这种方式进行。
端口， 这里利用 ７ ４ Ｌ Ｓ ３ ７ ３ 具有的锁存保持数据功能， 将 其与打印 口的数据端 口相连， 分时复用数据总线。
冲器， 其Ａ ／ Ｂ端选择输人数据是高 ４ 位还是低 ４ 位。
７ ４ Ｌ Ｓ ３ ７ ３ 的 控 制 端Ｌ Ｅ 连 打 印口 的 不万， 由 ￣ 丽至 的 上 升
读 人８ 位的 数据。 Ａ ／ Ｂ 端连接７ ４ Ｌ Ｓ ３ ７ ３ 的Ｑ ２ 端， 由 打
据是高４ 位还是低４ 位。
３ ６
万方数据
的Ａ ， Ｂ ， Ｃ口 按位相连， 通过打印口的数据 口和控制口 模拟总线方式对 ８ ２ ５ ５ 进行操作， 设定 ８ ２ ５ ５ 工作模式为 模式０ ， 让Ａ ， Ｂ ， Ｃ 三个 ｖ ０口 依次作为输出口 输出测试 的标准数据， 同时另外两个 ｖ ０口 作为输人口把测试数 据读进来送到 ８ ２ ５ ５ 的数据总线上， 再通过打印口的状
印口的数据口 通过 ７ ４ １ Ｓ ３ ７ ３ 锁存后对它进行控制。 ３ 应用举例 为了验证该设计方案的正确性， 将图 １ 中的 ８ ２ ５ ５
沿 锁 存 数 据， ， 丽 万为 “ １ ” 时 保 持 数 据 ； Ｑ Ｏ ， Ｑ １ 连８ ２ ５ ５ 的
Ａ １ ， Ａ Ｏ ， 选择８ ２ ５ ５ 的 端口； 邻用来选择７ ４ Ｌ Ｓ １ ５ ７ 输人数
打印口数据线对 ８ ２ ５ ５ 数据线的影响。 （ ４ ） ７ ４ Ｌ Ｓ １ ５ ７ 功能。７ ４ Ｉ Ｓ １ ５ ７ 是８ 输人 ， ４ 输出的缓 由于打印口的状态端 口只有 ５ 位， 所 以只有分两次才能
（ ２ ） ７ ４ Ｌ Ｓ ３ ７ ３功能。由于打印口的控制 口只有 ４ 位， 而该系统中要用到 ７ 条控制线 ， 因此必须扩展控制
Ｄ Ｉ Ｒ 接地， 控 制端Ｅ 连打印口 的 万 而而 ， 当 要从打印口 的 数 据口 向８ ２ ５ ５ 写 人 数 据时， 赢孙 面 为高电 平， 数据 送
到８ ２ ５ ５ 的数据线上； 当要从打印口的状态口读人数据 时， Ａ ｕ ｘ ｏ Ｆ Ｄ 为低电平， 切断 ８ ２ ５ ５ 与打印口的连接， 防止
控制端口
ＤＯ Ｄ１
Ｓ Ｔ Ｒ Ｏ Ｂ Ｅ 数据输出触发 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｆ Ｄ自 动回车换行 Ｉ Ｎ ｆ ｆ 初始化打印机 Ｓ Ｌ Ｃ Ｔ Ｉ Ｎ 选择数据输出打印机
Ｄ ２
Ｄ ３ Ｄ４
Ｐ ｉ ｎ １ ６
Ｐ ｉ ｎ １ ７
ｐ ａ 中断允许（ ｌ Ｒ Ｑ ７ ）
没使用
仍 一ｍ
万方数据
特别是， ３ ７ ９ １的第 ７ 位（ Ｂ Ｕ Ｓ Ｙ ） 在接口电路中是从 连接器经过反相之后接到总线上的， 而３ ７ Ａ Ｈ的位 ０ ， １ ， ３ 是经过反相器接到连接器的 １ ， １ ４ ， １ ７ 脚上的， 这在读 取数据和送出数据时应该注意。 另外， 为防止长线传输的不稳定性对数据传输的 影响， 可以采取以下措施： （ １ ） 在程序中插人适当的延迟。信号的高速变化 可能会导致数据读取错误， 插人适当的延迟后， 可以使
Ａ Ｓ Ｍ ｔ Ｍ Ｏ Ｖ Ｄ Ｘ ， ３ ７ ８ Ｈ
ＭＯ Ｖ Ａ Ｌ ， ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ Ｂ
平有效 ， 上升沿读／ 写数据 ， 因此 ， 在读／ 写数据时， 应先 待数据总线上的数据稳定下来再进行读／ 写。因此， 编 程时， 在把数据放上数据总线后， 要用延时命令延时， 让数据稳定后再发出读／ 写命令， 这样数据才能正确的 读／ 写。
（ ３ ） ７ ４ １ ５ ２ ４ ５ 功能。７ ４ Ｌ Ｓ ２ ４ ５ 是三态输出的双向八 缓冲器， 由８ 路输人、 输出构成， 其Ｄ Ｉ Ｒ 端决定数据传送 的方向， 控制端 Ｅ的高或低电平决定数据被接通还是 断开。７ ４ Ｌ Ｓ ２ ４ ５ 连着打印口、 ８ ２ ５ ５ ， ７ ４ １ ５ １ ５ ７的数据线，
下：
图 １ 系统电路原理图
（ １ ） ８ ２ ５ ５ 功能。提供 ３ 个双向 ８ 位的 ｖ ０口， 由打 印口 输出数据进行控制。特别是， 由于 ８ ２ ５ ５ 是工作在 总线方式下， 其读／ 写操作都要按总线时序进行， 才能
保证 数据正 确的 输人与 输出， ８ ２ ５ ５ 的 初和 丽都是低电