基于增強(qiáng)型并行口的智能儀表與微機(jī)的高速通訊
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基于增強(qiáng)型并行口的智能儀表與微機(jī)的高速通訊
介紹計(jì)算機(jī)增強(qiáng)型并行口的信號，論述單片機(jī)控制的儀器儀表經(jīng)增強(qiáng)型并行口與微機(jī)通訊時的信號連接方式及通訊軟件設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞：增強(qiáng)型并行口；微機(jī)；單片機(jī)；高速通訊
High speed Communication between an Intelligent Instrumentation
and a PC based on EPP
and a PC based on EPP
SHI Yanling, ZOU Laizhi, YAN Zhiqiang
(Engineer Command Academy, Xuzhou 221004, China)
Key words: EPP; PC; microcontroller; high?speed communication
1EPP信號
微型計(jì)算機(jī)的新型并行口電路主要由狀態(tài)寄存器、控制寄存器、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器等組成。工作在增強(qiáng)型并行口EPP模式且“基地址”為378H時，狀態(tài)寄存器、控制寄存器、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器的地址分別為379H、37AH、37BH、37CH。EPP信號與這4個寄存器密切相關(guān)。
WRITE信號：主機(jī)并行口插孔1，輸出，低電平寫，高電平讀。當(dāng)控制寄存器的D0位為0時，若向數(shù)據(jù)寄存器/地址寄存器發(fā)送一條I/O指令，則產(chǎn)生WRITE信號。
AD0～AD7信號：并行口插孔2～9，雙向數(shù)據(jù)/地址線，對應(yīng)于數(shù)據(jù)寄存器/地址寄存器的D0～D7位，用于傳輸數(shù)據(jù)/地址。
INTR信號：并行口插孔10，輸入，外部設(shè)備中斷請求信號，上升沿有效。當(dāng)控制寄存器的D4位為1時，才允許并行口向主機(jī)傳送來自外設(shè)的中斷請求信號IRQ7。狀態(tài)寄存器D6位取值與INTR信號相同。
WAIT信號：并行口插孔11，輸入，握手信號，低可以開始一個周期，高可以結(jié)束一個周期(EPP1.9標(biāo)準(zhǔn)時)。狀態(tài)寄存器的D7位取值與WAIT信號相反。
USER1、USER2、USER3信號：分別為并行口插孔12、13、15，輸入，用戶定義。狀態(tài)寄存器的D3、D4、D5位取值分別與USER3、USER2、USER1取值相同。
DATASTB信號：并行口插孔14，輸出，低有效，表示正在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀／寫操作。當(dāng)控制寄存器的D1位為0時，若向數(shù)據(jù)寄存器發(fā)送一條I/O指令，則產(chǎn)生DATASTB信號。
RESET信號：并行口插孔16，輸出，低有效，為外部設(shè)備復(fù)位信號。當(dāng)控制寄存器的D2位為1時，產(chǎn)生RESET信號。
ADDRSTB信號：并行口插孔17，輸出，低有效，表示正在進(jìn)行地址讀/寫操作。當(dāng)控制寄存器的D3位為0時，若向地址寄存器發(fā)送一條I/O指令，則產(chǎn)生ADDRSTB信號。
GND信號：并行口插孔18，地線，所有信號公共端。
在EPP模式下，對EPP控制寄存器的各位寫入規(guī)定的值后，再用一個I/O指令向EPP的數(shù)據(jù)寄存器/地址寄存器傳輸一個字節(jié)的數(shù)據(jù)/地址，EPP電路則會自動處理握手信號，并自動產(chǎn)生時序信號［1］，即信號的產(chǎn)生是靠硬件而不是軟件，這就是EPP能高速傳輸數(shù)據(jù)的原因。?
微型計(jì)算機(jī)的新型并行口電路主要由狀態(tài)寄存器、控制寄存器、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器等組成。工作在增強(qiáng)型并行口EPP模式且“基地址”為378H時，狀態(tài)寄存器、控制寄存器、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器的地址分別為379H、37AH、37BH、37CH。EPP信號與這4個寄存器密切相關(guān)。
WRITE信號：主機(jī)并行口插孔1，輸出，低電平寫，高電平讀。當(dāng)控制寄存器的D0位為0時，若向數(shù)據(jù)寄存器/地址寄存器發(fā)送一條I/O指令，則產(chǎn)生WRITE信號。
AD0～AD7信號：并行口插孔2～9，雙向數(shù)據(jù)/地址線，對應(yīng)于數(shù)據(jù)寄存器/地址寄存器的D0～D7位，用于傳輸數(shù)據(jù)/地址。
INTR信號：并行口插孔10，輸入，外部設(shè)備中斷請求信號，上升沿有效。當(dāng)控制寄存器的D4位為1時，才允許并行口向主機(jī)傳送來自外設(shè)的中斷請求信號IRQ7。狀態(tài)寄存器D6位取值與INTR信號相同。
WAIT信號：并行口插孔11，輸入，握手信號，低可以開始一個周期，高可以結(jié)束一個周期(EPP1.9標(biāo)準(zhǔn)時)。狀態(tài)寄存器的D7位取值與WAIT信號相反。
USER1、USER2、USER3信號：分別為并行口插孔12、13、15，輸入，用戶定義。狀態(tài)寄存器的D3、D4、D5位取值分別與USER3、USER2、USER1取值相同。
DATASTB信號：并行口插孔14，輸出，低有效，表示正在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀／寫操作。當(dāng)控制寄存器的D1位為0時，若向數(shù)據(jù)寄存器發(fā)送一條I/O指令，則產(chǎn)生DATASTB信號。
RESET信號：并行口插孔16，輸出，低有效，為外部設(shè)備復(fù)位信號。當(dāng)控制寄存器的D2位為1時，產(chǎn)生RESET信號。
ADDRSTB信號：并行口插孔17，輸出，低有效，表示正在進(jìn)行地址讀/寫操作。當(dāng)控制寄存器的D3位為0時，若向地址寄存器發(fā)送一條I/O指令，則產(chǎn)生ADDRSTB信號。
GND信號：并行口插孔18，地線，所有信號公共端。
在EPP模式下，對EPP控制寄存器的各位寫入規(guī)定的值后，再用一個I/O指令向EPP的數(shù)據(jù)寄存器/地址寄存器傳輸一個字節(jié)的數(shù)據(jù)/地址，EPP電路則會自動處理握手信號，并自動產(chǎn)生時序信號［1］，即信號的產(chǎn)生是靠硬件而不是軟件，這就是EPP能高速傳輸數(shù)據(jù)的原因。?
EPP與AT89、MCS-51及兼容系列單片機(jī)的信號連接如圖1所示。由于EPP信號、單片機(jī)引腳信號都與TTL兼容，所以二者的信號線可以直接相連。
為實(shí)現(xiàn)PC與單片機(jī)間的雙向字節(jié)數(shù)據(jù)傳送，把EPP的AD0～AD7與單片機(jī)的P1.0～P1.7(P1口)對應(yīng)連接。
單片機(jī)向PC發(fā)送數(shù)據(jù)或從PC接收數(shù)據(jù)，需經(jīng)EPP向PC發(fā)送中斷請求信號，同時還要告訴PC是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)，為此需把INTR與P3.2相連。當(dāng)P3.2由0變?yōu)?時，向PC發(fā)送中斷請求信號；當(dāng)P3.2為0時，讓PC發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)P3.2為1時，讓PC接收數(shù)據(jù)。
為實(shí)現(xiàn)PC與單片機(jī)間的雙向字節(jié)數(shù)據(jù)傳送，把EPP的AD0～AD7與單片機(jī)的P1.0～P1.7(P1口)對應(yīng)連接。
單片機(jī)向PC發(fā)送數(shù)據(jù)或從PC接收數(shù)據(jù)，需經(jīng)EPP向PC發(fā)送中斷請求信號，同時還要告訴PC是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)，為此需把INTR與P3.2相連。當(dāng)P3.2由0變?yōu)?時，向PC發(fā)送中斷請求信號；當(dāng)P3.2為0時，讓PC發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)P3.2為1時，讓PC接收數(shù)據(jù)。
? 在雙向通訊過程中，PC還向單片機(jī)提供握手信號，為此把DATASTB與P3.3相連。當(dāng)DATSTB(PC讀/寫EPP數(shù)據(jù)寄存器時自動產(chǎn)生)為0時，讓單片機(jī)讀/寫P1口。
3.1PC收/發(fā)數(shù)據(jù)
主要設(shè)計(jì)思想：主程序中，把控制字19H寫入EPP的控制寄存器，即允許產(chǎn)生DATASTB信號及允許并行口中斷。當(dāng)PC接到單片機(jī)發(fā)來的中斷請求信號IRQ7并響應(yīng)中斷后，中斷服務(wù)程序先讀取EPP狀態(tài)寄存器的D6位(與INTR值相同)值。當(dāng)該位值為0時，PC執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)子程序；當(dāng)該位值為1時，PC執(zhí)行接收數(shù)據(jù)子程序。在收／發(fā)數(shù)據(jù)子程序中，通過查詢的方法可收／發(fā)多個字節(jié)數(shù)據(jù)；當(dāng)WAIT(與EPP狀態(tài)寄存器的D7位取值相反)為0時，PC讀／寫EPP的數(shù)據(jù)寄存器，同時EEP自動產(chǎn)生DATASTB信號(由1變0)，讓單片機(jī)寫／讀P1口。程序清單如下。
?
3.2單片機(jī)收/發(fā)數(shù)據(jù)
主要設(shè)計(jì)思想：單片機(jī)經(jīng)P3.2(由0變1)向PC發(fā)送通訊中斷請求信號并發(fā)送收/發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)志；*在收/發(fā)數(shù)據(jù)子程序中通過查詢的方法可收/發(fā)多個字節(jié)數(shù)據(jù)。當(dāng)查詢到EPP的DATASTB為0時，寫/讀P1口，并經(jīng)P3.4向PC發(fā)送握手信號(P3.4為0)，讓PC讀/寫EPP的數(shù)據(jù)寄存器。程序清單如下。
主要設(shè)計(jì)思想：主程序中，把控制字19H寫入EPP的控制寄存器，即允許產(chǎn)生DATASTB信號及允許并行口中斷。當(dāng)PC接到單片機(jī)發(fā)來的中斷請求信號IRQ7并響應(yīng)中斷后，中斷服務(wù)程序先讀取EPP狀態(tài)寄存器的D6位(與INTR值相同)值。當(dāng)該位值為0時，PC執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)子程序；當(dāng)該位值為1時，PC執(zhí)行接收數(shù)據(jù)子程序。在收／發(fā)數(shù)據(jù)子程序中，通過查詢的方法可收／發(fā)多個字節(jié)數(shù)據(jù)；當(dāng)WAIT(與EPP狀態(tài)寄存器的D7位取值相反)為0時，PC讀／寫EPP的數(shù)據(jù)寄存器，同時EEP自動產(chǎn)生DATASTB信號(由1變0)，讓單片機(jī)寫／讀P1口。程序清單如下。
?3.2單片機(jī)收/發(fā)數(shù)據(jù)
主要設(shè)計(jì)思想：單片機(jī)經(jīng)P3.2(由0變1)向PC發(fā)送通訊中斷請求信號并發(fā)送收/發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)志；*在收/發(fā)數(shù)據(jù)子程序中通過查詢的方法可收/發(fā)多個字節(jié)數(shù)據(jù)。當(dāng)查詢到EPP的DATASTB為0時，寫/讀P1口，并經(jīng)P3.4向PC發(fā)送握手信號(P3.4為0)，讓PC讀/寫EPP的數(shù)據(jù)寄存器。程序清單如下。
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