基于uPSD323X的EPP增強并口的接口技術(shù)

摘要：系統介紹EPP增強并口接口協(xié)議，簡(jiǎn)要介紹ST公司uPSD323X系列器件的特點(diǎn)及其開(kāi)發(fā)環(huán)境PSDsoft EXPRESS；從硬件電路和軟件編程兩個(gè)方面，詳細介紹使用uPSD323X系列器件實(shí)現EPP增強并口接口的設計方法。

引言

在IBM公司推出PC機時(shí)，并行端口已經(jīng)是PC機的一部分。并口設計之初，是為能代替速度較慢的串行端口驅動(dòng)當時(shí)的高性能點(diǎn)陣式打印機。并口可以同時(shí)傳輸8位數據，而串口只能一位一位地傳輸，傳輸速度慢。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和對傳輸速度要求的提高，最初的標準并行端口即SPP模式的并行端口的速度已不能滿(mǎn)足要求。1994年3月，IEEE 1284委員會(huì )頒布了IEEE 1284標準.IEEE 1284標準提供的在主機和外設之間的并口傳輸速度，相對于最初的并行端口快了50～100倍。IEEE 1284標準定義了5種數據傳輸模式，分別是兼容模式、半字節模式、字節模式、EPP模式和ECP模式。其中EPP模式、ECP模式為雙向傳輸模式。EPP模式比ECP模式更簡(jiǎn)潔、靈活、可靠，在工業(yè)界得到了更多的實(shí)際應用。本文介紹的一種基于uPSD323X的EPP增強并口的設計核心是，使用uPSD323X內部的CPLD實(shí)現EPP接口。

1 EPP接口協(xié)議介紹

EPP(Enhanced Parallel Port,增強并行端口)協(xié)議最初是由Intel、Xirocm、Zenith三家公司聯(lián)合提出的，于1994年在IEEE1284標準中發(fā)布。EPP協(xié)議有兩個(gè)標準：EPP1.7和EPP1.9。EPP接口控制信號由硬件自動(dòng)產(chǎn)品，整個(gè)數據傳輸可以在一個(gè)ISA I/O周期完成，通信速率能達到500KB/s～2MB/s。

EPP引腳定義如表1所列。

表1 EPP接口引腳定義

對應并口引腳EPP信號方 向

說(shuō) 明

1nWrit輸出指示主機是向外設寫(xiě)（低電平）還是從外設讀（高電平）2～9Data0～7輸入/輸出雙向數據總線(xiàn)10Interrupt輸入下降沿向主機申請中斷11nWait輸入低電平表示外設準備好傳輸數據，高電平表示數據傳輸完成12Spare輸入空余線(xiàn)13Spare輸入空余線(xiàn)14nDStrb輸出數據選通信號，低電平有效15Spare輸入空余線(xiàn)16Ninit輸出初始化信號，低電平有效17nAStrb輸出地址數據選通信號，低電平有效18～25GroundGND地線(xiàn)

1.1 EPP接口時(shí)序

EPP協(xié)議定義了4種并口周期：數據寫(xiě)周期、數據讀周期、地址寫(xiě)周期和地址讀周期。數據周期用于計算機與外設間傳送數據；地址周期用于傳送地址、通道、命令、控制和狀態(tài)等輔助信息。圖1是EPP數據寫(xiě)的時(shí)序圖。圖1中，nIOW信號實(shí)際上在進(jìn)行EPP數據寫(xiě)時(shí)并不會(huì )產(chǎn)生，只不過(guò)是表示所有的操作都發(fā)生在一個(gè)I/O周期內。在t1時(shí)刻，計算機檢測nWait信號，如果nWait為低，表明外設已經(jīng)準備好，可以啟動(dòng)一個(gè)EPP周期了。在t2時(shí)刻，計算機把nWrite信號置為低，表明是寫(xiě)周期，同時(shí)驅動(dòng)數據線(xiàn)。在t3時(shí)刻，計算機把nDataStrobe信號置為低電平，表明是數據周期。當外設在檢測到nDataStrobe為低后讀取數據并做相應的數據處理，且在t4時(shí)刻把nWait置為高，表明已經(jīng)讀取數據，計算機可以結束該EPP周期。在t5和t6時(shí)刻，計算機把nDataStrobe和nWrite置為高。這樣，一個(gè)完整的EPP數據寫(xiě)周期就完成了。如果就圖1中的nDataStrobe信號換為nAddStrobe信號，就是EPP地址寫(xiě)周期。

圖2是EPP地址讀周期。與EPP寫(xiě)周期類(lèi)似，不同的是nWtrite信號置為高，表明是讀周期，并且數據線(xiàn)由外設驅動(dòng)。

從EPP讀、寫(xiě)周期可以看出，EPP模式的數據傳輸過(guò)程是一個(gè)信號互鎖的過(guò)程。以EPP寫(xiě)周期為例子，當檢測到nWait為低后，nDataStrobe控制信號就會(huì )變低，nWait狀態(tài)信號會(huì )由于nDataStrobe控制信號的變低為而高。當計算機檢測到

nWait狀態(tài)信號變高后，nDataStrobe控制信號就會(huì )變高，一個(gè)完整的EPP寫(xiě)周期結束。因此，EPP數據的傳輸以接口最慢的設備來(lái)進(jìn)行，可以是主機，也可以是外設。

1.2 EPP增強并口的定義

EPP增強并口模式使用與標準并口（SPP，Standard Paralled Port）模式相同的基地址，定義了8個(gè)I/O地址�；�地址 0是SPP數據口，基地址 1是SPP狀態(tài)口，基地址 2是SPP控制口。這3個(gè)口實(shí)際上就是SPP模式下的數據、狀態(tài)和控制口，保證了EPP模式和SPP模式的軟硬件兼容性。

基地址 3是EPP地址口。這個(gè)I/O口中寫(xiě)數據將產(chǎn)生一個(gè)連鎖的EPP地址寫(xiě)周期，從這個(gè)I/O口中讀數據將產(chǎn)生一個(gè)連鎖的EPP地址讀周期。在不同的EPP應用系統中，EPP地址口可以根據實(shí)際需要設計為設備選擇、通道選擇、控制寄存器、狀態(tài)信息等。給EPP應用系統提供了極大的靈活性。

基地址 4是EPP數據口。向這個(gè)I/O口中寫(xiě)數據將產(chǎn)生一個(gè)連鎖的EPP數據寫(xiě)周期，從這個(gè)I/O口讀數據將產(chǎn)生一個(gè)連鎖的EPP數據寫(xiě)周期�；�地址 5～ 7與基地址 4一起提供對EPP數據口的雙字操作能力。EPP允許主機在此個(gè)時(shí)鐘周期內寫(xiě)1個(gè)32位雙字，EPP電路再把32位雙字拆為個(gè)字節依次從EPP數據口中送出去。也可以用其所長(cháng)6位字方式進(jìn)行數據傳送。

由于EPP通過(guò)硬件自動(dòng)握手，對EPP地址口和EPP數據口的讀寫(xiě)操作都自動(dòng)產(chǎn)生控制信號而無(wú)需軟件生成。

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