PC并行端口作為數字I/O口的應用

　　一、PC并行端口介紹

　　目前，計算機中的并行接口主要作為打印機端口，接口使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂“并行”，是指8位數據同時通過并行線進行傳送，這樣數據傳送速度大大提高。

　　現在常見的并口有五種：SPP型、PS/2型、EPP型、ECP型和多模式接口，大多數PC機配有SPP并口：

　　SPP標準并行口有4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數據，但可以輸出8位數據;8位口可以一次輸入和輸出8位數據;半8位也可以。

　　PS/2簡單雙向并行口：它引入雙向數據端口，這種雙向數據端口容許外設每次向PC機發送8位信息。PS/2型并口是指所有具有雙向數據端口，但不支持后面介紹的EPP或ECP模式的并行接口。

　　EPP增強并行口:允許8位雙向數據傳送，它可以在大約1ms的時間內完成包括握手聯絡在內的一個字節的數據傳送;而SPP或SP/2接口則需要大約4ms才能完成同樣的工作。因此可以連接各種非打印機設備，如掃描儀、LAN適配器、磁盤驅動器和CDROM 驅動器等。

　　ECP口擴展并行口:是雙向數據端口，并能以ISA總線速度傳送數據。ECP有緩沖區，支持命令周期、數據周期和多個邏輯設備尋址，在多任務環境下可以使用DMA(直接存儲器訪問)。

　　多模式接口：許多新型接口支持多種模式，可以工作在以上提到的部分或全部模式下，用戶可以使用配置選擇，使用上述各種接口形式，或只使用其中一些而禁止其它。

　　二、PC標準配備并行口介紹

　　本文主要介紹計算機的標準配備并行端口即25針的母接頭端口的應用，在此基礎上可以運用相同的原理使用其它模式的并行端口。并行端口共有25支腳，但不是每支腳均被使用到。這些腳被區分為3種主要的功能，分別是用于數據的傳送、檢查打印機的狀態及控制打印機，其接口如下所示：

　　在PC機中，標準并行口使用3個8位的端口寄存器，PC就是通過對這些寄存器，也就是所說的數據、狀態、控制寄存器的讀寫訪問并口的信號的。本文中使用一些通用的叫法，8個數據位分別為D0～D7，5個狀態位為S3～S7，4個控制為C0～C3。其中字母表示了端口寄存器，數字則表示該信號在寄存器中的位。

　　數據寄存器

　　數據端口或稱數據寄存器(D0～D7)保存了寫入數據輸出端口的一字節信息。數據端口可以寫入數據，也可以讀出數據(即可擦寫);寫進去的當然是我們希望從數據端口引腳輸出的數據，不過讀進來的也只是我們上次寫進去的數據，或是原來保留在里面的數據，并不是從端口引腳輸入PC的數據。數據端口引腳是PIN2～PIN9，其定義如下：

　　數據寄存器(即數據輸出端口) 可擦寫、基地址

　　bit引腳：D-sub信號名信號源是否在連接器處倒相

　　0Pin2D0PC否

　　1Pin3D1PC否

　　2Pin4D2PC否

　　3Pin5D3PC否

　　4Pin6D4PC否

　　5Pin7D5PC否

　　6Pin8D6PC否

　　7Pin9D7PC否

　　如果我們把這8支腳當成一般的數字輸出的腳位看待，上述8支腳就相當于是8個數字輸出的位置一般，我們就可以把它們當成是8個可以自由控制的輸出點。當我們通過數據端口傳送數據時，就是改變這8支腳的電平狀態;而接受方也按照相同的編碼原則解釋，就可以獲得傳送的數據。

　　狀態寄存器

　　狀態端口或稱狀態寄存器保存的是5個輸入(S3～S7)的邏輯狀態。S0～S2位不出現在并口連接器中。除了S0以外，狀態寄存器是只讀的，讀出數據信息是狀態端口引腳上的邏輯狀態。S0是支持EPP傳輸并口的超時標志信息，可以用軟件方法清零。在許多并口中，狀態輸入接有上拉電阻。狀態端口引腳是Pin10～Pin13、Pin15，其定義如下：

　　狀態寄存器(即狀態輸入端口) 基地址+1

　　bit引腳：D-sub信號名信號源是否在連接器處倒相

　　0　Time-Out

　　1　未使用

　　2　未使用

　　3Pin15nError(nFault)外設否

　　4Pin13Select外設否

　　5Pin12PaperEnd外設否

　　6Pin10nAck外設否

　　7Pin11Busy外設是

　　上表中所謂的(基地址+1)指的是：如果我們的LPT地址是378H，在加上1就是379H;這個地址是專門用來傳遞打印機的狀態的。和數據地址比較起來不一樣的是，這里地址并非在連接器的腳位上均有對應點。在這個狀態的顯示上只有5個腳位有對應，位S0～S2是沒有的--最起碼是無法讓計算機有對應的值可讀取。

　　如果打印機接到并口上，那么打印機的狀態將會通過這幾支腳傳送到PC，程序只要去基地址+1的位置讀取數值即可知道現在打印機所處的狀態。由于這幾支腳可以讓打印機傳送狀態給PC，那么我們可以把這幾支腳位拿來當作數字輸入的通道;我們可以讓這幾支腳位的狀態發生電位的改變，而利用程序去讀取這些腳位的數值，即可實現數據的輸入。

　　控制寄存器

　　控制端口或稱控制寄存器保存了C0～C3的4位的控制信息。C4～C7不出現在并口連接器中。一般來說，這些位被用來輸出，然而大多數SPP中，控制位為集電極開路/漏極開路模式，也就是說，它們同樣可以用作輸入。要從控制位上讀取外部邏輯信號，首先將向相應的輸出寫入“1”，然后讀取控制寄存器的值即可。但是，為了提高交換速度，大多數支持EPP和ECP接口中，控制位工作在不能用作輸入的推拉模式下。在一些多模式接口中，控制位采用的是改進型的推拉模式，可以用作輸入。控制端口引腳是Pin1、Pin14、Pin16和Pin17，其定義如下：

　　控制寄存器(即控制輸出端口) 基地址+2

　　bit引腳：D-sub信號名信號源是否在連接器處倒相

　　0Pin1nStrobePC是

　　1Pin14nAutoLFPC是

　　2Pin16nInitPC否

　　3Pin17nSelectInPC是

　　4　IRQ

　　5　未使用

　　6　未使用

　　7　未使用

　　上表中所謂的(基地址+2)指的是：如果我們的LPT地址是378H，在加上1就是37AH;這個地址是專門用來控制打印機動作的。

　　如同數據的送出，我們的程序只要將我們的信息送往(基地址+2)的地址去，就可以實現數據輸出，接受端在相應引腳就可以接受到相應的邏輯電位狀態。當控制端口的信號源為高電平時，這些引腳可以作為輸入引腳，如同狀態端口引腳一樣。

　　在上述定義表格中，所謂“是否在連接器處倒相”是指并口硬件將連接器與相應寄存器位之間的4個信號進行了倒相處理。具體說來，S7、C0、C1、C3信號的邏輯狀態在連接器處是與相應寄存器位反相的。當你對這些位進行寫操作時，必須牢記寫入的值應該與你想在連接器處設置的值相反;當要對這些位進行讀操作時，也必須記住所讀取的值與連接器處的值相反。

　　計算機的標準配備并行端口除以上介紹的數據端口引腳Pin2～Pin9、狀態端口引腳Pin15、Pin10～Pin13、控制端口引腳Pin1、Pin14、pin16、Pin17外，連接器上的 其它引腳Pin18～Pin25是歸地引腳GND。