AVR单片机与PC机打印口高速双向数据通信接口

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摘要
4 K8 T& v+ Q) d1 c& Y5 t文章给出了一个简单而又实用的利用PC机打印口进行高速双向数据通信的接口，详细介绍了接口的原理和
" W6 l* y( I3 E9 R' SWindows环境下驱动程序的设计,并以该接口与AVR单片机的连接为例,介绍了它的使用方法。最后给出了各种情况下
通信性能的测试结果。

* o/ ]  L+ X. o" J1 R: C( J  j关键词：数据通信   EPP接口   Windows   驱动程序   单片机

2 ~; t( k# i$ M2 R( ?5 q  V6 t9 r基于PC机的数据采集和监测控制系统往往用各种单片
  C$ m3 v3 `( z机构成现场部件，因为它具有高可靠、低成本、小体积和抗干扰
性好的特点,而PC机则完成数据分析处理和构成友好易用的
3 ]1 W# Z- _! p. O, a' A人机界面。在这样的系统中,单片机与PC机间的数据通信是
不可缺少的一一个环节。传统系统多利用PC机的串行接口与单
7 A1 d0 K3 Z0 t, |! {片机进行数据通信,一则因为系统的数据量不大,二则因为大
% o) J( Z5 M1 e& m& {多数单片机都内置了串行接口,数据通信只需要简单的软件编
7 `# y' U% q! d5 S* [8 l程即可实现。
, {# ~% p# K6 @9 ]  ^随着计算机的发展,一方面传统串行接口因速率太低而逐
渐被淘汰,尤其是便携计算机，已很少再配备传统的串行接
口了;另一方面,应用系统要求的数据通信量也不断增加，1
4 a+ J$ s$ `$ L# o( ?0 H传统串行接口已不能满足要求。虽然新型USB串行接口的I
# F% f) r0 F. }出现解决了PC机传统串行接口速率低的问题,但同时也大
大增加了通信的软硬件成本，造成用于通信的成本和复杂!
: f" v) t7 x! i  x性大于现场设备本身的现象。在批量较少的情况下,问题更
. E  o, s0 C' }- e5 _8 n为突出。
( y/ Y% w4 E0 _9 [9 R在PC机提供的各种接口中，打印接口一直是必备的接
口，而且已经从SPP方式的单向输出接口扩充为EPP和ECP
方式的双向接口，其通信速率也可以达到500KBytes/s到
/ s. {. W# q# X4 M2MBytes/s。利用PC机打印接口进行数据双向通信的成本和
复杂性又远比USB接口低,因此是单片机与PC机间数据通
信的一个较好的替代方案。与利用传统的串行接口通信方案
& Q! _+ G: [- [. C相比,该方案涉及到硬件接口设计和Windows驱动程序设计
两个额外的问题,本文就这两方面的问题给出了较为详细的
, e  k& h7 Z( J: s) V论述。

' t% \7 o: z! D+ [1、EPP端口通信原理
8 D" j8 d# O2 R) a" f1.1
/ H! J& i8 S" j: H  X, Y5 Q) E7 kEPP端口的引脚和定义
用于进行数据双向通信的EPP端口相关的引脚和定义如
6 k3 }0 Q. o  N0 q! Q0 M表1所示。

  [2 v9 S; T4 {6 z6 u1.2
EPP端口的操作.
EPP端口的操作分数据和地址两种,通过对数据寄存器和
. Z0 a5 Z9 z. _7 X' o地址寄存器的读写操作可以完成数据和地址的输人和输出。在
6 t: e& y/ l3 ~端口上,则以nDStrb和nAStrb分别为低加以区分。除了这两个
" P- v. c1 J/ T, A/ I8 T9 }信号外,数据和地址操作的其他信号状态完全一样。每-条对
数据或地址寄存器的读写指令，便会自动启动并完成一次EPP
端口的输人或输出操作。EPP端口的寄存器地址和定义如下:
6 x+ |$ X! s# I- P, j1 ^+ V3 l' |基地址(378h):端口数据输出,锁存输人地址。
! O9 Y: r0 n4 @4 T* y基地址+1 (379h):状态输人端口,bit6~bit3分别为端口引
0 B0 n5 T. g7 ]8 U3 G7 B, ?  V% R脚10,12,13和15的状态。
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单片机有高可靠、低成本、小体积和抗干扰性好的特点