來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

用增強(qiáng)并口ｅｐｐ協(xié)議擴(kuò)展計算機(jī)的ｉｓａ接口 摘要：提出了用ｅｐｐ協(xié)議和ｃｐｌｄ擴(kuò)展筆記本電腦的ｉｓａ接口的方法，給出了詳細(xì)的技術(shù)解決方案。擴(kuò)展的ｉｓａ接口可以達(dá)到１３１０ ｋｂ／ｓ的雙向通訊速度，與ｉｓａ本身的速度相當(dāng)。用戶可以通過擴(kuò)展的ｉｓａ接口直接使用市場上的基于ｉｓａ的接口卡。 關(guān)鍵詞：ｉｓａ 標(biāo)準(zhǔn)并口 增強(qiáng)并口 復(fù)雜的可編程邏輯器件

利用微機(jī)開發(fā)便攜式的數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)一直是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)者十分關(guān)心的課題。特別在是基于筆記本電腦的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中，這一點(diǎn)顯得尤為重要。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)是針對臺式機(jī)或者工控機(jī)設(shè)計的，一般都做成了標(biāo)準(zhǔn)的插卡，如ａ／ｄ卡、ｄ／ａ卡、ｒｓ２３２擴(kuò)展卡等等，用戶根據(jù)自己的實(shí)際需要選取合適的插卡，安裝在自己的計算機(jī)中，再編寫所需要的程序。但是在基于筆記本電腦的應(yīng)用系統(tǒng)中，由于其沒有擴(kuò)展槽，如果用戶自己不再配一個擴(kuò)展箱，就不能配置現(xiàn)成的插卡。擴(kuò)展箱的主要功能是擴(kuò)展筆記本電腦的各種外圍接口，即把筆記本電腦的功能擴(kuò)展為與一個臺式機(jī)相同的功能。它需要單獨(dú)的電源供應(yīng)，體積比筆記本電腦本身大，又比筆記本重的多，價格在人民幣７０００～１００００元左右。如果能夠找到一種便捷的方法，為筆記本電腦提供一個標(biāo)準(zhǔn)的總線接口，如ｉｓａ接口，那么現(xiàn)在市場上大部分的插卡都可以用在筆記本電腦上，不僅為用戶節(jié)約了一個擴(kuò)展箱投資，而且還為用戶提供了更加廣闊的選擇余地。本文提出了解決該問題的一個完整的技術(shù)方案。

１ ｅｐｐ并口

最初的計算機(jī)并口只是為打印機(jī)設(shè)計的，數(shù)據(jù)只是單向傳輸。ｉｂｍ公司引進(jìn)了ｐｓ／２設(shè)計后，并口開始支持雙向數(shù)據(jù)傳輸，但是ｐｓ／２實(shí)際上并沒有成為一個為業(yè)界廣泛認(rèn)可的雙向并口模式。１９９２年，由ｉｎｔｅｌ、ｘｉｃｏｍ和ｚｅｎｉｔｈ公司共同制定了ｅｐｐ１．７標(biāo)準(zhǔn)。以后ｉｅｅｅ又發(fā)展了ｉｅｅｅ１２８４的ｅｐｐ標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上ｅｐｐ的標(biāo)準(zhǔn)共有三個，即ｅｐｐ１．７、ｅｐｐ１．９和ｉｅｅｅ１２８４，這些標(biāo)準(zhǔn)并不完全兼容，特別是ｅｐｐ１．７和ｉｅｅｅ１２８４之間，不過這些對用戶的使用并沒有太大的影響。文獻(xiàn)[１]即是ｉｅｅｅ１２８４標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定了并口各種模式的詳細(xì)的時序圖，包括ｓｐｐ、ｐｓ／２、ｅｃｐ和ｅｐｐ模式。作者根據(jù)ｉｅｅｅ１２８４上規(guī)定的時序圖進(jìn)行了時序設(shè)計，而計算機(jī)上提供的ｅｐｐ版本是ｅｐｐ１．７或ｅｐｐ１．９，實(shí)際使用中它們沒有不匹配的地方。

２ 用ｅｐｐ擴(kuò)展ｉｓａ接口的總體設(shè)計

計算機(jī)主板上一般有２～３個ｉｓａ插槽，可以擴(kuò)充一些ｉｓａ插卡。大多數(shù)基于ｉｓａ標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)數(shù)據(jù)采集和控制只用到了ｉｓａ接口的數(shù)據(jù)線、地址線、ａｅｎ、ａｌｅ、＃ｉｏｒ、＃ｉｏｗ等信號，有的也用到了中斷和ｄｍａ的信號。只要了解這些信號之間的時序關(guān)系，我們完全可以自己用邏輯器件“制造”出ｉｓａ接口，文獻(xiàn)[２]介紹了用單片機(jī)擴(kuò)展總線的技術(shù)，包括ｉｓａ、ｓｔｄ總線等。作者曾經(jīng)用并口的ｓｐｐ模式和８０ｃ１９６單片機(jī)擴(kuò)展出了計算機(jī)的ｉｓａ接口，但是ｉｏ讀寫速度只能達(dá)到２０ｋｂ／ｓ左右，總體的效果不太理想。ｅｃｐ和ｅｐｐ都能進(jìn)行高速雙向數(shù)據(jù)通訊，但是ｅｃｐ的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)比ｅｐｐ復(fù)雜的多，其性能和ｅｐｐ卻大致相當(dāng)，所以最終的方案采用了ｅｐｐ模式。由于單片機(jī)是一個單任務(wù)的串行控制器，如果它只是用來擴(kuò)展ｉｓａ接口，那么可以達(dá)到比較高的速度；否則，ｉｓａ總線的速度會大大降低，最后變得失去使用價值，所以最終的外設(shè)芯片不能采用單片機(jī)，只能采用ｄｓｐ或者大規(guī)模的可編程邏輯器件。作者選用了后一種方案。

用ｅｐｐ擴(kuò)展ｉｓａ口的硬件核心是一片可編程邏輯器件，如ｃｐｌｄ，它一方面負(fù)責(zé)與計算機(jī)通過ｅｐｐ協(xié)議進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，另一方面負(fù)責(zé)產(chǎn)生ｉｓａ接口時序，系