示例工程下载
 WinIo库下载

  目前，在实验室和工业应用的各种控制系统中，串口是常用的计算机与外部控制系统之间的数据传输通道。由于串行通信方便易行，所以应用广泛。但是使用串行通信，在实时性、速度、数据量等方面受到限制。而计算机的并行端口传输数据时是一次性传送8个位（一个字节）或更多，由于传输量较大，因此数据的传输速度要比串口快，在许多必须讲究传输速度的控制系统里，用PC并行端口与之连接就是一个很好的解决方案。
  本文介绍PC并行端口在单片机等控制系统中作为数字I/O口的应用。在控制系统中，有许多的数字开关量、数字控制信号、数字信号等，都可以通过计算机并行端口进行采集；并将采集的数字信号经计算机处理后形成数字控制信号，再从计算机的并行端口输出进行各种自动控制。

一、PC并行端口介绍

  目前，计算机中的并行接口主要作为打印机端口，接口使用的不再是36针接头而是25针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高。
  现在常见的并口有五种：SPP型、PS/2型、EPP型、ECP型和多模式接口，大多数PC机配有SPP并口：
  SPP标准并行口有4位、8位、半8位:4位口一次只能输入4位数据，但可以输出8位数据；8位口可以一次输入和输出8位数据；半8位也可以。
  PS/2简单双向并行口：它引入双向数据端口，这种双向数据端口容许外设每次向PC机发送8位信息。PS/2型并口是指所有具有双向数据端口，但不支持后面介绍的EPP或ECP模式的并行接口。
  EPP增强并行口:允许8位双向数据传送，它可以在大约1ms的时间内完成包括握手联络在内的一个字节的数据传送；而SPP或SP/2接口则需要大约4ms才能完成同样的工作。因此可以连接各种非打印机设备，如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器等。
  ECP口扩展并行口:是双向数据端口，并能以ISA总线速度传送数据。ECP有缓冲区，支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用DMA（直接存储器访问）。
多模式接口：许多新型接口支持多种模式，可以工作在以上提到的部分或全部模式下，用户可以使用配置选择，使用上述各种接口形式，或只使用其中一些而禁止其它。

二、PC标准配备并行口介绍

  本文主要介绍计算机的标准配备并行端口即25针的母接头端口的应用，在此基础上可以运用相同的原理使用其它模式的并行端口。并行端口共有25支脚，但不是每支脚均被使用到。这些脚被区分为3种主要的功能，分别是用于数据的传送、检查打印机的状态及控制打印机，其接口如下所示：

  在PC机中，标准并行口使用3个8位的端口寄存器，PC就是通过对这些寄存器，也就是所说的数据、状态、控制寄存器的读写访问并口的信号的。本文中使用一些通用的叫法，8个数据位分别为D0～D7，5个状态位为S3～S7，4个控制为C0～C3。其中字母表示了端口寄存器，数字则表示该信号在寄存器中的位。

数据寄存器

  数据端口或称数据寄存器（D0～D7）保存了写入数据输出端口的一字节信息。数据端口可以写入数据，也可以读出数据（即可擦写）；写进去的当然是我们希望从数据端口引脚输出的数据，不过读进来的也只是我们上次写进去的数据，或是原来保留在里面的数据，并不是从端口引脚输入PC的数据。数据端口引脚是PIN2～PIN9，其定义如下：

数据寄存器（即数据输出端口） 可擦写、基地址
bit	引脚：D-sub	信号名	信号源	是否在连接器处倒相
0	Pin2	D0	PC	否
1	Pin3	D1	PC	否
2	Pin4	D2	PC	否
3	Pin5	D3	PC	否
4	Pin6	D4	PC	否
5	Pin7	D5	PC	否
6	Pin8	D6	PC	否
7	Pin9	D7	PC	否

  如果我们把这8支脚当成一般的数字输出的脚位看待，上述8支脚就相当于是8个数字输出的位置一般，我们就可以把它们当成是8个可以自由控制的输出点。当我们通过数据端口传送数据时，就是改变这8支脚的电平状态；而接受方也按照相同的编码原则解释，就可以获得传送的数据。

状态寄存器

  状态端口或称状态寄存器保存的是5个输入（S3～S7）的逻辑状态。S0～S2位不出现在并口连接器中。除了S0以外，状态寄存器是只读的，读出数据信息是状态端口引脚上的逻辑状态。S0是支持EPP传输并口的超时标志信息，可以用软件方法清零。在许多并口中，状态输入接有上拉电阻。状态端口引脚是Pin10～Pin13、Pin15，其定义如下：

状态寄存器（即状态输入端口） 基地址＋1
bit	引脚：D-sub	信号名	信号源	是否在连接器处倒相
0		Time-Out
1		未使用
2		未使用
3	Pin15	nError(nFault)	外设	否
4	Pin13	Select	外设	否
5	Pin12	PaperEnd	外设	否
6	Pin10	nAck	外设	否
7	Pin11	Busy	外设	是

  上表中所谓的（基地址＋1）指的是：如果我们的LPT地址是378H，在加上1就是379H；这个地址是专门用来传递打印机的状态的。和数据地址比较起来不一样的是，这里地址并非在连接器的脚位上均有对应点。在这个状态的显示上只有5个脚位有对应，位S0～S2是没有的－－最起码是无法让计算机有对应的值可读取。
  如果打印机接到并口上，那么打印机的状态将会通过这几支脚传送到PC，程序只要去基地址＋1的位置读取数值即可知道现在打印机所处的状态。由于这几支脚可以让打印机传送状态给PC，那么我们可以把这几支脚位拿来当作数字输入的通道；我们可以让这几支脚位的状态发生电位的改变，而利用程序去读取这些脚位的数值，即可实现数据的输入。

控制寄存器

  控制端口或称控制寄存器保存了C0～C3的4位的控制信息。C4～C7不出现在并口连接器中。一般来说，这些位被用来输出，然而大多数SPP中，控制位为集电极开路/漏极开路模式，也就是说，它们同样可以用作输入。要从控制位上读取外部逻辑信号，首先将向相应的输出写入“1”，然后读取控制寄存器的值即可。但是，为了提高交换速度，大多数支持EPP和ECP接口中，控制位工作在不能用作输入的推拉模式下。在一些多模式接口中，控制位采用的是改进型的推拉模式，可以用作输入。控制端口引脚是Pin1、Pin14、Pin16和Pin17，其定义如下：

控制寄存器（即控制输出端口） 基地址＋2
bit	引脚：D-sub	信号名	信号源	是否在连接器处倒相
0	Pin1	nStrobe	PC	是
1	Pin14	nAutoLF	PC	是
2	Pin16	nInit	PC	否
3	Pin17	nSelectIn	PC	是
4		IRQ
5		未使用
6		未使用
7		未使用

  上表中所谓的（基地址＋2）指的是：如果我们的LPT地址是378H，在加上1就是37AH；这个地址是专门用来控制打印机动作的。
  如同数据的送出，我们的程序只要将我们的信息送往（基地址＋2）的地址去，就可以实现数据输出，接受端在相应引脚就可以接受到相应的逻辑电位状态。当控制端口的信号源为高电平时，这些引脚可以作为输入引脚，如同状态端口引脚一样。
  在上述定义表格中，所谓“是否在连接器处倒相”是指并口硬件将连接器与相应寄存器位之间的4个信号进行了倒相处理。具体说来，S7、C0、C1、C3信号的逻辑状态在连接器处是与相应寄存器位反相的。当你对这些位进行写操作时，必须牢记写入的值应该与你想在连接器处设置的值相反；当要对这些位进行读操作时，也必须记住所读取的值与连接器处的值相反。
  计算机的标准配备并行端口除以上介绍的数据端口引脚Pin2～Pin9、状态端口引脚Pin15、Pin10～Pin13、控制端口引脚Pin1、Pin14、pin16、Pin17外，连接器上的 其它引脚Pin18～Pin25是归地引脚GND。

三、PC并行口数字输入/输出

  所谓的数字输出就是在程序要求某一个设备的某一开关点开或关，产生高电位或低电位。从计算机的观点来说，低电位就是0.7V以下（逻辑0），而高电位是2.1V以上（逻辑1），若电位处在0.7～2.1V时，电位的逻辑状态是不确定的。想要通过计算机去控制外部设备，最简单的方法就是控制数字输出。
  所谓的数字输入，也就是外界的状况被计算机用0或1的数值予以记录下来而储存，此0与1就代表了外界某一个设备的某一开关点开或关的两种情形。
  PC并行口即可以作数字输出口，也可以作数字输入口。其中的数据端口、控制端口都可以作为数字输出端口，数据端口共8位，控制端口共4位，两个端口可以组成1～12位的任意数字输出端口；其中的状态端口、控制端口都可以作为数字输入端口，状态端口共5位，控制端口共4位，两个端口可以组成1～9位的任意数字输入端口。本文给出了并行端口3种寄存器的读写方法，如下图所示：

标签：