四、PC并行口数字输入/输出的VC实现

　　由于Windows对系统底层操作采取了屏蔽的策略，因而对用户而言，系统变得更为安全，但这却给众多的硬件或者系统软件开发人员带来了不小的困难，因为只要应用中涉及到底层的操作，开发人员就不得不深入到Windows的内核去编写属于系统级的设备驱动程序。对并行口的读写操作就是如此，由于Windows对系统的保护，绝对不允许任何的直接I/O动作发生，所以必须带上*.dll、*.sys或*.vxd文件，这些文件用来让操作系统知道有一个特定的I/O可能会被调用。系统开机后，这些文件中的内容就会加载到内存中，一旦有对应的动作发生，就会引发I/O的实际动作。
　　本文只是介绍并行口作为数字I/O口的使用，不在于介绍并行I/O口驱动的编写。故本文中直接使用由 Yariv Kaplan 编写的 WinIo 库，它有如下特点：WinIo 库通过使用内核模式下设备驱动程序和 其它一些底层编程技巧绕过 Windows 安全保护机制，允许32位 Windows 程序直接对 I/O 口进行操作；
　　支持Windows 9x、Windows NT、Windows2000、WindowsXP环境；在Windows NT/2000/XP下，允许非 Administrator 用户应用 WinIo 应用程序；不支持中断。

注意事项：使用这个类代码时请确保不要与其它使用常规 Win32 调用操作并行端口的程序发生冲突。

WinIo库在VC应用程序中的使用(WinIo库下载)

为了在VC中能正常使用WinIo库,必须按以下步骤进行配置：

(1)：将WinIo.dll、WinIo.sys、WINIO.VXD三个文件放在程序可执行文件所在目录下；
(2)：将WinIo.lib添加到工程中,WinIo.lib及winio.h文件必须放在工程目录下；
(3)：在StdAfx.h头文件中加入#include "winio.h"语句；
(4)：调用InitializeWinIo函数初始化WinIo驱动库；
(5)：调用读写IO口的GetPortVal或SetPortVal函数；
(6)：调用ShutdownWinIo函数；

在非管理员权限下运行，必须首先完成以下步骤：

(1)：将WinIo.dll、WinIo.sys、WINIO.VXD三个文件放在任一WinIo应用程序可执行文件所在目录下；
(2)：以管理员或其它具有管理员权限的用户身份登陆；
(3)：调用InstallWinIoDriver函数，第一个参数设置为WinIo.sys文件所在目录路径，第二个参数设　　　　置为false；
(4)：重新启动系统；
(5)：以普通用户身份登录，现在可以调用WinIo库函数；
(6)：当不再需要WinIo库时，可以再次以管理员身份或其它具有管理员权限的用户身份登陆系统，调用RemoveWinIoDriver卸载该库；

WinIo库中几个函数说明：

(1):初始化与终止

bool _stdcall InitializeWinIo();
void _stdcall ShutdownWinIo();

(2):安装与卸载

bool _stdcall InstallWinIoDriver(PSTR pszWinIoDriverPath, bool IsDemandLoaded = false);
bool _stdcall RemoveWinIoDriver();

(3):读写I/O口

bool _stdcall GetPortVal(WORD wPortAddr, PDWORD pdwPortVal, BYTE bSize);
bool _stdcall SetPortVal(WORD wPortAddr, DWORD dwPortVal, BYTE bSize);

GetPortVal函数从指定端口读取一个BYTE/WORD/DWORD类型的值；
wPortAddr是指定一个端口地址值；
pdwPortVal为指向一双字节型变量的指针，该变量存储从wPortAddr端口读取的值；
bSize指定读取字节数，值可以为1，2或4。

SetPortVal函数向指定端口写入一个BYTE/WORD/DWORD类型的值；
除dwPortVal为输入参数，表示待写入外，其余个变量含义与GetPortVal相似。

PC并行口数字输出的VC实现(示例工程下载)

　　为了测试并行口的数字输出，可以准备12支LED发光二极管，将LED的阳极分别与数据端口引脚Pin2～Pin9和控制端口引脚Pin1、Pin14、Pin16、Pin17相连接；将LED的阴极连接在一起与并行口的归地引脚GND相连即可。在实际控制应用中不能这样连接，因为数据端口引脚、控制端口引脚输出的电流非常小，只有10mA左右，必须添加 其它硬件电路。

(1)：数据端口数字输出的VC实现

//获得数据端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x378;
//获得要写入数据端口的值WriteValue(数据范围为0～255)
DWORD m_nValue=(DWORD)WriteValue;
//调用WinIo库函数SetPortVal写端口值
SetPortVal(m_nport, m_nValue, 1);//write a BYTE value to an I/O port

(2)：控制端口数字输出的VC实现

//获得控制端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x37A; 
//获得控制端口的值,保持高位值不变，将要输出的值从低4位输出，且使连接器上的电位状态与想输出的值一致
DWORD temp_dwPortVal;
unsigned int temp_aa;
GetPortVal(m_nport, &temp_dwPortVal, 1); //reads a BYTE value from an I/O port
temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;
temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；
temp_aa=temp_aa^0x0B; //将低4位中C0、C1、C3置为1，C2置为0;高4位不变；

//获得要写入控制端口的值WriteValue(数据范围为0～15)
unsigned int WriValue;
WriValue=WriteValue&0x0F; //取低4位；
temp_aa=temp_aa^WriValue; //将写入值的低4位中的C0、C1、C3取反，C2位不变，高4位保持端口值不变

SetPortVal(m_nport, (DWORD)temp_aa, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，
//低4位是写入什么电平，连接器上既是什么电平

(3)：数据端口及控制端口组合成12位数字输出的VC实现

//获得端口地址
WORD m_nportData=(WORD)0x378;
WORD m_nportControl=(WORD)0x37A;
//获得要写入端口的值WriteValue(数据范围为0～4095)
DWORD m_nValue=(DWORD)(WriteValue&0x0FF);//取低8位值
SetPortVal(m_nportData, m_nValue, 1);//write a BYTE value to Data port

DWORD temp_dwPortVal;
unsigned int temp_aa;
GetPortVal(m_nportControl, &temp_dwPortVal, 1); //reads a BYTE value from an I/O port
temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;
temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；
temp_aa=temp_aa^0x0B; //将低4位中C0、C1、C3置为1，C2置为0;高4位不变；

unsigned int WriValue;
WriValue=WriValue>>8;//取高4位值
temp_aa=temp_aa^WriValue; //将写入值的低4位中的C0、C1、C3取反，C2位不变，高4位保持端口值不变
SetPortVal(m_nportControl, (DWORD)temp_aa, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，
//低4位是写入什么电平，连接器上既是什么电平

PC并行口数字输入的VC实现

(1)：状态端口数字输入的VC实现

　　为了测试并行口状态端口的数字输入，可以将数据端口引脚Pin2～Pin6连接到状态端口引脚Pin15、Pin13、Pin12、Pin10、Pin11上。引脚接好后，先从数据端口输出数据，在从状态端口和控制端口读出数据，读出的数据应与写入的数据一致，数据范围为0～31。

DWORD dwPortVal;
unsigned int ValueGet=0;
//获得端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x379;
//获得端口数据
GetPortVal(m_nport, &dwPortVal, 1);

ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;

ValueGet=ValueGet^0x80; //保持得到的State值与连接器处的值一直；
ValueGet=ValueGet&0xF8; //去掉S0 ～S2位；
ValueGet=ValueGet>>3; //右移3位，将S7～S3变为低5位

(2)：控制端口数字输入的VC实现

　　为了测试并行口控制端口的数字输入，可以将数据端口引脚Pin2～Pin5连接到控制端口引脚Pin1、Pin14、Pin16、Pin17上 。引脚接好后，先从数据端口输出数据，在从状态端口和控制端口读出数据，读出的数据应与写入的数据一致，数据范围为0～15。

//获得端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x37A;

//===== 将C0～C3位置1，即使连接器上为高电平 ，使控制端口为输入端口=====
DWORD temp_dwPortVal;
unsigned int temp_aa;
GetPortVal(m_nport, &temp_dwPortVal, 1); //获取端口的当前值
temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;
temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；
temp_aa=temp_aa^0x4; //将低4位中C0、C1、C3置为0，C2置为1;高4位不变；
SetPortVal(m_nport, (DWORD)temp_aa, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，
//低4位是写高电平，即使连接器上是高电平
//=============================================================
unsigned int ValueGet=0;
DWORD dwPortVal;
//获得端口数据
GetPortVal(m_nport, &dwPortVal, 1);
ValueGet=(unsigned int)dwPortVal; 

ValueGet=ValueGet^0x0B; //保持C0,C1,C3位的值与连接器处的值一至；
ValueGet=ValueGet&0x0F; //去掉高4位值

(3)：控制端口及状态端口组合成9位数字输入的VC实现

　　为了测试并行口的数字输入，可以将数据端口引脚Pin2～Pin9连接到控制端口引脚Pin1、Pin14、Pin16、Pin17和状态端口引脚Pin15、Pin13、Pin12、Pin10上 ，Pin11引脚连接到归地引脚GND或悬空。引脚接好后，先从数据端口输出数据，在从状态端口和控制端口读出数据，读出的数据应与写入的数据一致，当Pin11引脚连接到归地引脚GND时，数据范围为0～255；当Pin11引脚悬空时，数据范围为256～511。

unsigned int ValueGet=0;
//获得端口地址
WORD m_nportState=(WORD)0x379;
WORD m_nportControl=(WORD)0x37A;
//Read State Port
DWORD dwPortVal;
unsigned int ValueState=0;
GetPortVal(m_nportState, &dwPortVal, 1);
ValueState=dwPortVal;
ValueState=ValueState^0x80; //保持得到的State值与连接器处的值一直；
ValueState=ValueState&0xF8; //去掉S0 ～S2位；
ValueState=ValueState<<1; //左移1位，将S7～S3变为高5位
//Read control Port
//========== 将C0～C3位置1，即使连接器上是高电平 ，使控制端口为输入端口=====

GetPortVal(m_nportControl, &dwPortVal, 1); //获取端口的当前值
ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;
ValueGet=ValueGet&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；
ValueGet=ValueGet^0x4; //将低4位中C0、C1、C3置为0，C2置为1;高4位不变；
SetPortVal(m_nportControl, (DWORD)ValueGet, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，
//低4位是写高电平，即使连接器上是高电平
//=============================================================
unsigned int ValueControl=0;
GetPortVal(m_nportControl, &dwPortVal, 1);
ValueControl=(unsigned int)dwPortVal; 
ValueControl=ValueControl^0x0B; //保持C0,C1,C3位的值与连接器处的值一至；
ValueControl=ValueControl&0x0F; //去掉高4位值
//get 9bit value
ValueGet=ValueState^ValueControl;

五、结束

　　本文只是介绍PC并行端口作为数字I/O口的应用方法，在实际运用到控制系统中进行数字信号通信时，必须注意对并行端口信号进行其它的处理，以提高端口信号的抗干扰能力、稳定性及可靠性等。

标签：