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基于uPSD323X的EPP增强并口的接口技术
摘要：系统介绍EPP增强并口接口协议，简要介绍ST公司uPSD323X系列器件的特点及其开发环境PSDsoft EXPRESS；从硬件电路和软件编程两个方面，详细介绍使用uPSD323X系列器件实现EPP增强并口接口的设计方法。引言
在IBM公司推出PC机时，并行端口已经是PC机的一部分。并口设计之初，是为能代替速度较慢的串行端口驱动当时的高性能点阵式打印机。并口可以同时传输8位数据，而串口只能一位一位地传输，传输速度慢。随着技术的进步和对传输速度要求的提高，最初的标准并行端口即SPP模式的并行端口的速度已不能满足要求。1994年3月，IEEE 1284委员会颁布了IEEE 1284标准.IEEE 1284标准提供的在主机和外设之间的并口传输速度，相对于最初的并行端口快了50～100倍。IEEE 1284标准定义了5种数据传输模式，分别是兼容模式、半字节模式、字节模式、EPP模式和ECP模式。其中EPP模式、ECP模式为双向传输模式。EPP模式比ECP模式更简洁、灵活、可靠，在工业界得到了更多的实际应用。本文介绍的一种基于uPSD323X的EPP增强并口的设计核心是，使用uPSD323X内部的CPLD实现EPP接口。
1 EPP接口协议介绍
EPP(Enhanced Parallel Port,增强并行端口)协议最初是由Intel、Xirocm、Zenith三家公司联合提出的，于1994年在IEEE1284标准中发布。EPP协议有两个标准：EPP1.7和EPP1.9。EPP接口控制信号由硬件自动产品，整个数据传输可以在一个ISA I/O周期完成，通信速率能达到500KB/s～2MB/s。
EPP引脚定义如表1所列。
表1 EPP接口引脚定义
说 明
1nWrit输出指示主机是向外设写（低电平）还是从外设读（高电平）2～9Data0～7输入/输出双向数据总线10Interrupt输入下降沿向主机申请中断11nWait输入低电平表示外设准备好传输数据，高电平表示数据传输完成12Spare输入空余线13Spare输入空余线14nDStrb输出数据选通信号，低电平有效15Spare输入空余线16Ninit输出初始化信号，低电平有效17nAStrb输出地址数据选通信号，低电平有效18～25GroundGND地线1.1 EPP接口时序
EPP协议定义了4种并口周期：数据写周期、数据读周期、地址写周期和地址读周期。数据周期用于计算机与外设间传送数据；地址周期用于传送地址、通道、命令、控制和状态等辅助信息。图1是EPP数据写的时序图。图1中，nIOW信号实际上在进行EPP数据写时并不会产生，只不过是表示所有的操作都发生在一个I/O周期内。在t1时刻，计算机检测nWait信号，如果nWait为低，表明外设已经准备好，可以启动一个EPP周期了。在t2时刻，计算机把nWrite信号置为低，表明是写周期，同时驱动数据线。在t3时刻，计算机把nDataStrobe信号置为低电平，表明是数据周期。当外设在检测到nDataStrobe为低后读取数据并做相应的数据处理，且在t4时刻把nWait置为高，表明已经读取数据，计算机可以结束该EPP周期。在t5和t6时刻，计算机把nDataStrobe和nWrite置为高。这样，一个完整的EPP数据写周期就完成了。如果就图1中的nDataStrobe信号换为nAddStrobe信号，就是EPP地址写周期。
图2是EPP地址读周期。与EPP写周期类似，不同的是nWtrite信号置为高，表明是读周期，并且数据线由外设驱动。
从EPP读、写周期可以看出，EPP模式的数据传输过程是一个信号互锁的过程。以EPP写周期为例子，当检测到nWait为低后，nDataStrobe控制信号就会变低，nWait状态信号会由于nDataStrobe控制信号的变低为而高。当计算机检测到
nWait状态信号变高后，nDataStrobe控制信号就会变高，一个完整的EPP写周期结束。因此，EPP数据的传输以接口最慢的设备来进行，可以是主机，也可以是外设。
1.2 EPP增强并口的定义
EPP增强并口模式使用与标准并口（SPP，Standard Paralled Port）模式相同的基地址，定义了8个I/O地址。基地址 0是SPP数据口，基地址 1是SPP状态口，基地址 2是SPP控制口。这3个口实际上就是SPP模式下的数据、状态和控制口，保证了EPP模式和SPP模式的软硬件兼容性。
基地址 3是EPP地址口。这个I/O口中写数据将产生一个连锁的EPP地址写周期，从这个I/O口中读数据将产生一个连锁的EPP地址读周期。在不同的EPP应用系统中，EPP地址口可以根据实际需要设计为设备选择、通道选择、控制寄存器、状态信息等。给EPP应用系统提供了极大的灵活性。
基地址 4是EPP数据口。向这个I/O口中写数据将产生一个连锁的EPP数据写周期，从这个I/O口读数据将产生一个连锁的EPP数据写周期。基地址 5～ 7与基地址 4一起提供对EPP数据口的双字操作能力。EPP允许主机在此个时钟周期内写1个32位双字，EPP电路再把32位双字拆为个字节依次从EPP数据口中送出去。也可以用其所长6位字方式进行数据传送。
由于EPP通过硬件自动握手，对EPP地址口和EPP数据口的读写操作都自动产生控制信号而无需软件生成。
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