Загрузка...
Категории:

Загрузка...

Войтукевич Рекомендовано Советом физико-технического факультета Гргу им. Я. Купалы Герман А. Е., Гачко Г. А. Г38 Основы автоматизации эксперимента. Лабораторный практикум

Загрузка...
Поиск по сайту:


страница5/6
Дата08.03.2012
Размер1 Mb.
ТипПрактикум
Стандарт IEEE 1284
Физический и электрический интерфейс.
Требования стандарта IEEE 1284 к передатчикам
Работа с параллельным портом на низком уровне
Регистры стандартного LPT порта
Регистр данных (DR).
Регистр состояния (SR)
Биты регистра состояния SR
Регистр управления (CR).
Программирование интерфейса
Биты регистра управления CR
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

^ Стандарт IEEE 1284, принятый в 1994 году, определяет термины SPP, ЕРР и ЕСР. Стандарт определяет 5 режимов обмена данными, метод согласования режима, физический и электрический интерфейсы. Согласно IEEE 1284, возможны следующие режимы обмена данными через параллельный порт:

  • Compatibility Mode – однонаправленный (вывод) по протоколу Centronics. Этот режим соответствует стандартному (традиционному) порту SPP;

  • Nibble Mode – ввод байта в два цикла (по 4 бита), используя для ввода линии состояния. Этот режим обмена может использоваться на любых адаптерах;

  • Byte Mode – ввод байта целиком, используя для приема линии данных. Этот режим работает только на портах, допускающих чтение выходных данных (Bi-Directional или PS/2 Type 1);

  • ЕРР (Enhanced Parallel Port) Mode – двунаправленный обмен данными, при котором управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно во время цикла обращения к порту (чтения или записи в порт). Эффективен при работе с устройствами внешней памяти, адаптерами локальных сетей;

  • ЕСР (Extended Capability Port) Mode – двунаправленный обмен с возможностью аппаратного сжатия данных по методу RLE (Run Length Encoding), использования FIFO-буферов и DMA. Управляющие сигналы интерфейса генерируются аппаратно. Эффективен для принтеров и сканеров.

В современных машинах с LPT-портом на системной плате режим порта – SPP, ЕРР, ЕСР или их комбинация задается в BIOS Setup. Режим Compatibility Mode полностью соответствует SPP и часто установлен по умолчанию. Все остальные режимы расширяют функциональные возможности интерфейса и повышают его производительность. Кроме того, стандарт регламентирует способ согласования режима, доступного как ПК, так и периферийному устройству.

 ^ Физический и электрический интерфейс. Стандарт IEEE 1284 определяет физические характеристики приемников и передатчиков сигналов. IEEE 1284 предусматривает два уровня интерфейсной совместимости: первый уровень  для устройств, не требующих высоких скоростей обмена, но использующих возможность смены направления передачи данных; второй уровень  устройства, работающие в расширенных режимах, с высокими скоростями и длинными кабелями. Требования к передатчикам приведены в таблице 3, для приемников – в таблице 4.

Таблица 3. ^ Требования стандарта IEEE 1284 к передатчикам

Требование

Значение

Диапазон уровней сигналов без нагрузки 

-0.5...+5.5 В

Уровень "1" при токе нагрузки 14 мА, не менее

+2.4 В

Уровень "0" при токе нагрузки 14 мА, не более

+0.4 В

Выходной импеданс, измеренный на разъеме

50±5 Ом

Скорость нарастания/спада импульса (должна
находиться в указанных пределах)

0.05 ... 0.4 В/нс


Таблица 4. Требования стандарта IEEE 1284 к приемникам

Требование

Значение

Допустимые пиковые значения сигналов,

выдерживаемые без ошибок в работе, В

-2.0 ... +7.0

Порог срабатывания "1", не выше, В

2.0

Порог срабатывания "0", не ниже, В

0.8

Гистерезис приемника (пределы), В

0.2 - 1.2

Входной ток (втекающий и вытекающий), не более, мкА

20

Входная емкость, не более, пФ

50

Примечание: Входные линии соединяются с шиной питания резистором 1.2 кОм.

Стандарт IEEE 1284 определяет три типа используемых разъемов: А (DB-25S), B (Centronics-36), C (новый малогабаритный 36-контактный разъем). Интерфейсные кабели могут иметь от 18 до 25 проводников (в зависимости от числа проводников GND). Не предъявляется жестких требований к экранировке и прочим параметрам, однако, такие кабели могут работать только на низких скоростях при длине не более 2 метров. Стандарт IEEE 1284 для улучшенных кабелей определяет следующие параметры:

  • Все сигнальные проводники должны быть перевиты с отдельными обратными (общими) проводами;

  • Каждая пара должна иметь импеданс 62±6 Ом в диапазоне частот 4–16 МГц;

  • Уровень перекрестных помех не должен превышать 10%;

  • Кабель должен иметь экран, покрывающий не менее 85 процентов внешней поверхности. На концах кабеля экран должен быть окольцован и соединен с контактом разъема GND.

Кабели, удовлетворяющие этим требованиям, маркируются как "IEEE Std 1284 - 1994 Compliant". Они могут иметь длину до 10 метров.

^ Работа с параллельным портом на низком уровне (т.е. на уровне прямого обращения к контроллеру порта) применяется при решении различного круга задач по обмену информацией с нестандартными устройствами, для написания драйверов принтеров и ряда других задач. Прямая работа с контроллером позволяет реализовать любой протокол обмена с устройством и использовать линии порта по своему усмотрению.

Контроллер порта расположен в адресном пространстве устройств ввода-вывода и обращение к нему производится посредством команд IN и OUT ассемблера. Или при помощи специальных команд компиляторов программ, написанных на языках высокого уровня. Информацию о портах LPT1 – LPT3 можно получить, прочитав переменные BIOS, приведенные в табл. 5.

BIOS ищет порты по адресам Base: 3BCh, 378h, 278h. Порт LPT4 BIOS найти не может:


  • 378h - параллельный адаптер LPT1;

  • 278h - параллельный адаптер LPT2;

  • 3BCh - параллельный адаптер LPT3;


Таблица 5. Переменные BIOS для LPT портов

Имя порта

Адрес в BIOS

Тип переменной

Описание

LPT1

0040:0008h

Word

Базовый адрес порта LPT1.

Если переменная равна 0, то порт LPT1 не найден




0040:0078h

Byte

Константа, задающая тайм-аут 

LPT2

0040:000Ah

Word

Базовый адрес порта LPT2.

Если переменная равна 0, то порт LPT2 не найден




0040:0079h

Byte

Константа, задающая тайм-аут 

LPT3

0040:000Ch

Word

Базовый адрес порта LPT3.

Если переменная равна 0, то порт LPT3 не найден




0040:007Ah

Byte

Константа, задающая тайм-аут 

LPT4

0040:000Eh

Word

Базовый адрес порта LPT4.

Если переменная равна 0, то порт LPT4 не найден




0040:007Bh

Byte

Константа, задающая тайм-аут 


Стандартный порт имеет три 8-битных регистра, расположенных по соседним адресам, начиная с базового (Base) адреса. Перечень данных регистров приведен в- табл. 6.

 

Таблица 6^ . Регистры стандартного LPT порта

Адрес

Название

W-R

Base+0

Data Register – регистр данных (DR)

W/R

Base+1

Status register – регистр состояния (SR)

R

Base+2

Control Register – регистр управления (CR)

W/R

Примечание. W-R – доступные операции (W – запись, R – чтение, W/R – запись/чтение).




^ Регистр данных (DR). Записанные в этот регистр данные выводятся на выходные линии интерфейса D0D7. Результат чтения этого регистра зависит от схемотехники адаптера и соответствуют либо записанным ранее данным, либо сигналам на линиях D0D7, что не всегда одно и тоже. При стандартном включении справедлив первый вариант - читаемые данные равны ранее записанным.

^ Регистр состояния (SR). Представляет собой 5-ти битный порт ввода, на который заведены сигналы состояния от внешнего устройства. Допускает только чтение. Назначение битов данного регистра приведены в табл. 7. 


Таблица 7^ . Биты регистра состояния SR

Бит

Вес

Название

Назначение

7

128

BUSY

Инверсное отображение состояния линии Busy (11). При низком уровне на линии 11 (Busy) – бит равен "1" – ПУ готово к приему очередного байта

6

64

ACK

Отображение состояния линии ACK# (10). 

"0" – подтверждение приема,

"1" – обычное состояние

5

32

PE

Отображение состояния линии Paper End (12). 

"0" – норма, "1" – в ПУ нет бумаги

4

16

SLCT OUT

Отображение состояния линии Select (13). 

"0" - ПУ не выбрано, "1" - ПУ выбрано

3

8

Error

(инверсн.)

Отображение состояния линии Error (15). 

"0" – ошибка ПУ, "1" – обычное состояние

2

4

PIRQ

Флаг прерывания по ACK# (только PS/2).

Обнуляется, если ACK# вызвал аппаратное прерывание. "1" – после сброса или после чтения регистра состояния

1-0

4-1

--

Не используются (резерв)


^ Регистр управления (CR). Регистр управления представляет собой 4-х битный порт вывода, допускающий чтение и запись. Биты 0, 1, 3 инвертируются, т.е. "1" в данных битах регистра управления соответствует "0" на соответствующих линиях порта. Назначение битов регистра управления приведены в табл. 8. Бит 5 используется только двунаправленными портами.

^ Программирование интерфейса Для разработки прикладных программ необходимо выбрать язык программирования. Если требуется несложная, быстрая и компактная программа, которая не содержит сложных вычислительных операций, то для ее написания лучше выбирать язык низкого уровня (язык ассемблера). Язык ассемблера относится к группе машинно-ориентированных языков, т.е. каждому семейству микропроцессоров соответствует свой язык.

Таблица 8^ . Биты регистра управления CR

Бит

Вес

Название

Назначение

7

128

-

Резерв

6

64

-

Резерв

5

32

Direction

Бит управления направлением порта. 

"1" – режим ввода, "0" – режим вывода

4

16

AckIntEn

Бит управления генерацией прерывания по ACK# . "1" – разрешить прерывание по спаду ACK# (10)

3

8

SLCT IN

Управление линией SLCT IN# (17). 

"1" – работа принтера разрешена.

2

4

INIT

Управление линией INIT# (16).  "1" – обычное состояние, "0" – аппаратный сброс ПУ

1

2

Auto LF

Управление линией Auto LF# (14).  "1" – включить режим "Auto LF", "0" – обычное сост.

0

1

Strobe

Управление линией Strobe# (1). "1" –
стробирование данных, "0" – обычное сост.


Язык высокого уровня следует выбирать, если необходимо производить сложные вычисления, или в случае, если высокое быстродействие программы не требуется. Объектные коды, полученные в результате трансляции программ, написанных на языке высокого уровня, обычно занимают в памяти ЭВМ намного больше места и исполняются медленнее в сравнении с программами на ассемблере. Часто применяется подход, когда критичные к быстродействию части программы пишутся на ассемблере, а вычислительные процедуры – на языке высокого уровня, например, на Паскале или Си.

Рассмотрим работу с регистрами интерфейса CENTRONICS на языке PASCAL или ассемблере:


Паскаль:

Ассемблер 8086:

Port[$378]:=x

mov al,x
mov dx,378h
out dx,al
1   2   3   4   5   6

Скачать, 5231.82kb.
Поиск по сайту:

Загрузка...


База данных защищена авторским правом ©ДуГендокс 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
наши контакты
DoGendocs.ru
Рейтинг@Mail.ru