摘要：如何实现PC与单片机系统间的高速数据通信，是测量控制系统中经常遇到的难题。本文系统地介绍利用EPP接口协议实现高速数据通信的原理，并从硬件、软件两方面给出一个应用EPP接口协议的设计实例。 关键词：单片机系统 高速数据通信 EPP前言单片机系统中常常需要具备与PC机通信的功能，便于将单片机中的数据传送到PC机中用于统计分析处理；有时又需要将PC机中的数据装入单片机系统中，对单片机程序进行验证和调试。目前常用的通信方式是串行通信，但传输速率太低，以9600bps计算，传输1MB至少需要10min(分钟)以上。并行通信克服了串行通信传输速率低的缺点。标准并行口SPP（Standard Parallel Port）方式实现了由PC机向外设的单向传输，但实现PC机接收外设发送的数据则非常麻烦；而增强型并行口EPP（Enhanced Parallel Port）协议却很好地解决了这一问题，能够实现稳定的高速数据通信。一、EPP接口协议介绍EPP协议最初是由Intel、Xircom、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。与传统并行口Centronics标准利用软件实现握手不同，EPP接口协议通过硬件自动握手，能达到500KB/s～2MB/s的通信速率。1.EPP引脚定义EPP引脚定义如表1所列。
表1 EPP接口引脚定义引脚号SPP信号EPP信号方 向说 明1StrobenWrite输出指示主机是向外设写（低电平）还是从外设读（高电平）2～9Data0～7Data07输入/输出双向数据总线10AckInterrupt输入下降沿向主机申请中断11BusynWait输入低电平表示外设准备好传输数据，高电平表示数传输完成12PaperOut/EndSpare输入空余线13SelectSpare输入空余线14AutofdnDStrb输出数据选通信号，低电平有效15Error/FaultnDStrb输入空余线16InitializeSpare输出初始化信号，低电平有效17Selected PrinternAStrb输出地址数据选通信号，低电平有效18～25GroundGroundGND地线2.EPP接口时序EPP利用硬件自动握手实现主机与外设之间的高速双向数据传输，软件只须对相应端口寄存器进行读/写操作。（1）EPP写操作时序如图1所示。CPU实现向外设写数据的操作步骤如下：①程序对EPP数据寄存器执行写操作；②nWrite置低；③CPU将有效数据送到数据总线上；④nDStrb(nAStrb)变低（只要nWait为低）；⑤主机等待nWait变高，确认数据发送成功；⑥主机等待nWait变高，确认数据发送成功；⑦EPP写周期结束。（2）EPP读操作时序如图2所示。CPU实现从外设读数据的操作步骤如下：①程序对相应EPP端口寄存器执行读操作；②nDStrb(nAStrb)置低（如果nWait为低）；③主机等待nWait为高，确认数据发送成功；④主机从并行口引脚读取数据；⑤nDStrb(nAStrb)置高；⑥EPP读操作周期结束。3.EPP端口寄存器EPP接口除了保留SPP的3个端口寄存器以外，还新增了5个端口寄存器，如表2所列。
表2 地 址端口名称方 向基地址 0SPP数据端口写基地址 1EPP状态端口读基地址 2EPP控制端口写基地址 3EPP地址端口读/写基地址 4EPP地址端口读/写基地址 5EPP数据端口读/写基地口 6未定义（32位传输）读/写基地址 7未定义（32位传输）读/写EPP状态端口寄存器WAITINTRUSER1USER2USER3××TMOUTWAIT：Wait状态位（1有效）；INTR：中断请求状态位（1有效）；USER1～USER3：用户自定义；TMOUT：保留（EPP1.7）超时标志位（EPP1.9）。EPP控制端口寄存器。××DIRIRQENASTRBINITDSTRBWRITEDIR：方向位（1输入，0输出）；IRQEN：中断使能位（1有效）；ASTRB：地址选通位（0有效）；INIT：初始化（1有效）；DSTRB：数据选通位（0有效）；WRITE：读/写状态位（0：写，1：读）。读取接口状态和控制接口都只须对相应的端口寄存器进行操作。以初始化为例：读操作初始化：outportb(port 2,0x24)；//port为SPP数据端口地址写操作初始化：outportb(port 2,0x04);//port 2为EPP控制端口地址4.EPP1.7和EPP1.9EPP接口最先有EPP1.7标准定义，由于硬件厂商的原因，EPP现有两个标准：EPP1.7和EPP1.9，可以在BIOS/外围设备/并行口（BIOS/Peripheral Setup/Parallel Port Mode）方式中进行设置。两者有如下不同点：（1）EPP状态端口寄存器的最低位bit0，在EPP1.9中定义为TMOUT。在EPP操作时序中，如果PC机数据（地址）选通信号变低后，且在10μs时间内，外设未能将nWait置为低，则TMOUT置为1，表示延时。（2）EPP1.9标准中，只有当nWait为低时，才能开始一个操作周期；但在EPP1.7中，无论nWait状态如何，nAstrb(nDstrb)都会被置低，从而开始一个新的数据（地址）操作周期。