PC机标准并行接口的原理和应用.docVIP

　　在PC机开始流行的几年前，Centronics公司制造出售过一种使用简单并行总线接口的打印机，这种并总线用于将一台计算机的数据传送到一台打印机上，同时它还能检测打印机的状态，一直到打印机空闲时才继续传送其它数据。后来这种形式被很多打印机制造商和外设商所采用，很快就被制定为工业标准。随着不同的接口形式在PC机中被应用，这种并行接口也一直不断的改进。现在的PC电脑都会配备一个25针的并行接口，也称LPT口或打印接口，它现在一般都支持IEEE1284标准中定义的三种并行接口模式，分别为SPP（Standara Parallel Port）标准并行接口，EPP（Enhanced Parallel Port）增强并行接口，ECP　（Extended Capabilities Port）扩展功能并行接口。ECP模式除了拥有双向数据传输的支持它还有特扩展的寄存器控制功能，使得传输速度从SPP模式的50K Bit/秒提升到2MB/秒。并行接口通常用于连接打印扫描设备或其它要求并行传输的外部设备。如果我们了解它的工作原理和编程方法，就可以把方便用于电子制作中，用它进行数据传输或实现自动控制。下面将以一个简单实例──简易8位LED数字显示牌，来说明PC机标准并行接口（SPP）的基本工作原理和编程方法。 　制作实例　　现在电脑已经是很普及的了，一些小型或个体商店也会用到电脑去处理进销存的账目，在一些场合中往往要让客人当场直观地知道要支付的金额或让客人查询商品的售价，这时就需要超市POS系统中的LED报价牌，但它的整个价格很高，我们在这里实验一个用电脑并口直接控制的简易8位LED数字显示牌，以此帮助大家更容易的理解电脑并行接口标准模式的基本工作原理。 图1：元件 　　先来看看要用到的元器件。请看图一和表一，图中就是部分的元件，它要用的元件确实很少，甚至没有用到一个电阻。为了简化电路和充分利用电脑的接口，这里选用了USB取电，把USB连线的一头剪下，可以看到有红黑绿白，四根不同颜色的线，黑色为地线，红色为+5V，其余为信号线不选用（焊接操作时应小心不要把它接反在电路上，避免损坏USB口和并口可以加整流二极管以防反接）。共阳极双七段LED的引脚定义请看图三左半部，而右半部是测量其好坏的示意图，数字万用表打到测二极量档，这时红表笔有一个正电压（普通万用表则可以使用电阻档，黑表笔有正电压），用红表得笔接触LED阳极V（Vcc）,黑表笔分别接触各个笔划，各笔划亮时为好，否则为坏。制作中也可以使用共阴极的七段LED，只要在软件发送数据时取反就行了。因用到二个IC和八个LED如用万用板去制作连线很多，有条件可以自己制板，如你只要了解并口的原理也可以只接一个LED以简化电路。笔者则是使用一块从仪表拆下旧的8位数字LED印刷电路板，最终的实验成品和演示程序请看图五图六。 元　件 用　量 备　注 DB25孔式插座 1 也可以用针式 双DB25针式插头连线 1 用于连接 74HC373 2 74LS373也可 20脚IC座 2 可省 双七段LED 4 共阳极（单个的要8个） USB接线 1 用于取电，没有USB接口用+5V电源替代 万用板 1 可以自行蚀刻电路 表一　元件表 　　这个电路的原理也是很简单的。先来看看图四的电路图。IC1和IC2为74HC373三态八D锁存器，电路中只用到输出态和锁存态，而没有使用到高阻态的控制，所以芯片上输出控制端（1脚）只要接地就行了。IC1是用来控制七段LED的阳极电压的，IC2是用来控制七段LED的笔划的。具体的控制过程为：第一步：软件置并口16脚为高电平，17脚为低电平，这时IC1为输出态，IC2为锁存态，送选择显示位数据到LPT2-9脚，D0－D7对应8个LED，因这时IC1为输出态故数据输出到IC1的Q0－Q7，IC2不受影响。第二步：置并口16脚为低电平，17脚为高电平，这时IC1的数据被锁存，IC2为输出态，此时送笔划数据到D0－D7，重复第一步时，IC2的数据被锁存。如此时IC1的Q0为高电平，IC2的Q1、Q2为低电平，那么DS1号LED的b和c笔划段被点亮，显示1字符。若这时置IC1为输出态，输入数据置IC1的Q1为高电平其它为低电平，1字符便会移到第2个LED上显示，只要数据改变的快，人眼看起来就是二个1同时显示的。这就是动态显示的基本原理。　　要想向计算并口输入或输出数据那么要对它进行编程。那么下面我们来了解一下并口的原理和软件的编写方法。 图2：USB接线用于取电 图3：共阳极双七段LED的引脚定义和测量方法 图4：电路图(点击放大) 图5：制作成功的样品 图6：演示程序 软件及接口工作原理　　先来看看图七和图八，它们是常用的并行接口形式。图