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用增强并口EPP协议扩展计算机的ISA

用增强并口EPP协议扩展计算机的ISA

点击数:7162 次   录入时间:03-04 11:58:09   整理:http://www.55dianzi.com   电力配电知识

    Variable IOW: STD_LOGIC;

    Variable EPPBuf: STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);

    Begin

    Case ISA is

    When Idle =>

    If IOR=‘1’ then

    #IORD <= ‘0’;

    IOR=‘0’;

    ISA := RD;

    Elseif IOW=‘1’ then

    #IOWR <= ‘0’;

    ISADataBuf<=EPPBuf;

    IOW:=‘0’;

    ISA:=WR;

    End if;

    When RD =>

    EPPBuf:=ISADataBus;

    #IORD<=‘1’;

    ISA:=Idle;

    When WR =>

    #IOWR <=‘1’;

    ISA:=Idle;

    End case;

    End;

    End Process;

5 计算机对EPP/ISA的操作

    计算机通过EPP协议用CPLD扩展出ISA接口,现有的ISA卡就可以通过ISA接口、CPLD和EPP协议间接地连到了计算机上。对于ISA卡的使用者而言,无论从硬件的角度还是从软件的角度来看,都好象是这块ISA卡直接插在计算机的ISA槽内,其速度也完全能够达到应用的要求。EPP协议的用户编程接口是协议定义的几个IO口地址。以并口基地址为378H为例,378H是SPP数据口,379H是SPP状态口,37AH是SPP控制口,37BH是EPP地址口,37CH是EPP数据口。对ISA卡的操作顺序是:首先通过设置nInit为高和写EPP地址口来设置ISA卡的高8位地址,再通过设置nInit为低和写EPP地址口来设置ISA卡的低8位地址,就可以通过EPP数据口对ISA卡进行读写操作了。作者本人做出的系统对单一的地址进行操作时,写操作的速度可以达到1000~1200 KB/s,最高可以达到1310KB/s,读操作的速度可达800~1100KB/s,完全能满足数据采集和控制的要求。如果是对多个地址进行操作,由于设置地址要占用一个或者两个EPP地址周期,所以数据传输速度会有所损失。

6 与其它通讯方案的比较

    (1)RS232串口:最通用的一种连接方法。但是它支持数据传输速率最大为10~20KB/s,对于一般的数据采集和控制系统而言显得有些慢。

    (2)SPP:数据通讯速度比串口快,可以达到150 KB/s。但是SPP用做数据输入时很麻烦,用多次IO才能完成一次完整的数据读取,速度要牺牲很多,况且外设的设计并不比EPP简单。所以,如果选择了并口方案,就不能选择SPP模式,除非用户仅仅是做数据输出并且对速度没有很高的要求。

    (3)ECP:与EPP相比ECP最大的优势是它支持DMA操作,如果系统工作时有大批量的数据要传输,用ECP模式可以大大减轻计算机CPU的负担,提高系统的整体性能。但是获得ECP的高性能的代价是必须重新设计比EPP复杂得多的接口软件(指CPLD的控制软件),同时计算机软件方面还必须要编写硬件驱动程序,这对于一般的计算机应用系统开发者而言还是一个不小的困难。

    (4)PCMCIA(the Personal Computer Memory Card Industry Association):发展了信用卡大小的外设与PC机连接的标准。最初,PCMCIA标准仅对于内存卡,现在已扩展到I/O设备。数据能以最大5MB/s的速率传输。但PCMCIA卡不支持DMA,这就增加了数据采集和CPU处理之间的时间。因而,目前的PCMCIA I/O卡需大容量缓存。PCMCIA设备的另一缺点是尺寸太小(最大尺寸86mm×54mm×10mm),不能用于控制数据采集系统中的一些模拟电路部分。

    (5)USB(Universal Serial Bus):支持12Mbps的数据传输速度,支持127个外围设备,支持PNP(Plug and Play),支持热插拔,并且总线本身可以提供用户系统电源。信号传输采用差分方式,可以抑制比较强的共模干扰。USB具有很大的发展前途。在未来的计算机上,可能不再提供RS232串口,可能不再提供并口,但绝对不可能没有USB接口。USB的使用不象并口那样简洁,它必须要有专用的接口芯片的支持才能用在系统中。不少芯片商已经提供了USB的产品,如USB HUB、USB接口、USB单片机等等。当然用户自己也可以把USB协议写到PLD芯片中去,使接口和系统融为一体。

    综上所述,采用EPP扩展计算机的ISA接口是一种新颖的计算机外设设计方案,它具有非常高的性能价格比,能够达到绝大多数基于ISA接口的数据采集和控制系统的通讯速度要求。这种方案大大扩展了笔记本电脑对于ISA接口设备的适应能力,省去了用户对扩展箱的需求。仅仅改写该系统的CPLD程序和计算机的控制程序就可以提供新的功能,如做成双ISA接口系统,或者改造成STD、STE总线系统等等,而系统的硬件不需做任何的改动。EPP的确是一种有前景的实用接口技术,值得微机外设设计者和使用者采用。

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