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基于uPSD323X的EPP增強并口的接口技術
摘要：系統介紹EPP增強并口接口協議，簡要介紹ST公司uPSD323X系列器件的特點及其開發環境PSDsoft EXPRESS；從硬件電路和軟件編程兩個方面，詳細介紹使用uPSD323X系列器件實現EPP增強并口接口的設計方法。引言
在IBM公司推出PC機時，并行端口已經是PC機的一部分。并口設計之初，是為能代替速度較慢的串行端口驅動當時的高性能點陣式打印機。并口可以同時傳輸8位數據，而串口只能一位一位地傳輸，傳輸速度慢。隨著技術的進步和對傳輸速度要求的提高，最初的標準并行端口即SPP模式的并行端口的速度已不能滿足要求。1994年3月，IEEE 1284委員會頒布了IEEE 1284標準.IEEE 1284標準提供的在主機和外設之間的并口傳輸速度，相對于最初的并行端口快了50～100倍。IEEE 1284標準定義了5種數據傳輸模式，分別是兼容模式、半字節模式、字節模式、EPP模式和ECP模式。其中EPP模式、ECP模式為雙向傳輸模式。EPP模式比ECP模式更簡潔、靈活、可靠，在工業界得到了更多的實際應用。本文介紹的一種基于uPSD323X的EPP增強并口的設計核心是，使用uPSD323X內部的CPLD實現EPP接口。
1 EPP接口協議介紹
EPP(Enhanced Parallel Port,增強并行端口)協議最初是由Intel、Xirocm、Zenith三家公司聯合提出的，于1994年在IEEE1284標準中發布。EPP協議有兩個標準：EPP1.7和EPP1.9。EPP接口控制信號由硬件自動產品，整個數據傳輸可以在一個ISA I/O周期完成，通信速率能達到500KB/s～2MB/s。
EPP引腳定義如表1所列。
表1 EPP接口引腳定義
說 明
1nWrit輸出指示主機是向外設寫（低電平）還是從外設讀（高電平）2～9Data0～7輸入/輸出雙向數據總線10Interrupt輸入下降沿向主機申請中斷11nWait輸入低電平表示外設準備好傳輸數據，高電平表示數據傳輸完成12Spare輸入空余線13Spare輸入空余線14nDStrb輸出數據選通信號，低電平有效15Spare輸入空余線16Ninit輸出初始化信號，低電平有效17nAStrb輸出地址數據選通信號，低電平有效18～25GroundGND地線1.1 EPP接口時序
EPP協議定義了4種并口周期：數據寫周期、數據讀周期、地址寫周期和地址讀周期。數據周期用于計算機與外設間傳送數據；地址周期用于傳送地址、通道、命令、控制和狀態等輔助信息。圖1是EPP數據寫的時序圖。圖1中，nIOW信號實際上在進行EPP數據寫時并不會產生，只不過是表示所有的操作都發生在一個I/O周期內。在t1時刻，計算機檢測nWait信號，如果nWait為低，表明外設已經準備好，可以啟動一個EPP周期了。在t2時刻，計算機把nWrite信號置為低，表明是寫周期，同時驅動數據線。在t3時刻，計算機把nDataStrobe信號置為低電平，表明是數據周期。當外設在檢測到nDataStrobe為低后讀取數據并做相應的數據處理，且在t4時刻把nWait置為高，表明已經讀取數據，計算機可以結束該EPP周期。在t5和t6時刻，計算機把nDataStrobe和nWrite置為高。這樣，一個完整的EPP數據寫周期就完成了。如果就圖1中的nDataStrobe信號換為nAddStrobe信號，就是EPP地址寫周期。
圖2是EPP地址讀周期。與EPP寫周期類似，不同的是nWtrite信號置為高，表明是讀周期，并且數據線由外設驅動。
從EPP讀、寫周期可以看出，EPP模式的數據傳輸過程是一個信號互鎖的過程。以EPP寫周期為例子，當檢測到nWait為低后，nDataStrobe控制信號就會變低，nWait狀態信號會由于nDataStrobe控制信號的變低為而高。當計算機檢測到
nWait狀態信號變高后，nDataStrobe控制信號就會變高，一個完整的EPP寫周期結束。因此，EPP數據的傳輸以接口最慢的設備來進行，可以是主機，也可以是外設。
1.2 EPP增強并口的定義
EPP增強并口模式使用與標準并口（SPP，Standard Paralled Port）模式相同的基地址，定義了8個I/O地址。基地址 0是SPP數據口，基地址 1是SPP狀態口，基地址 2是SPP控制口。這3個口實際上就是SPP模式下的數據、狀態和控制口，保證了EPP模式和SPP模式的軟硬件兼容性。
基地址 3是EPP地址口。這個I/O口中寫數據將產生一個連鎖的EPP地址寫周期，從這個I/O口中讀數據將產生一個連鎖的EPP地址讀周期。在不同的EPP應用系統中，EPP地址口可以根據實際需要設計為設備選擇、通道選擇、控制寄存器、狀態信息等。給EPP應用系統提供了極大的靈活性。
基地址 4是EPP數據口。向這個I/O口中寫數據將產生一個連鎖的EPP數據寫周期，從這個I/O口讀數據將產生一個連鎖的EPP數據寫周期。基地址 5～ 7與基地址 4一起提供對EPP數據口的雙字操作能力。EPP允許主機在此個時鐘周期內寫1個32位雙字，EPP電路再把32位雙字拆為個字節依次從EPP數據口中送出去。也可以用其所長6位字方式進行數據傳送。
由于EPP通過硬件自動握手，對EPP地址口和EPP數據口的讀寫操作都自動產生控制信號而無需軟件生成。
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