增强并口epp与dsp接口的设计增强并口epp与dsp接口的设计

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1、增强并口EPP与DSP接口的设计增强并口EPP与DSP接口的设计

2、第1...lunal>关键词：增强并行口（EPP）ADSP2181EPLD利用计算机进行数据采集与控制一直都是研究的热点。大部分数据采集与控制系统都是做成插卡的形式；然而，对于日益普及应用的笔记本电脑而言，由于没有提供扩展插槽，不能够直接做成插卡的形式，因此就需要充分利用笔记本提供的外围接口，例如并口、串口等来实现。由于串口速度的限制，对于速度比较高的数据采集与控制系统，往往采用计算机的并口。这几年在国内已经有很多大在做利用增强型并行口（EPP）与外界进

3、行通信这方面的工作，但大部分都是与一些简单外围电路的通信与控制（例如FIFO、A/D转换器），很少有人涉及到与DSP的通信。我们所设计的并口与ADSP2181的接口，为和外围复杂电路进行通信提供了一种途径。一、EPP并口最常见的计算机并口模式是SPP模式（标准并行口）。该模式数据传输是单向的，如果要完成数据的输入就不得利用状态线。故读入一个数据就需要进行好几次的I/O读周期，因此传输速度就不可能做到很高，仅能做到150KB/s。其外围设计电路并不比EPP简单，因此SPP在数据采集与控制系统中很少应用。1992年，int

4、el、Xi与Zenith公司共同制定了EPP1.7标准，并在随后的时间里对该增值修订与完善。对于EPP标准而言，现在主要有EPP1.7与EPP1.9两种标准；对于用户而言，它们在具体的应用中并没有什么不匹配的地方。EPP协议与标准并行口兼容而且能够完成双向数据传输的协议。它提供了四种数据传送周期：数据读周期、数据写周期、地址读周期、地址写周期。数据周期一般用于主机与外设之间进行数据传送；地址周期一般用于传送地址、通道、命令和控制等信息。在实际操作中，两者并没有太大的区别。几乎可以把地址周期看到另外一种的数据周期。仅有的

5、区别将在后面说明。表1给出了EPP协议中各引脚的信号的定义与描述。表1EPP中各引脚的定义与描述EPP信号名EPP信号方向EPP信号描述对应并口引脚NB/s的传输速率。由于NA接口ADSP2181是AD公司制造的ADSP21XX定点DSP系列的一种。它的指令周期为30ns，足以满足信号的实时处理。它内部有16MB的程序存储区（PM）与16MB的数据存储区（DM）。外围接口可以通过IDMA与I/O的方式对存储区进行访问。其IDMA操作的最大优点IDMA的读写操作并不影响ADSP2181程序的运行。但是需要注意的是ADSP

6、2181与外设不能够同时对同一个存储区进行读写，否则，会引起数据紊乱。IDMA端口主要有以下几个信号线：nIRD(输入、读选通)、nIA选通)、IAL（输入、地址锁存使能）、IDA0～15（地址/数据复用线）、nIACK(输出、DSP响应信号)。IDAM读写的初始地址与存储区的类型由ADSP2181内部专门的寄存器来控制。每进行一次读写，则该初始地址就自动加1。该寄存器呵以由ADSP2181来设置，也可以由外设电路通过IDMA操作来完成。IDMA读周期的时序图如图2所示。IDMA写周期的时序图如图3所示。需要注意的是在

7、IDMA读周期中，nIA写周期时序中，nIRD为高电平，IAL为低电平。三、接口电路以及整体设计的考虑图4是我们设计的接口电路框图。并口控制线包括Ndatastb、Naddstb、Ninit；DSP控制线包括nIS、n7128S系列。它有2500个可用门，128个宏单元、2个全局时钟，可以完成EPP与ECP电路的逻辑设计。同时支持在线编程，可以很方便地对程序进行下载。该器件用MAXPLUSII系列的软件进行编程，这种软件支持图形、语言等多种设计文件。由于采用可编程器件，因此电路还可以采用ECP协议。ECP协议支持DMA

8、的传输方式。最主要的是在进行大批量的数据传输的时候可以节省很多系统资源；但在传输速度上并没有大的提高。该协议设计起来比EPP协议复杂很多，需要开发相应的硬件驱动程序。因此在我们设计的电路中，仍然采用EPP协议来实现。四、EPP并口传输速度的测试读写程序是用VxD编写的。VxD(VirtualDeviceDriver)是用来扩展Windows操作系统功能的程序，也是一个管理硬件设备或者已安装软件等系统资源的32位可执行程序，并可以使得几个应用程序同时使用这些资源。Windows通过使用VxD允许基于Windows的应用程

9、序实现多任务。VxD在与Windows的连接工作中处理树熊怕，并在不影响其它应用程序执行的情况下为特定的应用程序执行I/O操作。由于设备接收工作中处理中断，并在影响其它应用程序执行的情况下为特定的应用程序执行I/O操作。测试结果如表2所列。表2各种方式读速率的比较　方式1（字节读写）方式二（字读写）方式三（双字读写）方式四（字读写