VC++實現電腦並口的資料擷取

摘 要 並口製作A/D轉換介面電路，利用VC++提供的現成函數，可以直接控制和讀寫標準並口，具有無需開啟機箱、開發成本低廉，製作方便等特點。

　　關鍵詞  電腦並口; 模數轉換; VC++

　　前言

　　電腦與外圍裝置的串連，有多種介面方式：串列、USB、SCSI、並行等，每一種介面方式都有其優點和缺點，由於串列和USB介面的抗幹擾能力較強，傳輸距離遠，所以在資料通訊的時候，多採用以上兩種方式。但有些應用場合，如CCD、視頻資料擷取卡，其要求的傳輸距離近，這時候採用並行介面，而且這樣的運用隨著人們對資料處理速度要求的提高會越來越多。

　　另外當電腦用於類比訊號檢測時，需要配置A/D轉換介面電路，商品化的資料擷取卡價格比較貴，而自己開發一套傳統的資料擷取卡需要很多知識的儲備，尤其涉及到了低層驅動程式的開發，難度比較大。

　　並行介面的腳位定義

　　1、物理介面描述

　　電腦並口適配器或資料採集卡基本上都採用多模式方式控制晶片，並口適配器的工作方式可以在CMOS中設定。並口工作模式有:標準並行介面(SPP)、簡單雙向介面(PS/2)、增強型並行介面(EPP1.9)、擴充功能介面(ECP)等。

　　物理介面採用了IEEE1284標準描述的Dsub25針內孔式連接器。管腳訊號隨工作模式不同也有所不同，下面就預設工作都是SPP模式說明一下(見表1)。

　　其中S對應狀態寄存器，C對應控制寄存器，它們對應的地址分別為基址(378H)+1、基址(378H)+2。

　　表1並行連接埠SPP模式下物理連線及輸出方向簡介

　　

　　2、相關寄存器描述

　　圖1是印表機適配器的控制寄存器，它只用了其中的低5位。

　　

　　圖1 控制寄存器

　　圖2是印表機適配器的狀態寄存器，它只用了其中的高5位。

　　

　　圖2 狀態寄存器

　　其中每位與引腳對應關係如表1所示。

　　1、AD7820引腳及功能

　　AD7820是AD公司的一種與微處理器相容的高速8位模數轉換器(ADC)晶片採用單+5V供電，無需外接時鐘，內部有取樣保持電路，轉換時間達到1.36 μs。引腳3所示

　　引腳功能介紹:

　　Vin類比訊號輸人;

　　

　　圖3 AD7820引腳圖

　　DBO-DB7三態資料輸出;

　　/RDY寫控制/輸出準備好;

　　MODE模式選擇，內部通過一個50μA電流源拉低，MODE=0時啟用讀模式，MODE=1時啟用寫一讀模式;

　　  讀控制，低電平時訪問資料;

　　中斷輸出控制位，低電平時表示AD轉換結束;

　　GND電源地;

　　VREF(一)參考電壓負端(一)，零碼輸入類比電壓，範圍是:GND≤VREF(一) ≤VREF(十);

　　VREF(+)參考電壓正端(十)，滿配量輸入類比電壓，範圍是:VREF(一) ≤VREF(十) ≤VDD;

　　 片選輸人，進行讀或寫操作時，必須為低電平;

　　溢出標誌位;

　　NC空管腳;

　　VDD電源+5V.

　　2、電路實現

　　

　　圖4 A/D轉換介面電路

　　A/D轉換介面電路原理4所示，AD7820工作在讀模式下，只要 產生一個負脈衝就開始資料轉換。 所需的控制訊號由印表機控制口的C1位輸出線引腳14腳產生，向 引腳輸出一個負脈衝，A/D轉換開始，在1.36 μs之後轉換結束，資料鎖存在片內三態輸出資料鎖存器中， 引腳輸出一個低電平。 引腳與印表機狀態口的S7位對應的插座11腳串連，通過查詢狀態口的S7位即可知道轉換是否結束。

　　圖4中74LS157為四2選1資料選取器，用於將結果分兩次傳給印表機狀態口的S3~S6位，也就是與印表機的引腳15、13、12、10相連。 的控制訊號由印表機控制口的C2位16腳控制。電腦通過二次從印表機狀態口獲得資料。

　　軟體實現

　　PC機配置上述A/D轉換介面電路之後，就可以對類比電訊號的檢測了，類比電訊號的輸入範圍為0~4.98V。配上感應器之後，就可用於非電學類比量的檢測。

　　下面給出一段小程式採用VC++語言編寫的。VC++中對連接埠的輸入/輸出，可以通過連接埠I/O函數一in p、一ou tp來實現，函數包含在conio. h庫中。

　　……………..

　　-outp(0x37a,3) ; //清理連接埠

　　-outp(0x37a,0) ; //啟動a/d轉換

　　Do{datainput=-inp(0x379)&0x80} ;

　　While(datainput!=0x80) ; //等待轉換結束

　　Data=-inp(0x379); //輸入低四位元據

　　Data=Data&0x78 ;

　　Data1=Data>>3;

　　-outp(0x37a,0x4); //控制16腳為高電平

　　Data=-inp(0x379) ; //輸入高四位

　　Data=Data&0x78 ;

　　-outp(0x37a,3) ; //使A/D停止轉換

　　Data=Data<<1;

　　Data=Data|Data1 //8位2進位合并

　　………… //進一步資料處理

　　結束語

　　本系統可應用在一些即時性要求不是很高的系統中，它拋棄龐大的單片微型計算機系統，也不佔用微機擴充槽，體積小，耗費少，且突破了傳統微機資料擷取的固定模式，使資料擷取裝置與微機的介面更加靈活、方便。