增强型并行口EPP协议及其在CAN监控节点中的应用

2006-05-07 15:49:53来源: 电子技术应用

   

    摘 要: 针对微机并行口在CAN监控节点中的实际应用,详细介绍了微机并行口EPP协议和CAN监控节点的设计。

    关键词: 并行口EPP协议 CAN总线 CAN总线监控节点SJA1000CAN控制芯片82C250CAN控制器接口芯片

    1 增强型并行口EPP协议

    利用微机的标准串并口进行通信、控制和数据采集等是微机应用者所关心的课题。在过去,通常采用标准并行口(SPP)或RS232来进行通信、控制和数据采集,其速度和灵活性受到了很大的限制。这是因为RS232通讯速率较低;而标准并行口(SPP)进行数据采集时,由于数据线是单向的,因而不得不用状态线来完成数据的输入,状态线可用端口只有5位,最后还得进行字节或字的拼接。这既多花费时间又增加程序的复杂性,还不能取得较高的数据传输率。

    微机标准并行口SPP的局限性限制了并行口在高速通信、控制和数据采集等方面的进一步应用。为此,Intel Xicom和Zenith公司发起制定了EPP(Enhenced Parallel Port)协议,极大地改善了PC机并行口的数据传输能力,使得利用并行口的数据传输率接近标准PC内部ISA总线的传输率。应用时,需在PC机的BIOS setup中将并行口设置成EPP方式。

    1.1 EPP协议的信号定义

    EPP协议是一种与标准并行口兼容且能完成双向数据传输的协议。该协议定义的并行口更象一个开放的总线,为用户提供了更强大功能和更灵活的设计手段。设计者可以灵活应用这些单/双向信号以满足各自的特殊要求。表1列出了EPP信号的定义及描述。

    b2.gif (8184 字节)1.2 EPP寄存器

    简单地,从软件角度来看,EPP协议定义的信号分别对应三个不同的寄存器。在PC机中,并行口的基地址为378H,该地址为包含读入和读出两个寄存器的双缓冲寄存器,对应AD0…AD7双向数据/地址端口,输入操作时使用读入寄存器;输出操作时使用读出寄存器。单向状态端口和单向控制端口的寄存器地址分别为379H和37AH,其定义见表2。

    在控制端口中,IRQ ENABLE为中断允许标志位,中断信号由状态端口的INTR引入;READ ENABLE为数据端口读允许标志位,高电平时将外部信号写进读入寄存器378H,低电平时内部数据通过读出寄存器378H向外输出,这两个标志位只能通过软件进行设置。在DOS方式或WINDOWS的DOS窗口下,可通过DEBUG软件的I(读)命令和O(写)命令对三个寄存器的状态进行观察和改写:

   C:>DEBUG

    -I 378 ;读入数据/地址寄存器的内容

    04 ;内容为04H

    -O 378 5A ;向数据/地址端口输出数据5AH

    -I 378

    5A ;内容变为5AH

    -I 379 ;读入状态端口的内容

    7E ;内容为7EH

    -I 37A ;读入控制寄存器的内容

    CC ;内容为CCH

    -O 37A BF;向控制端口输出BFH

    -I 37A

    BF ;内容变为BFH

    -O 37A EC ;置位READ ENABLE,外部总线上的数据进入数据/地址寄存器378

    -I 378

    FF ;外部总线悬浮时电平为高

    1.3 EPP并行口

    EPP并行口的端口定义如图1中DB25所示。在实际的使用中,由于EPP并行口具有8位双向数据端口、状态端口和控制端口,因此,若辅以适当的定义,EPP并行口即可作为8位总线灵活使用。

    2 基于EPP的CAN监控节点的设计

    CAN总线是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1Mbps,通信距离可达10km。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,使网络内的节点个数在理论上不受限制。CAN协议采用CRC校验并可提供相应的错误处理能力,保证了数据通信的可靠性。由于CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计,特别适合工业过程监控设备的互连,因此,越来越受到工业界的重视。

    在CAN总线的初期连接调试中,常常需要监测CAN总线上传递的信息,用以判断CAN总线的工作状态。为此,采用PHILIPS SJA1000 CAN控制芯片、PHILIPS 82C250 CAN控制器接口及PC机并行口EPP工作模式设计了一个CAN总线监测节点,用于接收CAN总线上的信息并在PC显示屏上显示;同时,还可通过监控节点向CAN总线发送信息,便于CAN总线系统设备的建立与调试。

    2.1 PHILIPS SJA1000与82C250的引脚结构

    PHILIPS SJA1000和 82C250的引脚结构如图1所示。

    2.2 微机EPP协议并行口与SJA1000及82C250的连接及其应用

    由于微机并行口在EPP协议下工作时,有AD0~AD7、INT、WRITE、DATASTB(READ)等信号,就像一个开放的8位总线,且其传输速率达1Mbps/s,稍加定义及改造即可应用于许多I/O控制场合。在CAN监控节点的设计中,使用了并行口中的ADO~AD7、、INTR、RESET信号,其电路原理图如图1所示。

    2.3 监控节点的连接和软件的使用

    在设计CAN监控节点的过程中,为了方便用户使用,我们用BORLAND C++编制了DOS界面的应用程序,并向用户提供一个能向监控节点供电的三通转接板。使用时,在PC机的BIOS中将并行口设置为EPP模式,将监控节点插入PC机并口,再将三通转接板串入CAN总线的连接电缆中,然后用一条普通的串口电缆将监控节点与三通转接板连接起来。

    运行监控软件CANMonit.EXE,输入EPP并行口的I/O地址(多为378H),再按所需的通信速率在屏幕右方的表列中查出对应的代码,并填入对应的空格中,键入F10,若监控节点正常,即可进入监控界面。此时屏幕从上至下分为3个部分,各部分的切换用TAB键。第一部分是监控窗口,用于观察CAN总线上的信息,按回车键,在ID栏中输入需要观察的数据的ID号,该数据即在监控窗口中显示,监控窗口可同时显示十路不同ID号的数据;第二部分是发送窗口,按回车键,输入相应的ID号、数据长度、数据和数据发送的延迟时间,即可向CAN总线上发送信息;第三部分是状态窗口,在监控节点运行过程中,该窗口会显示一些相关信息、特别是一些关于CAN总线的错误信息,有助于诊断CAN总线发生的故障。观察完毕,使用Q键即可终止软件的运行。

 

 

 

 

 

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/others/200605/2355.html
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