隨著技術(shù)的進(jìn)步和大量外設(shè)的增加，不僅要求計(jì)算機(jī)并行口可以連接打印機(jī)，而且可以連接到其他外設(shè)，并要求能夠雙向傳輸數(shù)據(jù)，對高速外設(shè)還要求高速數(shù)據(jù)傳輸，如DPS。在科技飛速發(fā)展的今天，DSP的處理能力和速度也快速提高，廣泛用戶在科學(xué)研究、軍事及通信等電子領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中免不了要和PC機(jī)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。計(jì)算機(jī)并口傳統(tǒng)的傳輸模式為SPP（標(biāo)準(zhǔn)并口），數(shù)據(jù)傳輸方向是從計(jì)算機(jī)到外圍設(shè)備，只能輸出數(shù)據(jù)，不能輸入數(shù)據(jù)。這就限制了并行口高速數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用。于是我們在EPP模式下設(shè)計(jì)了一種實(shí)現(xiàn)DSP與PC機(jī)之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨浮?/p>
在EPP模式下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
EPP協(xié)議是一種與標(biāo)準(zhǔn)并行口兼容且能完成雙向數(shù)據(jù)傳協(xié)議。該協(xié)議定義的并行口更像一個(gè)開放的總線，給用戶提供了強(qiáng)大的功能和靈活的設(shè)計(jì)手段。
它有四個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期：數(shù)據(jù)寫周期；數(shù)據(jù)讀周期；地址寫周期；地址讀周期。數(shù)據(jù)周期用于主機(jī)與外設(shè)之間的傳輸數(shù)據(jù)，地址周期一般用于傳輸?shù)刂贰⑼ǖ馈⒚詈涂刂菩盘枴＿@引起周期也可以看成為兩種不同的數(shù)據(jù)周期。
EPP模式最主要的特征之一是整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程發(fā)生在一個(gè)ISAI/O周期內(nèi)。也就是說，用EPP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以獲得500K-2M字節(jié)/秒的傳輸率，即并口的外圍設(shè)備有接近ISA總線插板的性能。利用聯(lián)鎖形式的握手信號，數(shù)據(jù)的傳輸由接口中最慢的設(shè)備來決定，既可以是主機(jī)，也可以是外設(shè)。這種“速率適應(yīng)性”對主機(jī)和外設(shè)來說都是透明的。所有的并行口傳輸方法都利用了聯(lián)鎖握手信號。用這種方法，外圍設(shè)備可以控制其本身操作所需的建立時(shí)間。同時(shí)由于EPP模式傳輸數(shù)據(jù)的過程簡單易實(shí)現(xiàn)，所以我們決定采用雙向并口的EPP傳輸模式來實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。
當(dāng)并口向ADI公司的DSP芯片ADSP21060傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，通過數(shù)據(jù)鎖存器鎖住一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后給ADSP21060一個(gè)中斷信號，使其讀取數(shù)據(jù)；同樣，當(dāng)ADSP21060向并口傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，先讓鎖存器鎖住數(shù)據(jù)，再給并口一個(gè)中斷，使其讀取數(shù)據(jù)，這樣就完成了數(shù)據(jù)的雙向通信。可是，用這種方法，無論數(shù)據(jù)向哪一個(gè)方向傳輸，只能傳一個(gè)字節(jié)就引起一次中斷，再使PC機(jī)或ADSP21060讀取，然后再傳下一個(gè)字節(jié)，這就占用了CPU的大量時(shí)間，降低了CPU的工作效率。為此我們利用兩個(gè)FIFO來提高CPU的工作效率。
EPP模式下基于FIFO實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸
EPP模式下基于FIFO實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信的原理框圖見圖1。
它的通信過程是：當(dāng)并口向ADSP21060傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，并口音先將輸出FIFO復(fù)位，然后，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)成批寫到此FIFO中再給ADSP21060一個(gè)中斷信號，通知它從輸出FIFO讀取數(shù)據(jù)；
當(dāng)ADSP21060向并口傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，首先將輸入FIFO復(fù)位，然后，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)成批寫到此FIFO中再給計(jì)算機(jī)并口一個(gè)中斷信號，通知它從輸入FIFO讀取數(shù)據(jù)，這樣就完成了數(shù)據(jù)的雙向通信。
這種設(shè)計(jì)具有塊傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)，占用并口和ADSP21060的時(shí)間非常少。
圖中主要邏輯關(guān)系如下：
輸出FIFO的讀（AR）=RD and A0 and A1 and MS01；
輸出FIFO的寫（PW）=nWrite or nDstrb;
輸入FIFO的讀（PR）=not （nWrite）or nDstrb；
輸入FIFO的寫（AW）=WR and A0 and A1 and MS01。
在此電路設(shè)計(jì)中，有兩個(gè)問題值得注意：
(1)nWait信號需要通過nDstrb和nAstrb的邏輯關(guān)系來產(chǎn)生。其邏輯關(guān)系為：nWait=not (nDstrb and nAstrb)。
(2)由于EPP和SPP兼容，在EPP模式下，需要將并口命令字中nWrite、nDstrb格nAstrb對應(yīng)的位設(shè)置為無效。
計(jì)算機(jī)EPP并口程序設(shè)計(jì)
我們所選用的電可編程邏輯器件（EPLD）是Altera公司的EPM7128，關(guān)于它的詳細(xì)介紹請參考Altera公司的器件手冊，在這里僅給出AHDL語言寫的控制程序如下：
FIFO存儲器清零子程序，給FIFO送一個(gè)清零脈沖：void fifo_rst(void)；設(shè)置命令字子程序：void command(void);寫數(shù)據(jù)到FIFO子程序：void data_out (void)；從FIFO讀數(shù)據(jù)子程序：void data_in(void)；
在訪問EPP寄存器之前，軟件必須寫零到控制寄存器的0，1，3位；寫數(shù)據(jù)時(shí)將指針ptr中的number個(gè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)端口寫入輸出FIFO存儲器中，然后引起ADSP21060中斷；讀數(shù)據(jù)時(shí)通過數(shù)據(jù)端從輸入FIFO存儲器讀number然后將數(shù)據(jù)讀到指針ptr中。
#define BASE_ADDR 0X378
#define ADDR_PORT 3
#define DATA_PORT 4
#define CONTROL_PORT 2
#define CONTROL_ININT 2
#define SET_BIT(x,b) ((x)=(1<<(b)))
#define CLEAR_BIT(x,b) ((x)&=～(1<<(b)))
void fifo_rst()
{
char control;
vontrol=inportb(BASE_ADDR+CONTROL_PORT);
CLEAR_BIT(control,CONTROL_ININT);
outportb (BASE_ADDR+CONTROL_PORT,control);
SET_BIT(control,CONTROL_ININT);
outportb (BASE_ADDR+CONTROL_PORT,control);
}
void command(void)
{
int com;
com=0;
control=inportb(BASE_ADDR+CONTROL_PORT);
control=control & oxf4;
outportb(BASE_ADDR+CONTROL_PORT,control);
}
void data_out(int number,char *ptr)
{
int i;
fifo_rst();
for(i=0;i
outportb(BASE_ADDR+ADDR_PORT,0);
}
void data_in(int number,char *ptr)
{
int i;
for(i=0;i
}
結(jié)論
本文給出了一種采用EPP模式下的FIFO和ADSP21060進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)方案。該電路能夠完成ADSP21060和計(jì)算機(jī)并口的高速數(shù)據(jù)傳輸，且占用ADSP21060和計(jì)算機(jī)的時(shí)間非常少。另外，文中編制的子程序?qū)τ谄渌cPC機(jī)間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信的電路有參考價(jià)值。經(jīng)調(diào)試證明此方案是可行的。