EPP通信在光纤激光共焦扫描显微镜中的应用

　　引　言

　　PC机与外围设备有多种接口方式:串行、并行、USB、以太网等,每一种接口方式都有其优点和缺点。在这些通信方法中,串行通信接口简单、连接方便,但其较慢的传输速率限制了它在大数据量采集领域的应用;USB和以太网的传输速率都比较高,但它们在与嵌入式系统连接时,PC端内核WDM驱动程序以及设备端固件开发过于复杂,并且需要硬件支持。在计算机与外围设备进行较大数据量传输时,EPP并行口是个不错的选择,它具有传输速率快、硬件接口简单等优点,并且成本开销也较小。

　　1　增强并行口EPP协议

　　相对于标准并行接口SPP,EPP极大改善了并行口的数据传输能力,使并行口实现了双向传输,并且传输速率接近ISA总线的传输速率(最大2M字节/s)。硬件完全与SPP标准相兼容,为用户提供了灵活的设计空间。

　　1.1　EPP引脚信号定义

　　EPP引脚信号定义如表1所示,设计者可以根据设计要求灵活运用这些单/双向信号。

　　1.2　EPP寄存器定义

　　并口EPP通常是LPT1,基地址BASE PORT一般是378H,通常使用中断IRQ7。并口EPP有8个寄存器,按照基地址依次排列分别是:数据寄存器、状态寄存器、控制寄存器地址寄存器、扩展数据寄存器以及三个用于进一步扩展的3个寄存器,具体如表2所示。其中状态寄存器(379H)和控制寄存器(37AH)的定义如表3所示。

　　1.3　并行口EPP模式数据读时序

　　EPP协议提供四种数据传送周期,分别是数据读周期、数据写周期、地址读周期和地址写周期。在光纤激光共焦扫描显微镜中主要是应用EPP数据读周期。当利用BASE PORT+4地址读取数据,EPP模式数据读周期时序如图1所示。而其他如:数据写周期、地址写周期和地址读周期时序基本类似。EPP1.9模式中,当数据读写周期开始后10μs内没有外部设备应答,系统会自动中断EPP传输,同时把状态控制字的第0位Timeout置位,检测Timeout就能判断传输是否成功。

　　1.4　WIN 2000下对EPP的编程

　　由于Windows 2000操作系统禁止直接读写端口信号,需要有一个可以由用户态代码控制的通用设备驱动程序以及相应的用户态应用程序接口,以提供应用程序对驱动程序的控制。驱动程序所起的作用是连接用户态应用程序和具体硬件,应用程序可以通过驱动程序读写硬件信息。

　　按照DDK(Driver Development Kit驱动程序开发包)的定义,驱动程序就是具体操作IRP(I/ORequest Packet)、设备对象以及各种附属的数据结构的代码。只有通过驱动程序才能读写EPP信号。设备驱动的一个基本特征是设备处理的抽象概念,即所有硬件设备都被看成普通文件,可以通过和操纵普通文件相同的标准系统调用来打开、关闭、读取和写入设备[1]。