1 PC机并行口
1.1 并行口硬件接口简介
标准并行口有25个引脚,其中数据端口引脚为2~9,状态端口引脚为15、10~13,控制端口引脚1、14、16、17用于连接器件,其他引脚18~25是接地引脚GND。25针并行口如图1所示。
并行口工作在SPP模式下,PC机是通过对3个8位端口寄存器的读或写来实现对它们的控制。端口寄存器分别是:
◆数据端口(地址0x378)为D7~D0,对应引脚P9~P2;
◆状态端口(地址0x379)为S7~S3,对应引脚P11、P10、P12、P13、P15;
◆控制端口(地址0x37A)为C3~C0,对应引脚P17、P16、P14、P1。
注意:S7、CO、C1、C3信号的逻辑状态在连接器处是与相应寄存器位相反的。对这些位进行写操作时,写入的值应该与连接器处设置的值相反;同样,进行读操作时,读取的值也与连接器处设置的值相反。
1.2 并行口编程简介
WindOWS对系统底层操作采取了屏蔽的策略,但是在硬件或系统软件开发中只要涉及系统底层的操作,就不得不深人到Windows的内核去编写属于系统级的设备驱动程序。对并行口的读/写操作就是如此。为了绕过WindOWS安全保护机制,需要允许32位Windows程序直接对I/O口进行操作。这里使用由Yariv Kaplan编写的WinIo库中的几个函数来实现对I/O口的读/写。
(1)初始化与终止
对端口读/写前后要分别初始化和终止
GetPortVal函数从指定端口读取一个BYTE/WORD/DW0RD类型的值;SetPortVal函数向指定端口写入一个BYTE/WORD/DWORD类型的值;wPortAddr是指定一个端口地址值;pdwPortVal为指向一双字节型变量的指针,该变量存储从wPortAddr端口读取的值;dwPortVal为一双字节型变量写到wPortAddr端口中;bSize指定读取字节数,值可以为1、2或4。
2 AT89S5X系列单片机
2.1 AT89S51简介
AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS 8位单片机,片内含4 KB ISP(In-System Programming)的可反复擦写1 000次的Flash只读程序存储器。该器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。功能强大的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
2.2 AT89S51串行编程时序及指令
2.2.1 串行编程模式下的时序分析
2.2.2 串行编程指令
串行编程使用4字节协议,指令如表1所列。
3 并行口与AT89S5X单片机的硬件设计
通过对并行口和编程时序的分析,我们制作了AT89S5X单片机的ISP下载线。下面对并行口与单片机的连线作一简单介绍:并行口P2引脚连接单片机的P1.5引脚(MOSI);并行口P10引脚连接单片机的P1.6引脚(MISO);并行口P1引脚连接单片机的P1.7引脚(SCK);并行口P17引脚连接单片机的RST引脚,如图2所示。
4 ISP下载线的软件设计
在硬件设计的基础上,通过对ISP时序和串行编程指令的分析,采用Visual C++ 6.0编写了下载线程序。其主要关键编程函数略——编者注。
结 语
以下是作者在调试中获取的一些参数,希望对大家有所帮助。
参考资料:
晶体振荡器的频率为33 MHz(MAX),所以周期T=1/F=1/33 MHz=30 ns(MIN);SCK正脉冲宽度为8×30 ns=240ns(MIN);SCK负脉冲宽度为8×30 ns=240ns(MIN);MOSI建立到SCK变高时间为30ns(MIN);SCK变高后MOSI保持时间为2×30 ns(MIN);SCK变低到MISO有效时间为10 ns(MIN)~32 ns(MAX)(一般取16ns);芯片檫除指令周期为500 ms;串行字节写周期为64×30 ns+400 ns。
实验数据:
晶体震荡器的频率为33 MHz(MAX),所以周期T=1/F=1/33 MHz=30 ns(MIN);芯片擦除指令周期为200ms;SCK变高后MOSI保持时间为1 ms(MIN)。