VC++实现计算机并口的数据采集

摘 要 并口制作A/D转换接口电路，利用VC++提供的现成函数，可以直接控制和读写标准并口，具有无需打开机箱、开发成本低廉，制作方便等特点。

　　关键词  计算机并口; 模数转换; VC++

　　前言

　　计算机与外围设备的连接，有多种接口方式：串行、USB、SCSI、并行等，每一种接口方式都有其优点和缺点，由于串行和USB接口的抗干扰能力较强，传输距离远，所以在数据通信的时候，多采用以上两种方式。但有些应用场合，如CCD、视频数据采集卡，其要求的传输距离近，这时候采用并行接口，而且这样的运用随着人们对数据处理速度要求的提高会越来越多。

　　另外当计算机用于模拟信号检测时，需要配置A/D转换接口电路，商品化的数据采集卡价格比较贵，而自己开发一套传统的数据采集卡需要很多知识的储备，尤其涉及到了低层驱动程序的开发，难度比较大。

　　并行接口的脚位定义

　　1、物理接口描述

　　计算机并口适配器或数据采集卡基本上都采用多模式方式控制芯片，并口适配器的工作方式可以在CMOS中设置。并口工作模式有:标准并行接口(SPP)、简单双向接口(PS/2)、增强型并行接口(EPP1.9)、扩展功能接口(ECP)等。

　　物理接口采用了IEEE1284标准描述的Dsub25针内孔式连接器。管脚信号随工作模式不同也有所不同，下面就默认工作都是SPP模式说明一下(见表1)。

　　其中S对应状态寄存器，C对应控制寄存器，它们对应的地址分别为基址(378H)+1、基址(378H)+2。

　　表1并行端口SPP模式下物理连线及输出方向简介

　　

　　2、相关寄存器描述

　　图1是打印机适配器的控制寄存器，它只用了其中的低5位。

　　

　　图1 控制寄存器

　　图2是打印机适配器的状态寄存器，它只用了其中的高5位。

　　

　　图2 状态寄存器

　　其中每位与引脚对应关系如表1所示。

　　1、AD7820引脚及功能

　　AD7820是AD公司的一种与微处理器兼容的高速8位模数转换器(ADC)芯片采用单+5V供电，无需外接时钟，内部有取样保持电路，转换时间达到1.36 μs。引脚如图3所示

　　引脚功能介绍:

　　Vin模拟信号输人;

　　

　　图3 AD7820引脚图

　　DBO-DB7三态数据输出;

　　/RDY写控制/输出准备好;

　　MODE模式选择，内部通过一个50μA电流源拉低，MODE=0时激活读模式，MODE=1时激活写一读模式;

　　  读控制，低电平时访问数据;

　　中断输出控制位，低电平时表示AD转换结束;

　　GND电源地;

　　VREF(一)参考电压负端(一)，零码输入模拟电压，范围是:GND≤VREF(一) ≤VREF(十);

　　VREF(+)参考电压正端(十)，满量程输入模拟电压，范围是:VREF(一) ≤VREF(十) ≤VDD;

　　 片选输人，进行读或写操作时，必须为低电平;

　　溢出标志位;

　　NC空管脚;

　　VDD电源+5V.

　　2、电路实现

　　

　　图4 A/D转换接口电路

　　A/D转换接口电路原理如图4所示，AD7820工作在读模式下，只要 产生一个负脉冲就开始数据转换。 所需的控制信号由打印机控制口的C1位输出线引脚14脚产生，向 引脚输出一个负脉冲，A/D转换开始，在1.36 μs之后转换结束，数据锁存在片内三态输出数据锁存器中， 引脚输出一个低电平。 引脚与打印机状态口的S7位对应的插座11脚连接，通过查询状态口的S7位即可知道转换是否结束。

　　图4中74LS157为四2选1数据选择器，用于将结果分两次传给打印机状态口的S3~S6位，也就是与打印机的引脚15、13、12、10相连。 的控制信号由打印机控制口的C2位16脚控制。计算机通过二次从打印机状态口获得数据。

　　软件实现

　　PC机配置上述A/D转换接口电路之后，就可以对模拟电信号的检测了，模拟电信号的输入范围为0~4.98V。配上传感器之后，就可用于非电学模拟量的检测。

　　下面给出一段小程序采用VC++语言编写的。VC++中对端口的输入/输出，可以通过端口I/O函数一in p、一ou tp来实现，函数包含在conio. h库中。

　　……………..

　　-outp(0x37a,3) ; //清理端口

　　-outp(0x37a,0) ; //启动a/d转换

　　Do{datainput=-inp(0x379)&0x80} ;

　　While(datainput!=0x80) ; //等待转换结束

　　Data=-inp(0x379); //输入低四位数据

　　Data=Data&0x78 ;

　　Data1=Data>>3;

　　-outp(0x37a,0x4); //控制16脚为高电平

　　Data=-inp(0x379) ; //输入高四位

　　Data=Data&0x78 ;

　　-outp(0x37a,3) ; //使A/D停止转换

　　Data=Data<<1;

　　Data=Data|Data1 //8位2进制合并

　　………… //进一步数据处理

　　结束语

　　本系统可应用在一些实时性要求不是很高的系统中，它抛弃庞大的单片微型计算机系统，也不占用微机扩展槽，体积小，耗费少，且突破了传统微机数据采集的固定模式，使数据采集装置与微机的接口更加灵活、方便。