Универсальный параллельный адаптер предназначен для подключению к компьютеру различных устройств с цифровыми входами. К примеру, он может использоваться для записи информации в ПЗУ, прямого управления шаговыми двигателями, для налаживания различных электронных схем в качестве эмулятора и т.д. При наличии соответствующего программного обеспечения многие из перечисленных задач можно выполнить используя лишь порт компьютера, но при этом возникает вполне реальный риск выхода порта из строя, потому что его выходы не имеют защиты и рассчитаны на подключение лишь одного вывода, а для ремонта может потребоваться замена материнской платы. Кроме того для подключения к параллельному порту чего либо необходимо предварительно выключить компьютер. Адаптер устраняет эти проблемы и позволяет думать в первую очередь о разрабатываемой схеме, а не о том как бы в процессе ее создания не спалить компьютер.
Идея использовать параллельный порт для выдачи и приема цифровых сигналов с ТТЛ уровнями не нова, например в [1] приводится подобная схема. Предлагаемый здесь адаптер отличается простотой, при возможностях достаточных для большого количества применений. К тому же если Вам через какое то время понадобится увеличить количество входов-выходов можно просто собрать такую же схему и подключить ее по приведенной ниже таблице. Хотя если предполагается что выводов одной схемы сразу будет недостаточно лучше использовать более мощный вариант. Схема состоит из 3-х регистров и одного мультиплексора. Все регистры включены по одинаковой схеме, за исключением третьего, его выходы могут быть переведены в высокоомное состояние, поэтому к нему так же подведен управляющий сигнал разрешения включения выходов ОЕ. Информационные входы всех регистров объединены и подключены к соответствующим выходам параллельного порта компьютера, потому что используется ТТЛШ серия, то допустимо нагружать один выход порта на несколько входов микросхем. Для стробирования используются управляющие линии порта, подключенные ко входам С регистров. Для увеличения количества входов используется мультиплексор D4.
Схема подключается к параллельному порту, так же необходимо подвести питание +5В к микросхемам, лучше всего для этого использовать блок питания компьютера. В моем варианте собранная схема находится внутри компьютера, подключается к внутреннему разъему LPT порта на системной плате, для питания использует 4 контрактный разъем, а рабочие выходы выведены на 32 контактный разъем вмонтированный в заглушку от отсека 5,25 на передней панели. На этот же разъем выведены напряжения питания +5, +12 вольт. При необходимости увеличить количество выводов можно собрать второй такой же блок и подключить его в соответствии с приведенной ниже таблицей к первому, подключенному к компьютеру. При этом появятся дополнительно несколько входов и выходов, но время доступа увеличится. Для подключения к внешнему устройству используются цепи О1…О24, из них О1…О16 являются обычными выходами, а О17-О24 могут использоваться как входы или выходы. Цепь О16 параллельно используется для внутренних нужд.
Подключение к параллельному порту
Вывод порта
Тип
Название вывода
Цепь адаптера
2
O
D0
IN1
3
O
D1
IN2
4
O
D2
IN3
5
O
D3
IN4
6
O
D4
IN5
7
O
D5
IN6
8
O
D6
IN7
9
O
D7
IN8
1
O
-STROBE
IN9
14
O
-AUTO FD
IN10
16
O
-INIT
IN11
17
O
-SLCT IN
IN12
10
I
-ACK
IN13
11
I
BUSY
IN14
12
I
PE
IN15
13
I
SLCT
IN16
18…25
—
GND
общ.
Подключение второго адаптера для увеличения количества выводов
Первый
Второй
Первый
Второй
O1
I1
O9
I9
O2
I2
O10
I10
O3
I3
O11
I11
O4
I4
O12
I12
O5
I5
O17
I13
O6
I6
O18
I14
O7
I7
O19
I15
O8
I8
O20
I16
Программа должна писаться для каждого конкретного случая использования устройства отдельно, поэтому я не привожу здесь никаких вариантов, а лишь рассматриваю основные принципы программного управления схемой. Практически любой язык программирования имеет функции позволяющие записать число по заданному адресу в порт ввода-вывода. Управление схемой осуществляется через вызовы таких функций. Для записи 8 битного числа в буферный регистр схемы, необходимо записать его в регистр данных параллельного порта, далее записать в в регистр управления любое число имеющее в соответствующем разряде единицу (соответствующем выводу С выбранного буферного регистра) и далее в него же ноль. Для чтения 4х бит данных достаточно просто прочитать регистр состояния порта, для чтения остальных бит предварительно измените состояние линии О16. Необходимо учитывать то что некоторые входные и выходные линии порта проинвертированы. Адреса регистров для LPT1 приведены в таблице и верны для большинства компьютеров, но для корректного определения адресов следует использовать данные BIOS.
Регистр данных
378h
Регистр состояния
379h
Регистр управления
37Ah