飞思卡尔MC68HC908GP32单片机实现EPP增强并口的接口


  用68HC908GP32单片机实现EPP增强并口的接口技术
   
   本文着重介绍用NXP公司的68HC908GP32单片机实现EPP接口设计。

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   用单片机来实现EPP接口似乎有些不可思议,因为单片机的速度比较慢,并且指令的执行是串行的,不能像CPLD或者FPGA那样把一个大任务分成几个独立的小任务并行处理。作者原来一直用可编程逻辑器件实现EPP接口设计,认为单片机不可能实现EPP接口设计。在了解了NXP公司的68HC908GP32单片机卓越的超频性能后才用GP32单片机实现EPP接口设计。实践表明,68HC908GP32单片机可以很好地完成EPP接口任务,性能完全能够满足计算机和外设双方的要求。68HC908GP32单片机丰富的外高和高效率的I/O指令系统弥补了速度慢的不足。如果考虑一个EPP应用系统的整体功能,用单片机来实现接口和控制功能是性价比最高的实现方案。

68HC908GP32单片机功能概述
68HC908GP32是Motorola公司1999年推出的68HC08系列单片机。68HC908GP32采用68HC08CPU,其性能是68HC05CPU的5~10倍。68HC908GP32有32KB的FLASH闪速存储器,具有在线编程能力和超强的保密功能;有512字节的RAM、增强型串行通信口SCI、串行外设接口SPI;有两个16位双通道定时器接口,每个通道可以选择为输入捕获、输出比较或PWM,其定时时钟可为内部总线的1,2,4,8,16,32和64分频;有8路8位A/D转换器、8位键盘唤醒口、29根通用I/O引脚。系统保护特性为:计算机工作正常(COP)复位、低压检测复位、非法指令检测复位及非法地址检测复位。

68HC908GP32的时钟发生模块
68HC908GP32有时钟发生模块,利用32kHz晶振和片内PLL(锁相环)电路可以产生高达19.5MHz的工作频率。一般的单片机不能超频运行,否则会因为读代码错误、代码运行错误、芯片发热等因素导致芯片不能正常运行,频繁死机,甚至会烧毁芯片。68HC908GP32的CPU正常情况工作在8MHz频率下,但是在2.4倍额定频率下还能够稳定运行。作者做过一个实验,68HC908GP32工作在19.5MHz下,在实验室环境中稳定运行了90h,在电力系统动态模拟实验室的直流发电机电刷附近稳定运行了90min,运行过程中没有出现过意外的死机现象。实验表明,68HC908GP32单片机是可以长期超频工作的。

用68HC908GP32单片机实现EPP增强并口的接口设计
EPP增强并口定义了8根数据线、2根状态线和3根控制线。用68HC908GP32的双向I/O线可以直接和EPP的信号线相连,68HC908GP32单片机有足够的驱动能力来驱动并口信号。
68HC908GP32单片机有8路8位的AD转换器,可以胜任一些要求低采样速度、低分辨率的应用场合。
   
    计算机中由一个硬件驱动程序来处理并口的硬件中断。驱动程序在并口中断服务程序中通过EPP并口读取A/D转换的结果,并且向RING3的应用程序发送消息通知应用程序读取数据。

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