9.3. 一个 I/O 端口例子

我们用来展示一个设备驱动内的端口 I/O 的例子代码, 操作通用的数字 I/O 端口; 这样的端口在大部分计算机系统中找到.

一个数字 I/O 端口, 在它的大部分的普通的化身中, 是一个字节宽的 I/O 位置, 或者内存映射的或者端口映射的. 当你写一个值到一个输出位置, 在输出管脚上见到的电信号根据写入的单个位而改变. 当你从一个输入位置读取一个值, 输入管脚上所见的当前逻辑电平作为单个位的值被返回.

这样的 I/O 端口的实际实现和软件接口各个系统不同. 大部分时间, I/O 管脚由 2 个 I/O 位置控制: 一个允许选择使用那些位作为输入, 哪些位作为输出, 以及一个可以实际读或写逻辑电平的. 有时, 但是, 事情可能更简单, 并且这些位是硬连线为输入或输出(但是, 在这个情况下, 它们不再是所谓的"通用 I/O"); 在所有个人计算机上出现的并口是这样一个非通用 I/O 端口. 任一方式, I/O 管脚对我们马上介绍的例子代码是可用的.

9.3.1. 并口纵览

因为我们期望大部分读者以所谓的"个人计算机"的形式使用一个 x86 平台, 我们觉得值得解释一下 PC 并口如何设计的. 并口是在个人计算机上运行数字 I/O 例子代码的外设接口选择. 尽管大部分读者可能有并口规范用, 为你的方便, 我们在这里总结一下它们.

并口, 在它的最小配置中 ( 我们浏览一下 ECP 和 EPP 模式) 由 3 个 8-位端口组成. PC 标准在 0x378 开始第一个并口的 I/O 端口并且第 2 个在 0x278. 第一个端口是一个双向数据寄存器; 它直接连接到物理连接器的管脚 2 - 9. 第 2 个端口是一个只读状态寄存器; 当并口为打印机使用, 这个寄存器报告打印机状态的几个方面, 例如正在线, 缺纸, 或者忙. 第 3 个端口是一个只出控制寄存器, 它, 在其他东西中, 控制是否中断使能.

并口通讯中使用的信号电平是标准的 TTL 电平: 0 和 5 伏特, 逻辑门限在大概 1.2 伏特. 你可依靠端口至少符合标准 TTL LS 电流规格, 尽管大部分现代并口在电流和电压额定值都工作的好.

并口连接器和计算机内部电路不隔离, 当你想直接连接逻辑门到这个端口是有用的. 但是你不得不小心地正确连接线; 并口电路当你使用你自己的定制电路时容易损坏, 除非你给你的电路增加绝缘. 你可以选择使用插座并口如果你害怕会损坏你的主板.

位的规范在图 并口的管脚 中概述. 你可以存取 12 个输出位和 5 个输入位, 有些是在它们地信号路径上逻辑地翻转了. 唯一的没有关联信号管脚的位是端口 2 的位 4 (0x10), 它使能来自并口的中断. 我们使用这个位作为我们的在第 10 章中的中断处理的实现的一部分.

图 9.1. 并口的管脚