PC并行口数字输入输出.docx

一.PC并行口数字输入/输出

　　所谓的数字输出就是在程序要求某一个设备的某一开关点开或关，产生高电位或低电位。从计算机的观点来说，低电位就是0.7V以下（逻辑0），而高电位是2.1V以上（逻辑1），若电位处在0.7～2.1V时，电位的逻辑状态是不确定的。想要通过计算机去控制外部设备，最简单的方法就是控制数字输出。

　　所谓的数字输入，也就是外界的状况被计算机用0或1的数值予以记录下来而储存，此0与1就代表了外界某一个设备的某一开关点开或关的两种情形。

　　PC并行口即可以作数字输出口，也可以作数字输入口。其中的数据端口、控制端口都可以作为数字输出端口，数据端口共8位，控制端口共4位，两个端口可以组成1～12位的任意数字输出端口；其中的状态端口、控制端口都可以作为数字输入端口，状态端口共5位，控制端口共4位，两个端口可以组成1～9位的任意数字输入端口。本文给出了并行端口3种寄存器的读写方法，如下图所示：

四、PC并行口数字输入/输出的VC实现

　　由于Windows对系统底层***作采取了屏蔽的策略，因而对用户而言，系统变得更为安全，但这却给众多的硬件或者系统软件开发人员带来了不小的困难，因为只要应用中涉及到底层的***作，开发人员就不得不深入到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***作就是如此，由于Windows对系统的保护，绝对不允许任何的直接I/O动作发生，所以必须带上*.dll、*.sys或*.vxd文件，这些文件用来让***作系统知道有一个特定的I/O可能会被调用。系统开机后，这些文件中的内容就会加载到内存中，一旦有对应的动作发生，就会引发I/O的实际动作。

　　本文只是介绍并行口作为数字I/O口的使用，不在于介绍并行I/O口驱动的编写。故本文中直接使用由 Yariv Kaplan 编写的 WinIo 库，它有如下特点：WinIo 库通过使用内核模式下设备驱动程序和 其它一些底层编程技巧绕过 Windows 安全保护机制，允许32位 Windows 程序直接对 I/O 口进行***作；

　　支持Windows 9x、Windows NT、Windows2000、WindowsXP环境；在Windows NT/2000/XP下，允许非 Administrator 用户应用 WinIo 应用程序；不支持中断。

注意事项：使用这个类代码时请确保不要与其它使用常规 Win32 调用***作并行端口的程序发生冲突。

WinIo库在VC应用程序中的使用(WinIo库下载)

为了在VC中能正常使用WinIo库,必须按以下步骤进行配置：

(1)：将WinIo.dll、WinIo.sys、WINIO.VXD三个文件放在程序可执行文件所在目录下；

(2)将WinIo.lib添加到工程中,WinIo.lib及winio.h文件必须放在工程目录下；

(3)：在StdAfx.h头文件中加入#include "winio.h"语句；

(4)：调用InitializeWinIo函数初始化WinIo驱动库；

(5)：调用读写IO口的GetPortVal或SetPortVal函数；

(6)：调用ShutdownWinIo函数；

在非管理员权限下运行，必须首先完成以下步骤：

(1)：将WinIo.dll、WinIo.sys、WINIO.VXD三个文件放在任一WinIo应用程序可执行文件所在目录下；

(2)：以管理员或其它具有管理员权限的用户身份登陆；

(3)：调用InstallWinIoDriver函数，第一个参数设置为WinIo.sys文件所在目录路径，第二个参数设　　　　置为false；

(4)：重新启动系统；

(5)：以普通用户身份登录，现在可以调用WinIo库函数；

(6)：当不再需要WinIo库时，可以再次以管理员身份或其它具有管理员权限的用户身份登陆系统，调用RemoveWinIoDriver卸载该库；

WinIo库中几个函数说明：

(1):初始化与终止

bool _stdcall InitializeWinIo();void _stdcall ShutdownWinIo();

(2):安装与卸载

bool _stdcall InstallWinIoDriver(PSTR pszWinIoDriverPath, bool IsDemandLoaded = false);bool _stdcall RemoveWinIoDriver();

(3):读写I/O口

bool _stdcall GetPortVal(WORD wPortAddr, PDWORD pdwPortVal, BYTE bSize);bool _stdcall SetPortVal(WORD wPortAddr, DWORD dwPortVal, BYTE bSize);

GetPortVal函数从指定端口读取一个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；

bSize指定读取字节数，值可以为1，2或4。

SetPortVal函数向指定端口写入一个BYTE/WORD/DWORD类型的值；

除dwPortVal为输入参数，表示待写入外，其余个变量含义与GetPortVal相似。

PC并行口数字输出的VC实现(示例工程下载)

　　为了测试并行口的数字输出，可以准备12支LED发光二极管，将LED的阳极分别与数据端口引脚Pin2～Pin9和控制端口引脚Pin1、Pin14、Pin16、Pin17相连接；将LED的阴极连接在一起与并行口的归地引脚GND相连即可。在实际控制应用中不能这样连接，因为数据端口引脚、控制端口引脚输出的电流非常小，只有10mA左右，必须添加 其它硬件电路。

(1)：数据端口数字输出的VC实现

//获得数据端口地址WORD m_nport=(WORD)0x378;//获得要写入数据端口的值WriteValue(数据范围为0～255)DWORD m_nValue=(DWORD)WriteValue;//调用WinIo库函数SetPortVal写端口值SetPortVal(m_nport, m_nValue, 1);//write a BYTE value to an I/O port

(2)：控制端口数字输出的VC实现

//获得控制端口地址WORD m_nport=(WORD)0x37A; //获得控制端口的值,保持高位值不变，将要输出的值从低4位输出，且使连接器上的电位状态与想输出的值一致DWORD temp_dwPortVal;unsigned int temp_aa;GetPortVal(m_nport, &temp_dwPortVal, 1); //reads a BYTE value from an I/O porttemp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；temp_aa=temp_aa^0x0B; //将低4位中C0、C1、C3置为1，C2置为0;高4位不变；

//获得要写入控制端口的值WriteValue(数据范围为0～15)unsigned int WriValue;WriValue=WriteValue&0x0F; //取低4位；temp_aa=temp_aa^WriValue; //将写入值的低4位中的C0、C1、C3取反，C2位不变，高4位保持端口值不变SetPortVal(m_nport, (DWORD)temp_aa, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，//低4位是写入什么电平，连接器上既是什么电平

(3)：数据端口及控制端口组合成12位数字输出的VC实现

//获得端口地址WORD m_nportData=(WORD)0x378;WORD m_nportControl=(WORD)0x37A;//获得要写入端口的值WriteValue(数据范围为0～4095)DWORD m_nValue=(DWORD)(WriteValue&0x0FF);//取低8位值SetPortVal(m_nportData, m_nValue, 1);//write a BYTE value to Data portDWORD temp_dwPortVal;unsigned int temp_aa;GetPortVal(m_nportControl, &temp_dwPortVal, 1); //reads a BYTE value from an I/O porttemp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；temp_aa=temp_aa^0x0B; //将低4位中C0、C1、C3置为1，C2置为0;高4位不变；unsigned int WriValue;WriValue=WriValue>>8;//取高4位值temp_aa=temp_aa^WriValue; //将写入值的低4位中的C0、C1、C3取反，C2位不变，高4位保持端口值不变SetPortVal(m_nportControl, (DWORD)temp_aa, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，//低4位是写入什么电平，连接器上既是什么电平

PC并行口数字输入的VC实现

(1)：状态端口数字输入的VC实现

　　为了测试并行口状态端口的数字输入，可以将数据端口引脚Pin2～Pin6连接到状态端口引脚Pin15、Pin13、Pin12、Pin10、Pin11上。引脚接好后，先从数据端口输出数据，在从状态端口和控制端口读出数据，读出的数据应与写入的数据一致，数据范围为0～31。

DWORD dwPortVal;unsigned int ValueGet=0;//获得端口地址WORD m_nport=(WORD)0x379;//获得端口数据GetPortVal(m_nport, &dwPortVal, 1);ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;ValueGet=ValueGet^0x80; //保持得到的State值与连接器处的值一直；ValueGet=ValueGet&0xF8; //去掉S0 ～S2位；ValueGet=ValueGet>>3; //右移3位，将S7～S3变为低5位

(2)：控制端口数字输入的VC实现

　　为了测试并行口控制端口的数字输入，可以将数据端口引脚Pin2～Pin5连接到控制端口引脚Pin1、Pin14、Pin16、Pin17上 。引脚接好后，先从数据端口输出数据，在从状态端口和控制端口读出数据，读出的数据应与写入的数据一致，数据范围为0～15。

//获得端口地址WORD m_nport=(WORD)0x37A;//===== 将C0～C3位置1，即使连接器上为高电平 ，使控制端口为输入端口=====DWORD temp_dwPortVal;unsigned int temp_aa;GetPortVal(m_nport, &temp_dwPortVal, 1); //获取端口的当前值temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；temp_aa=temp_aa^0x4; //将低4位中C0、C1、C3置为0，C2置为1;高4位不变；SetPortVal(m_nport, (DWORD)temp_aa, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，//低4位是写高电平，即使连接器上是高电平//=============================================================unsigned int ValueGet=0;DWORD dwPortVal;//获得端口数据GetPortVal(m_nport, &dwPortVal, 1);ValueGet=(unsigned int)dwPortVal; ValueGet=ValueGet^0x0B; //保持C0,C1,C3位的值与连接器处的值一至；ValueGet=ValueGet&0x0F; //去掉高4位值

(3)：控制端口及状态端口组合成9位数字输入的VC实现

　　为了测试并行口的数字输入，可以将数据端口引脚Pin2～Pin9连接到控制端口引脚Pin1、Pin14、Pin16、Pin17和状态端口引脚Pin15、Pin13、Pin12、Pin10上 ，Pin11引脚连接到归地引脚GND或悬空。引脚接好后，先从数据端口输出数据，在从状态端口和控制端口读出数据，读出的数据应与写入的数据一致，当Pin11引脚连接到归地引脚GND时，数据范围为0～255；当Pin11引脚悬空时，数据范围为256～511。

unsigned int ValueGet=0;//获得端口地址WORD m_nportState=(WORD)0x379;WORD m_nportControl=(WORD)0x37A;//Read State PortDWORD dwPortVal;unsigned int ValueState=0;GetPortVal(m_nportState, &dwPortVal, 1);ValueState=dwPortVal;ValueState=ValueState^0x80; //保持得到的State值与连接器处的值一直；ValueState=ValueState&0xF8; //去掉S0 ～S2位；ValueState=ValueState<<1; //左移1位，将S7～S3变为高5位//Read control Port//========== 将C0～C3位置1，即使连接器上是高电平 ，使控制端口为输入端口=====GetPortVal(m_nportControl, &dwPortVal, 1); //获取端口的当前值ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;ValueGet=ValueGet&0x0F0; //取低8位值,将低4位置为0;高4位不变；ValueGet=ValueGet^0x4; //将低4位中C0、C1、C3置为0，C2置为1;高4位不变；SetPortVal(m_nportControl, (DWORD)ValueGet, 1); //写出的值中，高4位保持端口原来的值不变，//低4位是写高电平，即使连接器上是高电平//=============================================================unsigned int ValueControl=0;GetPortVal(m_nportControl, &dwPortVal, 1);ValueControl=(unsigned int)dwPortVal; ValueControl=ValueControl^0x0B; //保持C0,C1,C3位的值与连接器处的值一至；ValueControl=ValueControl&0x0F; //去掉高4位值//get 9bit valueValueGet=ValueState^ValueControl;

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