王洋

（咸阳职业技术学院 陕西 咸阳 712000）

对于目前新一代的设备仪器，基本都自带了良好的信息交换接口，可以比较方便地获取运行时所产生的信息并将其存储到信息管理系统中。但对于不少价格昂贵接口较陈旧的设备而言，它们仅带有标准的并行打印接口，无法获取其数据信息，这样就给企事业单位的信息管理带来了一定的障碍。

1 系统总体设计

针对这种情况，文中设计实现了一种数据获取系统，该系统在不影响设备并口数据原来的通信状况下，用隔离电路实现对并口信号的引出。

在分析设备并口与打印机通信时序特点的基础上设计了隔离电路，用于实现对并口数据线电信号的引出，同时确保对数据线引出端的处理不会影响到原始并口线路的电信号，避免对原始并口数据的破坏[1]。该并口设备数据获取系统应用于设备改造前后的总体设计方案如图1所示。

2 并口设备数据获取系统设计

该并口设备数据获取系统的实际应用对象是基于DOS系统的工业控制计算机，计算机端的并行口是25针D型标准并行接口，计算机驱动的打印机是EPSON LQ1600K针式打印机[2-4]。

图1 总体设计方案Fig.1 The overall design scheme

通常所说的并行接口一般称为Centronics接口，或称为IEEE1284，最早由 Centronics Data Computer Corporation公司在20世纪60年代中期制定，它采用TTL电平，每次单向并行传输1个字节的数据。在IEEE1284并行接口标准中，对并行口的5种工作模式进行了定义。这5种工作模式分别是标准模式（SPP）、字节传输模式、半字节传输模式、增强并行端口（EPP）模式和扩展功能端口（ECP）模式。连接打印机的并行口通常工作在标准模式下。

与打印机连接的计算机或设备的并口一般为25针D型接口，该接口的引脚可分为数据引脚、控制引脚、状态引脚及地线引脚。

2.1 打印机并口时序分析

并口打印机的工作时序如图2所示，可见并口的关键引脚有STROBE引脚（数据选通引脚）、BUSY引脚（数据总线繁忙引脚）、ACK引脚（应答引脚）和DATA引脚。并口传送数据的方式是：每当并口上的数据有效后，稍微等待一段时间（至少0.5 μs），STROBE引脚将置为低电平，并以此通知并口的另一端并口数据目前可用，然后并口的另一端需要在STROBE维持低电平的这段时间（至少0.5 μs）完成对并口上数据的读取。根据并口传送数据的特点可知，每个STROBE下降信号对应着一个字节数据的传输，这个特点为本系统的数据获取提供了思路，即：每当一个STROBE信号的下降沿来临时，DATA引脚上的数据就是当前并口传输的数据，在此时以足够快的速度读取到的数据就是真实的通信数据[5]。

2.2 隔离电路

隔离电路的功能是获取设备发往打印机的信息，但获取该信息时不应对原有的设备和打印机间的通信产生干扰和影响，以免设计的系统在出现故障时损害原有系统。

图2 打印机并口工作时序Fig.2 Printer parallel port work sequence

隔离电路首先使得从并口线上引出的数据线路及STROBE线路通过74HC245，以此实现将设备并口上的5 V信号转换为3.3 V，之后再将这9路信号接到ADuM1400BRWZ磁隔离芯片上，在从ADuM1400BRWZ的另一端引出信号供系统进行后续处理，以此使得对这9路信号的处理不影响原来的并行口上的信号。这9路信号线及地线等信号线被汇总至一个34针的接口上，作为隔离电路与开发板的连接接口[6]。

隔离电路的示意图如图3所示，该电路的设计充分考虑了电平兼容性及系统的供电隔离。

图3 隔离电路示意图Fig.3 Isolating circuit diagram

3 系统实验与测试

由并口通信时序图可知：只要遇到了STROBE信号下降沿，并口线上的数据必然处于稳定有效状态，在STROBE信号和DATA信号被同时等量延迟较短时间（最大50 ns）后，依据STROBE信号下降沿读取的并口数据可以认为是正确的。

测试结果：对照EPSON打印机控制指令集分析可知，系统截获了设备发往打印机的所有控制指令，实现了对设备打印信息的提取。并且在实际测试中对同一组数据多次采集和对大量不同数据的实测结果均表明该系统稳定且可靠。

4 结 论

文中通过分析信息化设备中的实际问题，阐述了旧设备数据获取系统的工作原理及应用方法，设计并实现了一套用于截获并口打印机打印数据的电路系统，该系统在不影响设备并口数据原来的通信状况下实现了对并行口通讯数据的截获和对打印机打印信息的提取及保存。完成了系统的最初设计目标，可以应用于实际的信息化设备中。

[1]虢崇斌，陈晓琪.探讨计算机并行接口的原理与使用[J].重型机械科技，2000（4）：71-77.

GUO Chong-bin，CHEN Xiao-qi.Discusses the theory and application of computer parallel interface[J].Journal of Heavy Machinery Technology，2000（4）：71-77.

[2]朱炬.用ESC/P指令控制EPSON喷墨打印机[J].电子工程师，2006（7）:13-14.

ZHU Ju.EPSON inkjet printer with ESC/P command control[J].Electronic Engineer，2006（7）:13-14.

[3]魏梓栋.打印机：市场概述与国际市场调查[J].今日电子，1997（5）:41-42.

WEI Zi-dong.Printer:summary of market and international market research[J].Journal of Electronics Today，1997（5）:41-42.

[4]爱普生针式打印机Epson.LQ-1600K[R].2009.

[5]Jan Axelson.并行端口大全[M].北京：中国电力出版社，2001.

[6]三星公司.s3c6410英文手册v1.2[R].三星公司，2008.