目前，計算機中的并行接口主要作為打印機端口，接口使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂“并行”，是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高。
現(xiàn)在常見的并口有五種：SPP型、PS/2型、EPP型、ECP型和多模式接口，大多數(shù)PC機配有SPP并口：
SPP標準并行口有4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數(shù)據(jù)，但可以輸出8位數(shù)據(jù);8位口可以一次輸入和輸出8位數(shù)據(jù);半8位也可以。
PS/2簡單雙向并行口：它引入雙向數(shù)據(jù)端口，這種雙向數(shù)據(jù)端口容許外設每次向PC機發(fā)送8位信息。PS/2型并口是指所有具有雙向數(shù)據(jù)端口，但不支持后面介紹的EPP或ECP模式的并行接口。
EPP增強并行口:允許8位雙向數(shù)據(jù)傳送，它可以在大約1ms的時間內(nèi)完成包括握手聯(lián)絡在內(nèi)的一個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送;而SPP或SP/2接口則需要大約4ms才能完成同樣的工作。因此可以連接各種非打印機設備，如掃描儀、LAN適配器、磁盤驅(qū)動器和CDROM 驅(qū)動器等。
ECP口擴展并行口:是雙向數(shù)據(jù)端口，并能以ISA總線速度傳送數(shù)據(jù)。ECP有緩沖區(qū)，支持命令周期、數(shù)據(jù)周期和多個邏輯設備尋址，在多任務環(huán)境下可以使用DMA(直接存儲器訪問)。
多模式接口：許多新型接口支持多種模式，可以工作在以上提到的部分或全部模式下，用戶可以使用配置選擇，使用上述各種接口形式，或只使用其中一些而禁止其它。
二、PC標準配備并行口介紹
本文主要介紹計算機的標準配備并行端口即25針的母接頭端口的應用，在此基礎上可以運用相同的原理使用其它模式的并行端口。并行端口共有25支腳，但不是每支腳均被使用到。這些腳被區(qū)分為3種主要的功能，分別是用于數(shù)據(jù)的傳送、檢查打印機的狀態(tài)及控制打印機，其接口如下所示：
在PC機中，標準并行口使用3個8位的端口寄存器，PC就是通過對這些寄存器，也就是所說的數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制寄存器的讀寫訪問并口的信號的。本文中使用一些通用的叫法，8個數(shù)據(jù)位分別為D0～D7，5個狀態(tài)位為S3～S7，4個控制為C0～C3。其中字母表示了端口寄存器，數(shù)字則表示該信號在寄存器中的位。
數(shù)據(jù)寄存器
數(shù)據(jù)端口或稱數(shù)據(jù)寄存器(D0～D7)保存了寫入數(shù)據(jù)輸出端口的一字節(jié)信息。數(shù)據(jù)端口可以寫入數(shù)據(jù)，也可以讀出數(shù)據(jù)(即可擦寫);寫進去的當然是我們希望從數(shù)據(jù)端口引腳輸出的數(shù)據(jù)，不過讀進來的也只是我們上次寫進去的數(shù)據(jù)，或是原來保留在里面的數(shù)據(jù)，并不是從端口引腳輸入PC的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)端口引腳是PIN2～PIN9，其定義如下：
數(shù)據(jù)寄存器(即數(shù)據(jù)輸出端口) 可擦寫、基地址
bit引腳：D-sub信號名信號源是否在連接器處倒相
0Pin2D0PC否
1Pin3D1PC否
2Pin4D2PC否
3Pin5D3PC否
4Pin6D4PC否
5Pin7D5PC否
6Pin8D6PC否
7Pin9D7PC否
如果我們把這8支腳當成一般的數(shù)字輸出的腳位看待，上述8支腳就相當于是8個數(shù)字輸出的位置一般，我們就可以把它們當成是8個可以自由控制的輸出點。當我們通過數(shù)據(jù)端口傳送數(shù)據(jù)時，就是改變這8支腳的電平狀態(tài);而接受方也按照相同的編碼原則解釋，就可以獲得傳送的數(shù)據(jù)。
狀態(tài)寄存器
狀態(tài)端口或稱狀態(tài)寄存器保存的是5個輸入(S3～S7)的邏輯狀態(tài)。S0～S2位不出現(xiàn)在并口連接器中。除了S0以外，狀態(tài)寄存器是只讀的，讀出數(shù)據(jù)信息是狀態(tài)端口引腳上的邏輯狀態(tài)。S0是支持EPP傳輸并口的超時標志信息，可以用軟件方法清零。在許多并口中，狀態(tài)輸入接有上拉電阻。狀態(tài)端口引腳是Pin10～Pin13、Pin15，其定義如下：
狀態(tài)寄存器(即狀態(tài)輸入端口) 基地址+1
bit引腳：D-sub信號名信號源是否在連接器處倒相
0Time-Out
1未使用
2未使用
3Pin15nError(nFault)外設否
4Pin13Select外設否
5Pin12PaperEnd外設否
6Pin10nAck外設否
7Pin11Busy外設是
上表中所謂的(基地址+1)指的是：如果我們的LPT地址是378H，在加上1就是379H;這個地址是專門用來傳遞打印機的狀態(tài)的。和數(shù)據(jù)地址比較起來不一樣的是，這里地址并非在連接器的腳位上均有對應點。在這個狀態(tài)的顯示上只有5個腳位有對應，位S0～S2是沒有的--最起碼是無法讓計算機有對應的值可讀取。
如果打印機接到并口上，那么打印機的狀態(tài)將會通過這幾支腳傳送到PC，程序只要去基地址+1的位置讀取數(shù)值即可知道現(xiàn)在打印機所處的狀態(tài)。由于這幾支腳可以讓打印機傳送狀態(tài)給PC，那么我們可以把這幾支腳位拿來當作數(shù)字輸入的通道;我們可以讓這幾支腳位的狀態(tài)發(fā)生電位的改變，而利用程序去讀取這些腳位的數(shù)值，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。
控制寄存器
控制端口或稱控制寄存器保存了C0～C3的4位的控制信息。C4～C7不出現(xiàn)在并口連接器中。一般來說，這些位被用來輸出，然而大多數(shù)SPP中，控制位為集電極開路/漏極開路模式，也就是說，它們同樣可以用作輸入。要從控制位上讀取外部邏輯信號，首先將向相應的輸出寫入“1”，然后讀取控制寄存器的值即可。但是，為了提高交換速度，大多數(shù)支持EPP和ECP接口中，控制位工作在不能用作輸入的推拉模式下。在一些多模式接口中，控制位采用的是改進型的推拉模式，可以用作輸入?？刂贫丝谝_是Pin1、Pin14、Pin16和Pin17，其定義如下：
控制寄存器(即控制輸出端口) 基地址+2
bit引腳：D-sub信號名信號源是否在連接器處倒相
0Pin1nStrobePC是
1Pin14nAutoLFPC是
2Pin16nInitPC否
3Pin17nSelectInPC是
4IRQ
5未使用
6未使用
7未使用
上表中所謂的(基地址+2)指的是：如果我們的LPT地址是378H，在加上1就是37AH;這個地址是專門用來控制打印機動作的。
如同數(shù)據(jù)的送出，我們的程序只要將我們的信息送往(基地址+2)的地址去，就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出，接受端在相應引腳就可以接受到相應的邏輯電位狀態(tài)。當控制端口的信號源為高電平時，這些引腳可以作為輸入引腳，如同狀態(tài)端口引腳一樣。
在上述定義表格中，所謂“是否在連接器處倒相”是指并口硬件將連接器與相應寄存器位之間的4個信號進行了倒相處理。具體說來，S7、C0、C1、C3信號的邏輯狀態(tài)在連接器處是與相應寄存器位反相的。當你對這些位進行寫操作時，必須牢記寫入的值應該與你想在連接器處設置的值相反;當要對這些位進行讀操作時，也必須記住所讀取的值與連接器處的值相反。
計算機的標準配備并行端口除以上介紹的數(shù)據(jù)端口引腳Pin2～Pin9、狀態(tài)端口引腳Pin15、Pin10～Pin13、控制端口引腳Pin1、Pin14、pin16、Pin17外，連接器上的 其它引腳Pin18～Pin25是歸地引腳GND。
三、PC并行口數(shù)字輸入/輸出
所謂的數(shù)字輸出就是在程序要求某一個設備的某一開關點開或關，產(chǎn)生高電位或低電位。從計算機的觀點來說，低電位就是0.7V以下(邏輯0)，而高電位是2.1V以上(邏輯1)，若電位處在0.7～2.1V時，電位的邏輯狀態(tài)是不確定的。想要通過計算機去控制外部設備，最簡單的方法就是控制數(shù)字輸出。
所謂的數(shù)字輸入，也就是外界的狀況被計算機用0或1的數(shù)值予以記錄下來而儲存，此0與1就代表了外界某一個設備的某一開關點開或關的兩種情形。
PC并行口即可以作數(shù)字輸出口，也可以作數(shù)字輸入口。其中的數(shù)據(jù)端口、控制端口都可以作為數(shù)字輸出端口，數(shù)據(jù)端口共8位，控制端口共4位，兩個端口可以組成1～12位的任意數(shù)字輸出端口;其中的狀態(tài)端口、控制端口都可以作為數(shù)字輸入端口，狀態(tài)端口共5位，控制端口共4位，兩個端口可以組成1～9位的任意數(shù)字輸入端口。本文給出了并行端口3種寄存器的讀寫方法，如下圖所示：
四、PC并行口數(shù)字輸入/輸出的VC實現(xiàn)
由于Windows對系統(tǒng)底層操作采取了屏蔽的策略，因而對用戶而言，系統(tǒng)變得更為安全，但這卻給眾多的硬件或者系統(tǒng)軟件開發(fā)人員帶來了不小的困難，因為只要應用中涉及到底層的操作，開發(fā)人員就不得不深入到Windows的內(nèi)核去編寫屬于系統(tǒng)級的設備驅(qū)動程序。對并行口的讀寫操作就是如此，由于Windows對系統(tǒng)的保護，絕對不允許任何的直接I/O動作發(fā)生，所以必須帶上*.dll、*.sys或*.vxd文件，這些文件用來讓操作系統(tǒng)知道有一個特定的I/O可能會被調(diào)用。系統(tǒng)開機后，這些文件中的內(nèi)容就會加載到內(nèi)存中，一旦有對應的動作發(fā)生，就會引發(fā)I/O的實際動作。
本文只是介紹并行口作為數(shù)字I/O口的使用，不在于介紹并行I/O口驅(qū)動的編寫。故本文中直接使用由 Yariv Kaplan 編寫的 WinIo 庫，它有如下特點：WinIo 庫通過使用內(nèi)核模式下設備驅(qū)動程序和其它一些底層編程技巧繞過 Windows 安全保護機制，允許32位 Windows 程序直接對 I/O 口進行操作。
支持Windows 9x、Windows NT、Windows2000、WindowsXP環(huán)境;在Windows NT/2000/XP下，允許非 Administrator 用戶應用 WinIo 應用程序;不支持中斷。
注意事項：使用這個類代碼時請確保不要與其它使用常規(guī) Win32 調(diào)用操作并行端口的程序發(fā)生沖突。
WinIo庫在VC應用程序中的使用(WinIo庫下載)
為了在VC中能正常使用WinIo庫,必須按以下步驟進行配置：
(1)：將WinIo.dll、WinIo.sys、WINIO.VXD三個文件放在程序可執(zhí)行文件所在目錄下;
(2)：將WinIo.lib添加到工程中,WinIo.lib及winio.h文件必須放在工程目錄下;
(3)：在StdAfx.h頭文件中加入#include "winio.h"語句;
(4)：調(diào)用InitializeWinIo函數(shù)初始化WinIo驅(qū)動庫;
(5)：調(diào)用讀寫IO口的GetPortVal或SetPortVal函數(shù);
(6)：調(diào)用ShutdownWinIo函數(shù);
在非管理員權限下運行，必須首先完成以下步驟：
(1)：將WinIo.dll、WinIo.sys、WINIO.VXD三個文件放在任一WinIo應用程序可執(zhí)行文件所在目錄下;
(2)：以管理員或其它具有管理員權限的用戶身份登陸;
(3)：調(diào)用InstallWinIoDriver函數(shù)，第一個參數(shù)設置為WinIo.sys文件所在目錄路徑，第二個參數(shù)設置為false;
(4)：重新啟動系統(tǒng);
(5)：以普通用戶身份登錄，現(xiàn)在可以調(diào)用WinIo庫函數(shù);
(6)：當不再需要WinIo庫時，可以再次以管理員身份或其它具有管理員權限的用戶身份登陸系統(tǒng)，調(diào)用RemoveWinIoDriver卸載該庫;
WinIo庫中幾個函數(shù)說明：
(1):初始化與終止
bool _stdcall InitializeWinIo();
void _stdcall ShutdownWinIo();
(2):安裝與卸載
bool _stdcall InstallWinIoDriver(PSTR pszWinIoDriverPath, bool IsDemandLoaded = false);
bool _stdcall RemoveWinIoDriver();
(3):讀寫I/O口
bool _stdcall GetPortVal(WORD wPortAddr, PDWORD pdwPortVal, BYTE bSize);
bool _stdcall SetPortVal(WORD wPortAddr, DWORD dwPortVal, BYTE bSize);
GetPortVal函數(shù)從指定端口讀取一個BYTE/WORD/DWORD類型的值;
wPortAddr是指定一個端口地址值;
pdwPortVal為指向一雙字節(jié)型變量的指針，該變量存儲從wPortAddr端口讀取的值;
bSize指定讀取字節(jié)數(shù)，值可以為1，2或4。
SetPortVal函數(shù)向指定端口寫入一個BYTE/WORD/DWORD類型的值;
除dwPortVal為輸入?yún)?shù)，表示待寫入外，其余個變量含義與GetPortVal相似。
PC并行口數(shù)字輸出的VC實現(xiàn)(示例工程下載)
為了測試并行口的數(shù)字輸出，可以準備12支LED發(fā)光二極管，將LED的陽極分別與數(shù)據(jù)端口引腳Pin2～Pin9和控制端口引腳Pin1、Pin14、Pin16、Pin17相連接;將LED的陰極連接在一起與并行口的歸地引腳GND相連即可。在實際控制應用中不能這樣連接，因為數(shù)據(jù)端口引腳、控制端口引腳輸出的電流非常小，只有10mA左右，必須添加 其它硬件電路。
(1)：數(shù)據(jù)端口數(shù)字輸出的VC實現(xiàn)
//獲得數(shù)據(jù)端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x378;
//獲得要寫入數(shù)據(jù)端口的值WriteValue(數(shù)據(jù)范圍為0～255)
DWORD m_nValue=(DWORD)WriteValue;
//調(diào)用WinIo庫函數(shù)SetPortVal寫端口值
SetPortVal(m_nport, m_nValue, 1);//write a BYTE value to an I/O port
(2)：控制端口數(shù)字輸出的VC實現(xiàn)
//獲得控制端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x37A;
//獲得控制端口的值,保持高位值不變，將要輸出的值從低4位輸出，且使連接器上的電位狀態(tài)與想輸出的值一致
DWORD temp_dwPortVal;
unsigned int temp_aa;
GetPortVal(m_nport, &temp_dwPortVal, 1); //reads a BYTE value from an I/O port
temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;
temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,將低4位置為0;高4位不變;
temp_aa=temp_aa^0x0B; //將低4位中C0、C1、C3置為1，C2置為0;高4位不變;
//獲得要寫入控制端口的值WriteValue(數(shù)據(jù)范圍為0～15)
unsigned int WriValue;
WriValue=WriteValue&0x0F; //取低4位;
temp_aa=temp_aa^WriValue; //將寫入值的低4位中的C0、C1、C3取反，C2位不變，高4位保持端口值不變
SetPortVal(m_nport, (DWORD)temp_aa, 1); //寫出的值中，高4位保持端口原來的值不變，
//低4位是寫入什么電平，連接器上既是什么電平
(3)：數(shù)據(jù)端口及控制端口組合成12位數(shù)字輸出的VC實現(xiàn)
//獲得端口地址
WORD m_nportData=(WORD)0x378;
WORD m_nportControl=(WORD)0x37A;
//獲得要寫入端口的值WriteValue(數(shù)據(jù)范圍為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 port
DWORD temp_dwPortVal;
unsigned int temp_aa;
GetPortVal(m_nportControl, &temp_dwPortVal, 1); //reads a BYTE value from an I/O port
temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;
temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,將低4位置為0;高4位不變;
temp_aa=temp_aa^0x0B; //將低4位中C0、C1、C3置為1，C2置為0;高4位不變;
unsigned int WriValue;
WriValue=WriValue>>8;//取高4位值
temp_aa=temp_aa^WriValue; //將寫入值的低4位中的C0、C1、C3取反，C2位不變，高4位保持端口值不變
SetPortVal(m_nportControl, (DWORD)temp_aa, 1); //寫出的值中，高4位保持端口原來的值不變，
//低4位是寫入什么電平，連接器上既是什么電平
PC并行口數(shù)字輸入的VC實現(xiàn)
(1)：狀態(tài)端口數(shù)字輸入的VC實現(xiàn)
為了測試并行口狀態(tài)端口的數(shù)字輸入，可以將數(shù)據(jù)端口引腳Pin2～Pin6連接到狀態(tài)端口引腳Pin15、Pin13、Pin12、Pin10、Pin11上。引腳接好后，先從數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)，在從狀態(tài)端口和控制端口讀出數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)應與寫入的數(shù)據(jù)一致，數(shù)據(jù)范圍為0～31。
DWORD dwPortVal;
unsigned int ValueGet=0;
//獲得端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x379;
//獲得端口數(shù)據(jù)
GetPortVal(m_nport, &dwPortVal, 1);
ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;
ValueGet=ValueGet^0x80; //保持得到的State值與連接器處的值一直;
ValueGet=ValueGet&0xF8; //去掉S0 ～S2位;
ValueGet=ValueGet>>3; //右移3位，將S7～S3變?yōu)榈?位
(2)：控制端口數(shù)字輸入的VC實現(xiàn)
為了測試并行口控制端口的數(shù)字輸入，可以將數(shù)據(jù)端口引腳Pin2～Pin5連接到控制端口引腳Pin1、Pin14、Pin16、Pin17上 。引腳接好后，先從數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)，在從狀態(tài)端口和控制端口讀出數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)應與寫入的數(shù)據(jù)一致，數(shù)據(jù)范圍為0～15。
//獲得端口地址
WORD m_nport=(WORD)0x37A;
//===== 將C0～C3位置1，即使連接器上為高電平 ，使控制端口為輸入端口=====
DWORD temp_dwPortVal;
unsigned int temp_aa;
GetPortVal(m_nport, &temp_dwPortVal, 1); //獲取端口的當前值
temp_aa=(unsigned int)temp_dwPortVal;
temp_aa=temp_aa&0x0F0; //取低8位值,將低4位置為0;高4位不變;
temp_aa=temp_aa^0x4; //將低4位中C0、C1、C3置為0，C2置為1;高4位不變;
SetPortVal(m_nport, (DWORD)temp_aa, 1); //寫出的值中，高4位保持端口原來的值不變，
//低4位是寫高電平，即使連接器上是高電平
//=============================================================
unsigned int ValueGet=0;
DWORD dwPortVal;
//獲得端口數(shù)據(jù)
GetPortVal(m_nport, &dwPortVal, 1);
ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;
ValueGet=ValueGet^0x0B; //保持C0,C1,C3位的值與連接器處的值一至;
ValueGet=ValueGet&0x0F; //去掉高4位值
(3)：控制端口及狀態(tài)端口組合成9位數(shù)字輸入的VC實現(xiàn)
為了測試并行口的數(shù)字輸入，可以將數(shù)據(jù)端口引腳Pin2～Pin9連接到控制端口引腳Pin1、Pin14、Pin16、Pin17和狀態(tài)端口引腳Pin15、Pin13、Pin12、Pin10上，Pin11引腳連接到歸地引腳GND或懸空。引腳接好后，先從數(shù)據(jù)端口輸出數(shù)據(jù)，在從狀態(tài)端口和控制端口讀出數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)應與寫入的數(shù)據(jù)一致，當Pin11引腳連接到歸地引腳GND時，數(shù)據(jù)范圍為0～255;當Pin11引腳懸空時，數(shù)據(jù)范圍為256～511。
unsigned int ValueGet=0;
//獲得端口地址
WORD m_nportState=(WORD)0x379;
WORD m_nportControl=(WORD)0x37A;
//Read State Port
DWORD dwPortVal;
unsigned int ValueState=0;
GetPortVal(m_nportState, &dwPortVal, 1);
ValueState=dwPortVal;
ValueState=ValueState^0x80; //保持得到的State值與連接器處的值一直;
ValueState=ValueState&0xF8; //去掉S0 ～S2位;
ValueState=ValueState<<1; //左移1位，將S7～S3變?yōu)楦?位
//Read control Port
//========== 將C0～C3位置1，即使連接器上是高電平 ，使控制端口為輸入端口=====
GetPortVal(m_nportControl, &dwPortVal, 1); //獲取端口的當前值
ValueGet=(unsigned int)dwPortVal;
ValueGet=ValueGet&0x0F0; //取低8位值,將低4位置為0;高4位不變;
ValueGet=ValueGet^0x4; //將低4位中C0、C1、C3置為0，C2置為1;高4位不變;
SetPortVal(m_nportControl, (DWORD)ValueGet, 1); //寫出的值中，高4位保持端口原來的值不變，
//低4位是寫高電平，即使連接器上是高電平
//=============================================================
unsigned int ValueControl=0;
GetPortVal(m_nportControl, &dwPortVal, 1);
ValueControl=(unsigned int)dwPortVal;
ValueControl=ValueControl^0x0B; //保持C0,C1,C3位的值與連接器處的值一至;
ValueControl=ValueControl&0x0F; //去掉高4位值
//get 9bit value
ValueGet=ValueState^ValueControl;
五、結(jié)束
本文只是介紹PC并行端口作為數(shù)字I/O口的應用方法，在實際運用到控制系統(tǒng)中進行數(shù)字信號通信時，必須注意對并行端口信號進行其它的處理，以提高端口信號的抗干擾能力、穩(wěn)定性及可靠性等。