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        英創公司的嵌入式主板系列產品為了支持客戶的各種應用擴展，所有的ARM9系列和X86系列的嵌入式主板均帶有精簡ISA擴展總線。ISA總線是PC機最經典的擴展總線（在嵌入式領域，通常以PC104總線的形式出現），在工業控制領域有著廣泛的應用，以及深厚的應用基礎。所謂精簡ISA總線就是在保持通用ISA總線時序不變的前提下，僅保留常用的總線信號，以最大限度的減少總線總的信號數量，以適應模塊的小型化。英創公司的精簡ISA總線包括8位數據總線、5位地址總線（可擴展到13位）、片選控制線、讀寫控制線以及中斷請求線。英創公司所提供的評估開發底板將這些信號線制定了一個接口標準，采用雙排20芯 IDC插針，用戶可利用精簡ISA總線進行系統功能的擴展。

        在英創的精簡ISA總線中，設置了2條獨特的片選控制信號CS0#和CS1#，這樣就省去了大量的高位地址總線。CS0#和CS1#為低電平有效的脈沖信號。在x86 系列的嵌入式產品中，CS0#片選信號的地址區域為0x200–0x21F，CS1#片選信號的地址區域為0x300 – 0x31F。在ARM9系列的嵌入式產品中，客戶就不用關心精簡ISA總線的絕對地址，只要選定一個片選信號及基于這個片選的地址偏移量即可。如在X86系統下選用了CS1作片選信號，對0x301進行操作，則相對于ARM系統，可使用CS1#、地址偏移量為1的端口。ARM9系列板卡的CS0#、CS1#所對應的地址區域范圍有所不同。EM9000有13條地址線，每位片選可訪問8K的地址空間。EM9160、EM9161的每位片選可訪問32 個地址空間。EM9260、EM9360的CS0#可訪問到8K的地址空間,CS1#可訪問到1K的地址空間。

        以下是英創公司所提供的精簡ISA擴展總線接口的信號定義：

        為了便于用戶理解精簡ISA總線接口如何進行編程，本節以x86指令和ARM系統為例，簡單介紹基于英創嵌入式主板的精簡ISA的應用。由于x86、EM9000、EM9x6x三種系統的ISA總線讀寫操作函數不一樣，所以在具體使用時，應當參考相應的'*.h'文件。以下是基于英創的嵌入式主板的精簡ISA總線操作指令表，以便查詢：

        X86系統使用DOS操作系統，其指令也是標準的C函數，所以操作ISA時使用的時絕對地址。ARM嵌入式主板使用的WINCE操作系統，存在地址映射問題，同時使用戶更加方便對ISA的使用，所以對ISA操作的過程被封裝成一個操作函數后再提供給用戶，在對ISA操作時不需要給出絕對地址，但是需要指明所使用的片選信號及基于當前片選信號的偏移地址。下面的讀操作也是相同的。

ISA總線的寫操作：

        C語言ISA總線寫操作函數：

        outportb ( 0x301,  ub1 ); // 將ub1的數據寫入0x301地址或寄存器

        EM9000 ISA總線寫操作函數：

        #define CS1# 1  // ARM系統的CS1片選信號的定義，以下不再說明
        EM9000_WRITE ( CS1# , 0x1 , ub1 ); // 將ub1的數據寫入CS1片選信號使能的1偏移地址

        EM9x6x ISA總線寫操作函數：

        ISA_WriteUchar ( CS1#, 0x1 , ub1); // 將ub1的數據寫入CS1片選信號使能的1偏移地址

        對應的總線寫時序圖為（本文中的總線周期示意圖以ARM系列模塊為例）：

ISA總線的讀操作：

        C語言ISA總線讀操作函數：

        UCHAR ub1 = inportb ( 0x301 ); // 將0x301地址或寄存器的數據讀入ub1

        EM9000 ISA總線讀操作函數：

        UCHAR ub1 = EM9000_READ ( CS1# , 0x1 ); // 將CS1片選信號使能的1偏移地址的數據讀入ub1 

        EM9x6x ISA總線讀操作函數： 

        ISA_ReadUchar ( CS1#, 0x1 , &ub1); // 將CS1片選信號使能的1偏移地址的數據讀入ub1

        對應的總線時序關系為：

        如果應用程序要讀寫一個16-bit的數據，即一個字時，在x86系統中，可以使用：

        unsigned int ui1 = inport（0x301）；  // 讀16位數據

        outport（0x301, ui1）；     // 寫16位數據

        利用C函數一次性完成操作，在ISA總線上會自動生成兩個8位數據的讀寫周期，分別訪問低位字節和高位字節。在AD、DA的訪問中經常會碰到這樣的情形。

        對ARM9系統，應用只能通過兩次調用總線讀寫函數分別處理16位數據的低位字節和高位字節，如用EM9000 ISA讀寫操作為例：

        UCHAR ub1 = EM9000_READ ( CS1# , 0x1 );  // 獲得低位字節。
        UCHAR ub2 = EM9000_READ ( CS1# , 0x2 );  // 獲得高位字節。
        ui1 =（ ub2 << 8）| ub1；               // 高低位字節合成16位數據

        如果是寫操作，則使用同樣的方式：

        EM9000_WRITE ( CS1# , 0x1 , (ub1&0xff) );     // 寫低字節數據
        EM9000_WRITE ( CS1# , 0x2 , (ub1>>8) );  // 寫高字節數據

        在使用精簡ISA總線進行擴展時，為了使總線的信號傳輸更加可靠，應在總線上的所有信號線加上RC網絡以達到最佳的信號傳輸，同時，在高速的數據總線上，可以使用HCT245作一次驅動。如下圖所示：

擴展應用

1、用精簡ISA進行數據I/O擴展

        用戶如果使用的I/O較多，英創提供的嵌入式主板上的數據I/O又不夠使用要求，則用戶可以使用精簡ISA總線來進行擴展。僅使用3片簡單的74邏輯器件，就可方便擴展出8路輸入8路輸出。英創公司的ETA716擴展模塊就是按照這種方式來實現的。

        接口譯碼電路用一片74HCT139做完成。

        在X86系統下，應用程序執行讀操作時：

        unsigned char ub1 = inportb ( 0x300 )；  // 把外部狀態讀取并存放到ub1中

        在EM9000系統下，應用程序執行讀操作：

        UCHAR ub1 = EM9000_READ (CS1# , 0x0);

        74HCT245被譯碼信號RD300H#選通，外部的輸入狀態INPUT0 – INPUT7將呈現在數據總線SD0 – SD7上，CPU將在RD300H#的上升沿時刻把總線上的數據鎖存到ub1。

        類似的，當應用程序執行寫操作時：

        X86系統下寫：

        outportb ( 0x300 , ub1 );  // 把ub1數據輸出送到0x300端口

        在EM9000系統下：

        EM9000_WRITE (CS1# , 0x0 , ub1);

        把ub1的數據送到ISA數據總線上，譯碼信號WE300H#變低有效，并在其上升沿時刻把總線上的數據鎖存到74HCT273的8個寄存器中，74HCT273的8個寄存器的輸出OUTPUT0 – OUTPUT7將保持不變，直至有新數據寫入。當系統復位或上電啟動時，低有效的復位信號RESET#將保證把74HCT273的輸出清零。

2、用精簡ISA總線進行A/D采集擴展（應用模塊：ETA197）

        用戶還可以通過精簡ISA總線來擴展具有通用并行接口的A/D轉換器，以實現簡單的數據采集。以下是通過ISA總線連接MAX197的信號接法，由于MAX197只有12位數據寬度，這里使用SA0地址線來作為高、低字節數據的選擇，正好形成了兩個連續的地址，方便函數的操作。

        對MAX197進行AD轉換的基本步驟為：

        X86系統下：

        1、寫控制字節，啟動AD轉換：outportb(0x300, CtrlByte); 
        2、延時15us
        讀取轉換數據：unsigned int ub1 = inport(0x300);
        // ub1為讀入的16位數據

        或EM9000系統下：

        1、寫控制字節，啟動AD轉換：

        EM9000_WRITE(CS1# , 0x0 , CtrlByte );

        2、延時15us

        3、讀取轉換數據：

        ub1 = EM9000_READ(CS1# , 0x0 );

        ub1 = ub1 << 8 ;

        ub1 = ub1 | (EM9000_READ(CS1# , 0x0 ) & 0xff );

        對于不同的系統，請參見相應的ETA197測試程序。

3、用精簡ISA總線進行串口擴展（應用模塊：ETA502）

        同樣的，用戶也可以使用精簡ISA總線來擴展串口，如使用16C550芯片等。一片16C550需要占用8個I/O端口地址，所以，要使用到三條地址線，且這三條地址線最好是連續的地址線，以方便應用程序的開發與控制。 要注意的是，16C550的復位是高電平復位，而精簡ISA總線上的復位信號是低信號復位有效，所以在使用時，要將ISA總線上的復位信號進行反向，再連接到16C550的復位上。如果要控制MODEM，則需要將16C550輸出的信號經過RS232電平信號轉換芯片的轉換，再接一個DB9的接頭，則構成了一個標準的RS232通訊接口。

        除了以上的應用以外，用戶還可以利用英創的精簡ISA總線，方便地完成其它多種功能模塊的擴展，如10M/100M以太網口、CAN總線接口、USB主控模塊、24位通用數字IO等等，英創公司也相應地提供了應用模塊ETA719、ETA718、ETA701、ETA608、 ETA724等供客戶參考。