USB to Parallel DIY （一）

        這一塊『號稱』要作USB 轉Parallel 的板子，大概從版主成立所謂USB DIY 專欄以來就一直宣稱要開發的東西。卻又被一直束之高閣。倒也不是不想作～如果不想作的話，也不必花精神畫圖，找人Layout 作PCB啊～只是....套一句大陸名言：計畫永遠跟不上變化的！唉～這個絕對不是：晚上睡覺，想著全頭路～要作，沒半步！（台語）...真的只是當興趣作，只不過，工作的興趣又高過這個純興趣的。

      好了～跟各位說：這塊板子早在一年前（2006/03) 就作出來了～但就一直擱在那了！連要找個傳人都沒有。所以，就擺著讓他發霉......

      我們先複習一下版主所用的這顆USB Controller 的架構：因為他基本上就有USB及 Parallel 的介面。以前版主也有利用parallel 傳送過資料...所以，在Parallel 的介面是沒問題的。只是將USB及Parallel 這兩種介面要寫在一起的『橋接器』～就真的沒做過了！尤其是在Parallel 這邊因為還牽涉到所謂 BPP/SPP/EPP/ECP 等諸多奇怪的介面，所以在PC端的驅動程式是會有一定的挑戰度的。這點也是版主比較擔心的部分。或許，真的會有一些技術的挑戰度的～倒不如直接作USB I/O 還比較簡單一點。

    下圖示原廠原始的方塊圖：

       而下圖呢？則是版主把他整理後的方塊圖，看起來就比較清楚一點，然後這也是版主要作這一塊PCB的主要目標方塊圖：就是有幾個重點：

     1. 要有USB 介面。（廢話）

     2. 也要有Parallel 介面。這樣子，看起來真的是有支援Parallel port 介面的樣子。

     3. 要有外面輸入所能量測的A/D 介面。

     4. USB Controller 中的8051 要有利用記憶體Data/Address 的擴充介面。

     5. 其中的8051 的韌體可以隨時更換，而不必更動任何硬體。

     6. 還要有簡單的I/O 介面，可以拿來作基礎簡單的I/O 控制。 

 ---- 這樣子一來，就是一塊非常簡單的USB I/O 的實驗板子了。簡單易懂而易入門。

       PCB 真的已經洗出來了，而且還洗了約五十幾片呢！注意看USB 街頭上方的日期：0608 -- 2006 年第八週呢！至於為何要洗成白色呢？呵～呵～因為跟別人拼版的原因，人家原來的板子就是要洗成白色的，我的只是搭便車的，所以也無所謂了。

    之後我只組裝一片雖然驗證一下USB的功能正不正常而已。我就這塊板子說明一下我的應用想法：基本上，我把這顆GT6816 的所有I/O Pin 幾乎全部拉出來，並給予適當的Connector 。救順時針說明一下所有可以外接裝置：

  首先是：Parallel Connector ，因為當初這顆留了兩個方向的Parallel Port ～即一般可以接到PC端: 把自己當作一般Parallel 介面的裝置；另一方向則為可以在下游端接另一台Parallel 介面的裝置。為什麼是這樣子的呢？！因為早期還沒有USB 出現時，PC端在傳輸比較快的介面只有Parallel ，而且只有一個而已。又要接印表機也有可能接Scanner 。所以就做成這樣子的德行。大家可別太訝異！！您們可知道：台灣的Scanner 產業一直執國際產業的龍頭地位呢。這一種接法設計還算是蠻不錯。

    那學問就來了～如果純粹是一個Parallel 轉換或是Bypass through 介面的話，那可沒什麼好作的～我也不必這麼大費周章的這樣子了～好玩的事情來了～當您同時存在Parallel 及USB時，那就代表這兩者之間是否可以構成一種某種層面的應用呢？！哈～哈～ 當初我們曾經有作一個實驗：就是利用的USB Device Description 的宣告，把自己宣告成兩種Interface ：一個即一般影像裝置的Scanner ；而另一個呢？就是一台USB 介面的印表機。就是先利用啓B 介面把原本印表機介面轉成USB，然後下一些印表機命令，然後利用GT6816 內部的8051 把這些印表機命令再轉成一般原本走Parallel 介面的印表機介面。.......讓一台原本是Parallel 介面印表機可以透過此顆USB Controller 成為一台USB 介面的印表機。... 既然可以讓當初的Win98SE  可以透過 USB 下一些印表機命到原本是Paralle Port 的印表機上。（當然，當初是軟體工程師們厲害的地方，而且或許當初作業系統還存在許多底層驅動程式的漏洞，才讓我們有機可趁。....）所以，我才會重新興起作這樣的東西之興致。不過，時空所不同的是：現在的作業系統也複雜了；當初那位功力一等一的軟體工程師早已經不知去向了（人家可是早期聯電在作南北橋晶片時的，專門寫驅動程式的工程師呢！）

      所以啊～就光是這板子上的 USB to Pararllel 就有許多DIY的樂趣在其中了。

接下來呢？就是一般的 GPIO 即一般8051 的P1 。這一部份要作一般 USB I/O 算是很足夠了。

當然若不夠的話，他還有一些很單純的output pin 可以使用。

另外，若都覺得不夠的話，我們就把8051 的外接SRAM  Data/ Address的Bus 拉出來，您愛怎麼擴充就怎麼擴充周邊吧。不過，這裡要說明一下的是：因為這一顆USB Controller 的核心雖然是8051 。但是因為他可不是一般12T 或4T 的8051 ～而是 RISC 的8051 。所以，對一些外接SRAM 的Data/Address Bus  來說：他可能有一些Timing 上的Issue 喔～要實際搭配過，我才能跟您說：哪些周邊電路可以皆在這裡的喔。若是一般SRAM 的話～應該是沒什麼問題的。因為我所做的USB  ROM Emulator 所用的Buffer 就是利用SRAM接在這裡的。.....就是不敢說：所有的周邊電路IC都可以接在這，所以，我才會另外設計了此一I/O 接頭啊。

         另外是：因為此顆IC原本就可以接一般掃描器的CCD感測器。所以，他也內件了A/D Converter 。至於多少解析度，當初我們是號稱 16 bits 的A/D 。不過，因為，我都只拿來量一些簡單的電壓電位。所以，我個人覺得8 bits 就夠用了。

          就這樣，一塊很點單卻可能很受用的一塊USB DIY 板子就完成了。最重要的是：他的8051韌體可以不用再透過任何硬體就可以隨時更新，這對於一些學生或想學USB的人來說：是再好不過的解決方案。您就看這塊子的背面，就沒有任何電子元件了。

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    當然，您一定會想問我：這塊板子，賣不賣？！若從硬體本身來看，要賣絕對沒問題。但是在軟體上要教到大家會輕鬆上手。這是需要版主花一點時間寫教材及範例，大家才會輕易上手的。這一部份是需要給版主一點時間的。....不好意思。..... 或許，您也可以常來版主的部落格逛逛吧。