摘要：USB总线因其快捷的特性使得其使用越来越广泛，电子市场上带有USB接口的设备也越来越多，USB总线替代传统的旧式接口必将成为一种趋势。而ISA总线是工业规范总线架构，在工控范畴中历史悠久，是最早的体系级总线。ISA总线现在在工业操控范畴的首要效果便是扩展中低速设备接口，因为工控范畴中要操控的设备往往十分多，所以ISA总线在工业范畴中依然起着十分重要的效果。本文的首要意图是使用CH375芯片完结USB总线到ISA总线的转接。
ISA总线最早作为一种体系总线，首要用在IBM-PC、IBM-PC/XT系列计算机傍边，后来成为工业总线规范，而且发生了深远的影响。因为技能的不断开展，ISA总线的传输速率跟不上处理器的速度，然后被其他总线所替代。
但是正是因为ISA总线的低速使得其与现在的外设速率十分匹配，合适作为一种外围设备总线，用于扩展设备接口。而且ISA总线的地址线是十分多的，能够衔接数量巨大的设备。归纳这两点原因，ISA总线在工业操控范畴依然占有一席之地，而且ISA总线工业范畴中的使用还会继续一段很长的时刻。
USB外设遍及之后，将会使得PC机箱后边的林林总总冗杂的衔接线变得简略，大多数旧式的接口将被筛选，如ISA接口、PS/2接口、串并行接口等，取而代之的是各种USB接口的外设。但有些接口是USB无法替代的，如显现器接口、SCSI接口和IEEE1394接口等。不过这仍是不能阻挠USB接口的开展。
其实除了如显卡这种数据传输量极高和一些对实时性要求特别高的操控设备外，简直一切的PC外设都能够移植到USB上来，因而USB的PC外设有不行限量的开展空间。正是根据这个原因，本文提出了一种规划计划，经过CH375芯片完结两者之间的转接。
1 全体计划的规划
本计划中选用CH375芯片完结ISA总线到USB总线的转接。CH375是一个USB总线的通用接口芯片，支撑USB-HOST主机办法和USB- DEVICE/SLAVE设备办法。在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选操控线以及中止输出，能够便利地挂接到单片机、DSP、MCU、 MPU等操控器的体系总线上。它内置了USB通讯中的底层协议，屏蔽了杂乱的底层驱动;经过Windows驱动程序供给设备级接口，经过DLL供给API 使用层接口。下图是转接板的全体模块图，板卡经过USB接头和上位计算机衔接，经过ISA接口插接在下位机的ISA插槽上。
1.1 CH375模块的规划
CH375芯片与外围芯片衔接电路如图2所示。
UD+、UD-引脚别离衔接USB总线的D+、D-数据线。
ACT#是CH375设备状况输出端，当CH375作为USB设备装备完结后，该引脚输出低电平，能够用来指示CH375的状况。
INT#引脚为中止请求输出，将其衔接到单片机的中止0引脚。
CS#片选操控输入引脚，将其接到单片机P2.7管脚。
A0是CH375数据端口和指令端口的挑选引脚，A0接到单片机的P2.6管脚。
RD#和WR#别离接到单片机的读写信号引脚。
D0～D7是数据总线，别离与单片机的P0.0～P0.7衔接。
1.2 ISA模块的规划
本规划中用了两个74HC245，别离将数据信号、地址信号和读写操控信号引进到下位机中。选用74LS573芯片作为锁存器。1)74LS573的使能端0E#引脚接地使其一向有用。2)LE为锁存使能输入端，当其从高电平转为低电平时锁存输入的数据(即为锁存P0口的数据)。因为单片机是在ALE的下降沿送出安稳的地址信号，因而可将芯片的LE引脚直接与单片机的ALE衔接。3)其他对应衔接即可。
ISA总线的地址总线和数据总线是分隔的，操控线也比较简略，因而和单片机接口十分便利，能够直接接到ISA总线上。
2 软件规划
本规划要完结的软件程序规划首要是：上位机用户界面使用程序和下位单片机程序。
上位机的数据经过USB总线，由USB主机发送给CH375，CH375将接纳的数据放入端点缓冲区，接纳完后经过中止奉告单片机数据接纳结束，然后单片机呼应中止，在中止中做
相应的处理，即在中止中将数据转化和发送到ISA总线。因而单片机的首要任务是与CH375通讯，接纳CH375数据缓冲区中的数据，然后再将数据经过处理转化成ISA总线信号后发送到ISA总线。图3为主程序的流程图。
图4为CH375初始化子程序，其首要是测验和单片机的通讯是否正常，以及设置CH375的工作办法等。本文将CH375的工作办法设置为办法2，即内置固件形式。
图5是单片机中止子程序，这是下位单片机程序最重要的部分，一切上位机程序发送的数据都是由中止子程序呼应、接纳和处理的。
中止子程序如下：
3 体系调试
3.1 调试办法
本文选用了先部分后全体的调试办法，这样能够节省时刻，最快的速度发现问题。
把整个调试体系分成了两部分，第一部分为上位机程序与单片机的通讯;第二部分为单片机与ISA总线的通讯。别离对此两部分进行调试，调试成功之后再将这两部分组合成全体，最终进行全体调试。
3.2 调试进程与调试记载
1)上位机与单片机数据传送的调试
上位机部分由程序“调试程序V1.0.EXE”来完结操控，由他能够输入I/O输出板卡的地址以及要发送给ISA总线的数据。其主界面如图6所示。
单片机部分由Keil C编程软件、仿真器以及USB-ISA转接卡组成。将仿真器的仿真头衔接到USB-ISA转接卡单片机方位，由Keil C编程软件、仿真器共同完结仿真功用。Keil C软件的编程和调试界面如图7。
使用仿真器就能够检查数据是否成功抵达，调试记载如表1所示。
2)单片机与ISA总线数据传送的调试
单片机部分即可用仿真器仿真，也能够直接用经过编程器烧写了程序的单片机，但相比较而言用仿真调试会比较便利。这部分调试首要是看由单片机发送的ISA总线数据能否被I/O输出卡接纳到。数据是否接纳到可由显现板来指示，显现卡LED灯的亮灭状况能够指示I/O输出卡是否被选中，以及是否接纳到单片机的操控信号。
程序操控向ISA总线的某个地址发送数据，假如显现板能够显现程序中发送的数据信息，则标明单片机与ISA总线通讯成功。
3)体系全体调试
当上述两个部分都调试成功之后，就能够开端体系的全体调试了。上面两步的调试成功阐明硬件原理和硬件衔接正确，上位机调试程序也没问题，接下来就只剩下单片机对接纳到的数据的处理的软件程序调试了。这个部分也相对比较简略，单片机对ISA总线数据的处理跟对扩展存储器的操作相同;指向某个地址然后发送数据。
4 结束语
本文将USB和ISA这两种总线的特色交融在一起，规划并制作了USB-ISA转接卡，适应于各种工控体系，在有ISA总线的场合基本上都能够使用此转接卡。ISA总线是一种合适于中低速I/O设备的总线，因其多地址线和较慢的传输速率，ISA总线在工业范畴中依然使用得十分广泛。而USB总线又是一种十分便利的总线，遭到越来越多的使用者的喜欢，USB的优胜的特性将会使其具有不行抵御的开展势头。因而USB总线和ISA总线的结合必将会在工业范畴发生深远的影响，能够预期USB-ISA转接卡在工业范畴中会有十分广泛的使用远景。
