GPIB接口控者功能的FPGA实现.pdf

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1、GPIB接口控者功能的FPGA实现邓先荣。等GPIB接口控者功能的FPGA实现RealizationoftheControllerFunctionBasedonFPGAforGPIBInterface邓先劳饧墨常庞甜金互穹镥(西华大学电气信息学院，四JIl成都610039)摘要：针对专用GPIB控制芯片价格昂贵、购买困难等问题，采用低成本的FPGA器件替代专用GPIB控制芯片来实现GIPB接口控功能，并给出了具体的实现方案。该方案基于FPGA器件，采用VerilogHDL语言编程，并在QuartusII下进行

2、编译、综合和仿真，最后下载到FPGA器件上，成功实现了GPIB接口控功能。仿真和实验均表明，该方案大大节省了成本，移植性好，具有很强的灵活性。关键词：GPIBFPGA程控仪器状态机数据线’中图分类号：1P216文献标志码：AAbstract：AimingatthediiEcultiesinapphcationofGPIBcontrolchip，e．g．，expensiveandhardtopurchase。itisputforwardthatusinglowcostFPGAdevicetoreplaceded

3、icatedGPIBcontrolchipforimplementingGPIBinterfacecontrolfunction．Thespecificimplementingstrategyisgiven．BasedonFPGAdevice。byadoptingVefilogHDLprogramminglanguage。compiling。integratingandsimulatingunderQuartusII-thendownloadingintoFPGAdevicetofulfillthecontr

4、olfunctionofGPIBinterlace．Thesimulationandexperimentshowthatthisstrategygreatlydecreasesthecost。andoffersgoodtransplantationperformanceandhigherflexibility．Keywords：General-purposeinterfacebusFieldprogrammablegatearrayProgrammableinstrumentStatemachineDatal

5、ine0引言1965年，惠普公司设计了惠普接口总线(HP．IB)，用于连接惠普的计算机和可编程仪器。由于其高转换速率(通常可达1MB／s)，这种接口总线得到了用户的普遍认可，并被接收为IEEE488．1975标准和ANSI／IEEE488。1．1987标准⋯。在美国，常把这种标准称为IEEE488标准或HP．IB；在欧洲，一般称为IEC—IB或者GPIB(general-purposeinterfacebus)o在自动测试领域，GPIB总线占有很重要的地位，GPIB通用接口是测试仪器常用的一种接口方式，在组建

6、自动测试系统时，几乎均要求系统具备这种接口。但在实际的研发过程中，只有国外几家公司生产GPIB芯片，价格昂贵且很难购买。因此，GPIB接口的FPGA实现具有很大的实用价值。1GPIB及其控者功能概述1．1GPIB接口总线GPIB是一种面向程控仪器的通用接口总线，它是由国际电子电气工程师协会于1974年9月制定的一种标准接口总线，又称IEEE488总线㈨。它是一种24四川省教育厅科研基金资助项目(鳊号：2006．A091)。修改稿收到日期：2010-03—1l。第一作者邓先荣，男，1986年生，现为西华大学控制

7、理论与控制工程芯的并行无源总线，其中16条信号线包括8条数据线(DIO，一DIO。)、3条握手线(DAV、NRFD、NDAC)和5条管理线(ATN、REN、IFC、EOI、SRQ)，其余8条为地线。数据传输采用位并行、字节串行的双向异步传输方式。消息采用负逻辑，低电平(40．8v)为逻辑1，高电平为逻辑0¨’。GPIB接口有10种接口功能：控者功能、讲者功能、听者功能、源方挂钩功能、受方功能、服务请求功能、并行查询功能、远控本控功能、器件触发功能和器件清除功能。1．2控者功能控者(controller)功能简

8、称为C功能，其主要是为计算机或其他控制器而设立的。一般来说，自动测试系统都由计算机来控制和管理。在系统运行中，根据测试任务的要求，计算机经常需要向有关器件发布各种命令，如复位系统、启动系统、寻址某台器件为讲者或听者、处理服务请求等，这些活动都可以通过控者功能来实现Ho。控者功能是10种接口功能中最复杂的一种功能，它赋予器件多方面的能力：系统控制能力、发送接口清除、成为负责控者的能力、发送“远控可能(