GPIB控制器軟件的IP核設計

主要代碼為:

IF RESET = '1'OR( NOT ATN AND NOT( LACS

OR LADS) ) = '1'THEN C_ST = ST1; RFD

= '1'; DAC = '1';

AIDS = ' 1'; ANRS = ' 0'; ACRS = ' 0';

AWNS = '0'; ACDS = '0';

ELSIF CLK'EVENT AND CLK = '0' THEN

CASE C_ST IS

WHEN ST1 = > IF ATN = '1'OR LACS = '1'OR

LADS = '1'THEN C_ST = ST2; RFD = '0';

DAC = '0'; AIDS = '0'; ANRS = '1'; …

ELSE C_ST = ST1; RFD = '1'; DAC = '1';

AIDS = '0'; …WHEN …. ELSIF DAV = '1' THEN C_ST = ST4;

RFD = '0'; …

ELSE C_ST = ST2; RFD = '0'; DAC = '0'; …

…不同種狀態(tài)定義…

2. 2. 2 數(shù)據(jù)通路模塊設計

其模塊實現(xiàn)微處理器端到GPIB 接口功能端的數(shù)據(jù)，對控制器內部寄存器進行讀、寫操作。

2. 2. 3 多線消息譯碼器電路

譯碼電路的目的是產(chǎn)生邏輯功能信號，對控者發(fā)送的遠地消息和本地消息譯碼，實現(xiàn)各接口功能的控制。

2. 3 程序設計

程序設計主要完成接口初始化、主控PC 向儀器發(fā)送消息以及接收消息并對數(shù)據(jù)分析處理等工作。母線上各種動作均是通過PC 機向NAT9914內部寄存器寫入或讀取數(shù)據(jù)，使接口實現(xiàn)相應的功能變化。

2. 4 實驗結果

通過對整體系統(tǒng)搭建，完成儀器與總線間的數(shù)據(jù)傳輸。以AH 與L 功能配合接收GPIB 總線的數(shù)據(jù)為例分析實驗結果。AH 與L 功能接收數(shù)據(jù)實驗結果波形如圖4 所示。

圖4 受方接收數(shù)據(jù)波形

由圖4 可以看出，在信號WRITE 及地址RS[2. . 0]= 010( ADR 在寄存器中的地址) 的作用下，儀器通過INDATA[7. . 0]數(shù)據(jù)端口向地址寄存器ADR 內寫入該儀器在GPIB 總線上的地址11H。在第4 個時鐘下降沿器件收到ATN 信號，表明AH 功能從AIDS 狀態(tài)進入ANRS 狀態(tài); 第5 個時鐘下降沿仍然有ATN 信號，表明AH 功能從ANRS 狀態(tài)進入ACRS 狀態(tài)，同時發(fā)出RFD 信號，告訴控制者已經(jīng)準備好接收GPIB 接口命令; 在6個時鐘下降沿，檢測到總線傳輸?shù)腄AV 信號，表明AH 功能從ACRS 狀態(tài)進入ACDS 狀態(tài)。隨后，系統(tǒng)控制者通過DIO 線發(fā)送地址命令31H，通過多線消息譯碼器輸出MLA 信號，在第7 個時鐘下降沿，L 功能在MLAACDS 的作用下從LIDS 進入LADS狀態(tài)，表明儀器已經(jīng)受命于聽者，接收接口消息結束后，便會產(chǎn)生一個T 信號; 在第8 個時鐘下降沿，GPIB 控制器檢測到T 信號，表明AH 功能進入AWNS 狀態(tài)，并發(fā)出DAC 信號，告訴控制者接口命令接受完畢; 在第9 個時鐘下降沿，系統(tǒng)控制者撤銷DAV 信號和ATN 信號，表明AH 功能進入ANRS 狀態(tài)，至此一個三線掛鉤的過程已經(jīng)完成。在ATN 為0 的作用下，L 功能進入LACS 狀態(tài)，此時儀器正式進入聽者狀態(tài)。其他傳輸過程與聽者接收數(shù)據(jù)過程類似，在此不再贅述。

3 結束語

實驗證明，由GPIB 控制器構成的自動測試系統(tǒng)具有自動采集數(shù)據(jù)、速度快及效率高等特點，其核心部件采用IP 核設計具有可移植性，可開發(fā)周期短、成本低，改變了傳統(tǒng)儀器手工操作及單臺使用等缺點，并為計算機與儀器儀表相結合的自動測試系統(tǒng)向智能化、標準化發(fā)展提供了有力的媒介。