GPIB接口功能电路设计

1、GPIB接口功能电路设计哈理工李博文20111GPIB接口总线概述GPIB（General-PurposeInterfaceBus）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。由于具有数据传输稳定可靠,能够实现有效跟踪等特点,因此,GPIB自推出以来,一直受到各仪器厂商的青睐,经久不衰。同时GPIB本身也在不断的发展,1990年出现的SCPI对仪器命令实施了标准化，使GPIB系统互换性和互操作性更强。1993年推出的HS488使GPIB的最高传输速率从IMBps提高到8MBps。GPIB总线是一种24芯的并行无源

2、总线，其中16条被用作信号线，包括8条数据线（DIO1DIO8）,3条握手线AV、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（W018V）为逻辑1,高电平（2210V）为逻辑0。2GPIB接口硬件电路的实现(1)软件模拟实现GPIB接口功能电路硬件框图拨码开关AI-ASroriTOU.RTLSRQDAVTIRFDNDA终端巨阻700-TOO-m拨码开关AI-ASroriTOU.RTLSRQDAVTIRFDNDA终端巨阻700-TOO-mGPIB总线软件模拟实现GPIB接口功能

3、电路硬件框图(2)硬件电路相关芯片STC89C52:STC89C52系列单片机是从引脚到内核都完全兼容标准8051的单片机，有PDIP-40、PLCC-44、PQFP-44三种封装形式。其中51/52/53型号后缀为RC,表明片内集成了512字节RAM。STC89C系列单片机是高速/低功耗的新一代8051单片机，最高工作频率可分别达到25MHz50MHzSTC89C系列单片机有较宽的工作电压，5V型号的可工作于3.4V6.0V,3.3V型号的可工作于2.0V4.0V。正常工作模式下的典型耗电为4mA7mA,空闲模式为2mA,掉电模式（可由外部中断唤醒）下则小于0.1卩A。此外，STC89C系列

4、单片机在完全兼容8052芯片的基础上,新增了许多实用功能。74LS244:74LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。74LS244没有锁存的功能。地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。8086/8088数据和地址总线采用分时复用操作方法，即用同一总线既传输数据又传输地址。74LS245:74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。74LS273:74LS273是8位数据/地址锁存器,他是一种带清除功能的8D触发器。只有在清

5、除端保持高电平时，才具有锁存功能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升沿锁存。CD4069:CC4069由六个COS/MOS反相器电路组成。此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。GPIB接口硬件电路原理图gBECRR6務労奖浮7存篙快5鼻UMO4S7fpF空希金F金金m2芒BtvDee农rJ7东ska厂巴c2M22”t訣s啓於畫怎s於2?莎tfcSfeSM即7PrrMprOTaMr-rfwOAJy;0A1O汽3Al”m2汽5:3.十4OI30R&S.Ess3IS?frshos:s.is目*2t22*3ttkSit&S2|R|3GPIB接口电路的软件控制（1

6、）总框图BY已寻址为讲者NY已寻址为听者接口仪器消息开始仪器ATN=O由总线接收仪器消息N向总线发送仪器消息仪器功能处理地址消息处理BY已寻址为讲者NY已寻址为听者接口仪器消息开始仪器ATN=O由总线接收仪器消息N向总线发送仪器消息仪器功能处理地址消息处理母线命令处理初始化2）接口消息处理框图3）设备消息处理框图NNYN以寻址为听者N以寻址为讲者NYDAV=1?YN第一字节YNNNRFD=OYYNNDAC=OC已收CDLFDAV=O?将讲缓冲区内容整理为GPIB格式，输出一个字符串（指针+1）将听取缓冲内容整理后转换为仪器内部格式读总线一个字节ASCII码存入听数据缓冲区输出一个字节至总线nrfd=O，ndac=1dav=1dav=0dav=0nrfd=0nrfd=0ndac=14结束语由带有GPIB的可程控仪器来构成自动测试系统已成为重要的发展方向之一。它改变了传统仪器手工操作、单台使用的特点,有利于仪器功能的发挥。本文设计的GPIB接口板可移植性强,软件控制完全符合IEE