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1、IEEE488總線以其具有系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)便,成本低廉,且兼容程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令集等特點(diǎn)而成為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中在工業(yè)測(cè)試中應(yīng)用最廣泛的通信方式之一。IEEE488總線采用字節(jié)串行雙向異步方式傳輸信號(hào),儀器設(shè)備不需經(jīng)過(guò)中繼設(shè)備直聯(lián)于總線。IEEE488總線系統(tǒng)最多可連接15臺(tái)設(shè)備,支持的最大傳輸距離為20米,數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達(dá)1MB/s。在IEEE488.1和IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立一種可普遍用于儀器編程標(biāo)準(zhǔn)化儀器編程語(yǔ)言——程控儀器標(biāo)準(zhǔn)
2、命令集(SCPI)。由于這種語(yǔ)言使用樹(shù)狀分層結(jié)構(gòu)的命令集,語(yǔ)法規(guī)則具有簡(jiǎn)單,明確的特點(diǎn),使用這種語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化儀器編程的設(shè)計(jì)流程,降低了開(kāi)發(fā)和維護(hù)難度,可便捷的進(jìn)行儀器功能的重定義和擴(kuò)展。
計(jì)算機(jī)一般不直接具有IEEE488總線接口,需進(jìn)行接口擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)IEEE488總線接口。常用于實(shí)現(xiàn)接口擴(kuò)展的方法有:RS232-IEEE488接口卡,USB-IEEE488接口卡,PCI-IEEE488接口卡等。在工廠測(cè)試環(huán)境下,
3、工位上的電腦通常處于保密考慮會(huì)禁用USB接口,并且RS232-IEEE488接口卡通常采用外置的方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,不具備較高的連接可靠性。PCI總線接口具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)容易、使用方便等優(yōu)點(diǎn),PCI-IEEE488接口卡是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)用于計(jì)算機(jī)擴(kuò)展IEEE488接口的最常用方法。
國(guó)外的大型測(cè)試儀表公司如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司和安捷倫公司較早推出了成熟的接口轉(zhuǎn)換卡,NI公司的PCI-GPIB+接口卡是實(shí)現(xiàn)PCI總線協(xié)議與I
4、EEE488總線協(xié)議相互轉(zhuǎn)換的接口卡,該接口卡集成了IEEE488.2控制器和GPIB母線分析儀,IEEE488.1的傳輸速率不低于1.5 MB/秒;安捷倫公司推出了基于PCI-IEEE488的接口卡82350B,最高傳輸速率可達(dá)900KB/s,16位帶緩存的高速卡。國(guó)內(nèi)也有一些較成熟的接口卡實(shí)現(xiàn)PCI總線協(xié)議與IEEE488總線協(xié)議相互轉(zhuǎn)換,如深圳研華公司的PCI-1671UP接口卡,廣州虹科電子科技有限公司的GPIB-PCI-XL接
5、口卡。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的PCI-IEEE488接口卡產(chǎn)品雖然都具備了較高的性能和可靠的穩(wěn)定性,但由于具有高度集成和保密的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,大部分廠家無(wú)法掌握關(guān)鍵技術(shù),并且這些接口卡產(chǎn)品多價(jià)格較高,不利于大規(guī)模的市場(chǎng)推廣。
本文論述了一種基于PCI總線的IEEE488接口卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,采用專用接口芯片PCI9054設(shè)計(jì)PCI總線接口,采用專用接口芯片NAT9914設(shè)計(jì)IEEE488 總線接口,通過(guò)FPGA控制Local總線
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