RS232_GPIB控制器的设计.pdf

集成电路应用 RS232-GPIB控制器的设计 黄君凯,吴延军 (暨南大学 电子工程系,广东 广州 510632) 摘 要:描述了基于RS232接口的GPIB控制器的设计,利用单片机控制 GPIB接口芯片NAT9914, 并通过 SCPI语句在 Windows操作系统自带的串口通信工具超级终端中,实现了计算机与 GPIB仪器 的通信与程控。 关键词:单片机 GPIB SCPI超级终端 越来越多的测量仪器提供 GPIB(GeneralPurposeIn- 应用领域广泛,拥有丰富的片上资源和总线式 I/O口, 总线接 口,通过该总线可以方便快捷地连接 支持高级语言编程,内部集成了符合 数据规范的 terfaceBus) RS232 带有 接 口的仪器及计算机,组成一个 网络。 异步串行控制单元。因此,使用 和 串行接 口线与 GPIB GPIB Tx Rx GPIB设备与计算机连接时,需要借助 GPIB接 口板卡, 外部串行传输数据,只需在单片机外部使用 MAX232芯 但这些 GPIB接 口板卡价格昂贵,给仪器与计算机连接 片进行 电平转换,便可直接连接计算机 的串行端 口 带来不便。在大多数情况下计算机只连接一台 接 。控制器的硬件结构如图 所示,其中, 接口 GPIB (COM) 1 GPIB 口仪器,并不需要这些功能复杂价格昂贵的GPIB板卡。 控制电路是控制器硬件设计的重点。 面对单台仪器与计算机连接的功能需求,本文设计了一 需要指出的是:使用智能化的GPIB接 口芯片,可以 种性价比突出的RS232-GPIB控制器,该控制器利用计 大大简化 GPIB接口电路的设计。目前最常用的芯片有 算机最常用的RS232接 口,控制带有 GPIB接口的仪器, 两种,一种以美国国家仪器公司生产的TNT4882芯片为 在计算机与仪器之间建立数据传输的通道。同时,支持 代表,将所有接 口功能集成在芯片上,完全由硬件完成 SCPI(StandardCommandsforProgrammableInstrumentation) 接口功能,不需要其他辅助芯片,并且直接连接 GPIB总 指令集,只需在 Windows操作系统自带的工具软件超级 线;另一种是以美国德州仪器公司生产的TMS9914芯片 终端中输入 SCPI指令,便可方便地对仪器进行参数设置 为代表,依靠软件编程来完成 GPIB接口功能,由接口芯 和读取测试结果。 片 和 进行 电平转换后连接 总 SN75160 SN75161 GPIB 控制器的设计,旨在连接计算机和带 线。这二种芯片的比较如表 所示。考虑到成本等因素, RS232-GPIB 1 有 GPIB接 口的测量仪器,并利用计算机的键盘和显示 本设计选用与 TMS9914芯片完全兼容的NAT9914芯片 器来操控仪器进行程控测量。本设计中计算机端接口为 作为 GPIB总线接口芯片。NAT9914是一款标准的GPIB RS232接口,使用这个串口作为通信工具,编程方便、连 控制芯片,可以执行所有 GPIB接口功能,具有直接存储 接简单可靠,软件则采用 操作系统自带的超级 器存取