SYS68K/PIO-1通用接口總線（ General Purpose Interface Bus，GPIB） 使自動化測試儀器的互聯(lián)有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，極大地推動了自動測試技術(shù)的發(fā)展。GPIB 總線具有并行總線傳送速度快、有效數(shù)據(jù)速率高、驅(qū)動能力強、通信距離可達20m、抗干擾能力良好及通用性特點，總線上最多可掛接15 臺設(shè)備并且傳輸速度可以達到8Mbit /s，因此有良好的應(yīng)用前景［1］
GPIB 控制器IP 核設(shè)計采用模塊化思想，主要模塊包括狀態(tài)機模塊、數(shù)據(jù)通路模塊和譯碼電路模塊。對狀態(tài)機模塊的設(shè)計包括8 個小模塊（ 如源方掛鉤及受方掛鉤等） ，采用VHDL 語言對各個小模塊進行編程實現(xiàn)，最后調(diào)用各子模塊并用原理圖的方式進行狀態(tài)機頂層模塊設(shè)計，并在Synplify 以及QuartusⅡ平臺進行分析和仿真。對數(shù)據(jù)通路的設(shè)計也采用同樣的方式，先對各個子模塊進行設(shè)計，然后進行整體設(shè)計。最后調(diào)用狀態(tài)機頂層模塊、數(shù)據(jù)通路頂層模塊及多線消息譯碼電路模塊等進行GPIB 控制器IP 核的頂層設(shè)計。完成整個IPCore設(shè)計后，通過JTAG 下載方式將Core 下載到選定的DE2 專用開發(fā)套件CPLD 芯片進行通信設(shè)置驗證，SYS68K/PIO-1成功后再搭建硬件，從而得到實體化GPIB 控制器。
GPIB 總線是一種24 芯的并行無源總線，由8根地線和16 根信號線組成。16 根信號線為8 根數(shù)據(jù)線（ DIO1 ～ DIO8） 、3 根握手線（ DAV、NRFD、NDAC） 和5 根管理線（ ATN、REN、IFC、EOI、SRQ） 。數(shù)據(jù)傳輸采用位并行、字節(jié)串行的雙向異步傳輸方式。需要注意的是： GPIB 采用的是負(fù)邏輯，即低電平（ 不大于0． 8V） 為邏輯1，高電平（ 不小于2． 0V）為邏輯0［2］。
GPIB 總線的基本原理是將控者作為服務(wù)器，利用編程并通過GPIB 總線實現(xiàn)對各個儀器的控制，同時各個儀器也通過操作GPIB 控制芯片來實現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸，其輸出到GPIB 母線上的信號符合IEEE488 標(biāo)準(zhǔn)，從而達到自動控制和測試的目的。
SYS68K/PIO-1系統(tǒng)體積僅為70×70mm，功耗小于5W，中值濾波速率平均20F/S，JPEG壓縮速率平均25F/s以上。不僅滿足了視頻處理系統(tǒng)的實時性要求，且體積小、功耗低，而且基于FPGA的可編程性，本系統(tǒng)具有良好的靈活性和擴展性。
GPIB 控制器的設(shè)計主要包括3 個模塊： 接口功能模塊、多線消息譯碼器和數(shù)據(jù)通路模塊。
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SYS68K/PIO-1
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