"本文主要介绍了如何实现程控仪器GPIB接口与USB打印机之间的转换电路设计,以便在没有专用GPIB接口打印机的情况下,利用通用的USB打印机进行数据和波形的打印。文章讨论了GPIB接口的特点,以及转换装置的设计思路和核心芯片CH375的作用。"
GPIB接口,全称General Purpose Interface Bus,是一种广泛应用于实验室自动化设备,如示波器、信号发生器等智能仪器中的接口标准。GPIB接口拥有8根数据线、3根联络线和5根管理线,能够进行高效的命令和数据传输。数据线采用8位并行、字节串行方式传输,联络线通过三线握手协议进行通信,管理线则用于控制接口工作。在GPIB总线上,所有消息使用TTL电平的负逻辑表示,逻辑1代表低电平且有效。
在实际应用中,由于GPIB接口设备与通用USB打印机接口不兼容,导致用户需要昂贵的GPIB接口打印机或者依赖于带有GPIB卡的计算机和特定软件来实现打印。为了解决这个问题,设计了一款GPIB-USB转换装置。该装置的核心是CH375芯片,这是一款集成了USB收发器和GPIB控制器的多功能接口芯片,能够实现GPIB协议和USB协议之间的转换。
转换电路的设计思路是:CH375作为桥接器,一方面接收来自GPIB接口的智能仪器的数据信息,另一方面通过USB接口与打印机进行通信,将数据信息传输到打印机上。这样,就可以将GPIB接口的程控仪器直接与USB打印机连接,无需额外的硬件或软件支持,提高了使用的便利性和经济性。
CH375芯片的特性使得这种转换成为可能。它支持GPIB协议的全部功能,可以处理GPIB接口的联络线和管理线信号,同时具备USB2.0全速接口能力,能够快速有效地在GPIB和USB设备间传输数据。通过编程配置,CH375可以根据需要在GPIB主设备和从设备模式下切换,适应不同的应用场景。
在实际操作中,用户需要编写相应的固件和驱动程序来控制CH375,以实现GPIB和USB之间的数据流控制。固件会解析GPIB接口的命令和数据,然后按照USB打印机的指令格式重新打包,通过USB接口发送出去。反之,从打印机接收的USB数据也会被解包并转发给GPIB接口。
通过这样的转换电路设计,不仅解决了GPIB设备与USB打印机兼容性的问题,而且避免了购买专用GPIB接口打印机或依赖特定计算机和软件的需求,降低了实验和测试成本。这种转换方法对于科研和工业环境中的数据输出和分析具有显著的实用价值。