CPLD设计GPIB接口芯片实践与解析模块优化

"3利用CPLD设计GPIB接口芯片-图像工程（第2版 下）-图像理解.章毓晋.清华大学出版社" 本文主要探讨了如何利用CPLD（复杂可编程逻辑器件）设计GPIB（通用接口总线）接口芯片。CPLD在设计流程中扮演着关键角色，它允许设计师通过模块化设计方法，将各个基本模块图形化，然后像绘制电路图一样组合成整个系统，这种方法提高了设计的直观性和系统架构的整体把控。在完成“软件”设计后，将这个设计“核”固化到选定的CPLD中，通常通过JTAG（Joint Test Action Group）端口进行下载。 3.3.3章节专门介绍了使用CPLD设计GPIB接口芯片的背景和方法。随着集成电路技术的进步，GPIB接口的实现变得更简单，体积更小，功耗更低，可靠性更高，且更容易实现。CPLD和FPGA（现场可编程门阵列）的广泛使用，为理论创新和工程应用提供了可能性。设计中，GPIB接口芯片需要与微处理器协同工作，因此设计者参考了Altera公司的MAX3000系列芯片EPM3256ATCl44．10以及NI公司的NAT9914芯片，以实现相同功能，包括对寄存器的读写访问、与微处理器的通信以及与GPIB仪器的交互。 此外，提到的SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments，程控仪器标准命令）解析器是软件控制标准化的重要组成部分。SCPI标准旨在简化自动测试系统的程序开发，保护制造商和用户的软硬件投资，并提供广泛的兼容编码环境。当仪器接收到SCPI消息时，会进行一系列处理，包括词法分析、语法分析等，以生成目标代码执行。为提高控制效率，提出在接口电路中加入SCPI解析模块，将复杂的ASCII码字符串转换为简单的二进制代码，这样可以减轻仪器设计者的工作负担，同时提升远程控制响应速度。 文中还提及了仪器接口的类型，如RS232串行通信接口和GPIB接口。设计中的接口板独立于仪器，拥有自己的微处理器，通过两微处理器之间的通信来实现与仪器的连接，这种设计方式既不影响仪器原有的设计和操作，又可以灵活实现接口功能。