GPIB接口芯片专用分析论文.doc

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1、GPIB接口芯片专用分析论文摘要：TNT4882是美国NI公司推出的一款GPIB接口专用芯片。文中介绍了其内部结构、外围时钟电路和部分重要的寄存器，给出了GPIB接口设计中对TNT4882编程的基本思路和注意事项。关键词：GPIB接口TNT48821概述TNT4882是美国NI公司的一款单芯片、高速、听/讲功能的兼备的GPIB(Generalpurposeinterfacebus)接口专用芯片。它内部集成了Turbo488（高速传输电路）以及NAT4882(IEEE488.2兼容电路)，并拥有诸多新的特性，能够兼容ANSIIEEEStandar

2、d488.1和ANSIIEEEStandard488.2规范，因而可以为GPIB系统提供一套完整的解决方案。为了达到更高的传输速率。TNT4882采用了单芯片FIFO缓存电路设计，其内置的16个增强型IEEE488.1兼容收发器可以直接连接GPIB总线，以实现HS488传输模式（一种新的GPIB高速传输模式）。在兼容性方面，它与以往使用的μPD7210、TMS9914A中的寄存器设置完全兼容，用户可以将以前所用的代码直接移植到TNT4882上。同时，它所包含的Turbo488电路及其诸多新特性也可以在一定程度上减少软件的开销。另外，TMT488

3、2还具有灵活的CPU接口，可以方便地连接各种16位或8位微处理器，并将CPU发出的消息和信号转化成相应的GPIB消息和信号，以使实现GPIB设备和CPU及内存之间的通信。图1双芯片模式结构框图2内部结构和外围时钟电路2.1TNT4882的内部结构TNT4882的内部结构以其工作模式的不同而有所不同。工作模式可分为单芯片模式和双芯片模式两种，而双芯片模式又可分为Turbo+7210模式和Turbo+9914模式。工作模式的选择和转换由寄存器的设置来决定，不同的工作模式决定着FIFO与GPIB的连接方式、寄存器的状态和访问属性。4学海无涯在双芯片工

4、作模式下，NAT4882相当于μPD7210(Turbo+7210模式)或TMS9914A(Turbo+9914模式)，但功能更加强大。此时的结构及工作过程如图1所示。当前GPIB写数据时，CPU首先将数据写入TNT4882的FIFO里，并由传输状态机将数据从FIFO传至NAT4882电路，再由NAT4882电路将数据传送至GPIB上；而当从GPIB上读数据时，过程则正好相反。在单芯片工作模式下，FIFO可直接与GPIB相连而不需要传输状态机，其结构如图2所示。此时，TNT4882中寄存器的设置与Turbo+7210模式类似。由于单芯片模式采用

5、的是最简单且最快速的结构，且是NI公司推荐的TNT4882工作模式，因此，本文主要讨论这种模式。2.2外围时钟电路TNT4882工作时需要40MHz的驱动时钟，产生时钟信号的方法有两种：一是采用40MHz的CMOS晶振，将晶振的输出接至TNT4882的XTALI管脚，并将XTALO管脚悬空；二是采用如图3所示的外围时钟电路。图2单芯片模式结构框图图3TNT4882外围时钟电路3寄存器简介TNT4882内部寄存器的数量和种类都很多，而且在不同的工作模式下，寄存器的情况又不尽相同。本文只对单芯片模式以及与最基本的GPIB操作有关的一些寄存器进行简要

6、地介绍。需要注意的是，TNT4882内部的寄存器都是8位的。所以，每个寄存器的控制字也必须是8位。寄存器的地址通常是TNT4882的基地址加上各个寄存器所对应的偏移量。TNT4882的基地址由硬件电路决定，而每个寄存器对应的偏移量则是固定的，其范围从0至0x1F。寄存器有三种类型：只读、只写和读/写。表1列出了一些比较重要的寄存器类型。表1TNT4882的部分寄存器寄存器英文缩写偏移量类型命令寄存器CMDR1C只写辅助模式寄存器AUXMR0A只写连续轮询模式寄存器SPMR06只写握手选择寄存器HSSEL0D只写高速使能寄存器HIER13只写4学

7、海无涯多功能寄存器MISC15只写地址模式寄存器ADMR08只写地址寄存器ADR0C只写中断寄存器0IMR01D只写中断寄存器1IMR102只写配置寄存器CFG10只写总线控制寄存器BCR1F只写总线状态寄存器BSR1F只读地址状态寄存器ADSR08只读FIFO缓存AFIFOA19读/写FIFO缓存BFIFOB18读/写计数寄存器0CNT014读/写计数寄存器1CNT116读/写计数寄存器2CNT209读/写计数寄存器3CNT30B读/写4软件编程TNT4882是一种需要软件编程的集成电路。其内部各个寄存器的状态决定或标志着芯片及GPIB的工作

8、状态。在GPIB接口设计中，只有通过编程对寄存器进行正确设备，才能实现对GPIB的各种操作。以下是编程的基本思路和注意事项。4.1芯片初始化最典型的初