GPIB 控制器本質上就是一個接口協定轉換器，實現的功能是從PCI 協定到GPIB 協定的轉換。GPIB 匯流排有重要的作用，在研製台式測試儀器 的時候，客戶幾乎均要求具備 GPIB 接口。可是在實際研發過程中，卻發現 GPIB 控制晶片很難購買，而且價格昂貴。而且作為測試儀器具備 GPIB 的接口，一般只需要具有聽、講、串查功能，而不需要控、並查功能，這樣又會造成資源與功能的浪費。所以我們嘗試用 CPLD來實現 GPIB 接口的聽、講、串查功能，不僅可擁有自主智慧財產權，節省了產品的成本，而 且具有很大的靈活性。
基本介紹
- 中文名：GPIB控制器
- 外文名：General-Purpose Interface Bus Controler
- 屬性：電路元件
- 釋義：接口協定轉換器
- 功能：從PCI 協定到GPIB 協定的轉換
概念定義,實現方案簡介,GPIB 控制機的設計,
概念定義
GPIB 控制器本質上就是一個接口協定轉換器，實現的功能是從PCI 協定到GPIB 協定的轉換。用戶給計算機輸入一定的命令，計算機的作業系統便會通過驅動程式向掛接在PCI 匯流排上的控制器發起一個相應的數據交易。控制器則把交易中所得到的數據轉換成一個個符合GPIB 協定的控制信號和數據信號，這樣用戶就可以通過對計算機的操作來控制掛接在GPIB 匯流排上的各個測量儀器。
GPIB 也叫 HPIB，是一個數位化的 24 腳並行匯流排，由 16 條信號線和 8 條地線組成。這16 條信號線分為 8 條數據線、5 條控制線和 3 條握手線。8 條數據線：從 DIO1 到 DIO8，用 來傳送命令、地址和數據；5 條控制線：分別為 ATN 線、IFC 線、REN 線、SRQ 線和 EOI 線，用來管理通過接口的有序信息流；3 條握手線：DAV 線、NRFD 線和 NDAC 線，用於控制設備之間訊息位元組的傳送。傳送訊息方（源方）和接收訊息方（受方）利用這 3 條握手線進行三線掛鈎，以保證數據線上的訊息（命令或數據）能準確無誤地傳送。
在GPIB控制器中，把器件與 GPIB 匯流排的一種互動作用定義成一種接口功能。GPIB 標準 接口共定義了 10 種接口功能
實現方案簡介
對於GPIB控制器的實現還有很多的方案，下面給出一些最基本最簡單的實現方案。
1.CPLD 實現 GPIB 控制器
ALTERA 公司的低成本 CPLD 來實現 GPIB 控制器的功能。GPIB 控制器晶片的硬體設計主 要分為狀態機的實現、數據通道和微處理接口的設計。
綜觀現今市場上的測試儀器，不難發現 GPIB 匯流排有重要的作用，在研製台式測試儀器 的時候，客戶幾乎均要求具備 GPIB 接口。可是在實際研發過程中，卻發現 GPIB 控制晶片很難購買，而且價格昂貴。而且作為測試儀器具備 GPIB 的接口，一般只需要具有聽、講、串查功能，而不需要控、並查功能，這樣又會造成資源與功能的浪費。所以我們嘗試用 CPLD來實現 GPIB 接口的聽、講、串查功能，不僅可擁有自主智慧財產權，節省了產品的成本，而 且具有很大的靈活性。
2.嵌入式實現高性能GPIB控制器
利用嵌入式系統與乙太網控制晶片設計並實現了基於《;PIB匯流排的自動測試系統(ATS)控制器。針對系統硬體完成了嵌人式實時作業系統(RTOS)、圖形用戶界面(GUI)的移植和測控軟體的開發，並為遠程控制管理提供Web月及務功能。系統開放、靈活。
GPIB 接口是組成自動測試系統(A'IS)的儀器設備專用接口。由於工業化測控進程的發展，這種通過外部匯流排互聯的計算機控制測試系統已顯示出它的不足:由於GPIB匯流排性能的限制，導致系統規模(器件容量,15台)和管理範圍(電纜總長度感20m)受到制約;由於控制功能要求的複雜，需要使用功能完善、資源豐富但卻價格昂貴、體積龐大的計算機作為系統控制器致使系統的靈活性較差;因系統匯流排的專用性和封閉性，使得異種匯流排系統的融合幾乎不可能。為此我們設計了性價比較高的基於ARM晶片的嵌人式系統作為(GPIB控制器。該控制器除了完成正常的自動測試系統的控制管理功能外，還具有遠程We)〕服務等功能。因系統具有開放性，如採用相應的匯流排控制驅動晶片，即可將異種匯流排網路納入同一個系統之中。
3.USB實現GPIB控制器
USB是PC體系中一套全新的工業標準，通用可程式接口GPIB(General Programmable Interface BUS)，是Cy-press公司在其EZ-USB FX以及FX2系列單片機里設計的一個可由用戶編程的接口，具有快速、靈活等特點；可使用多種協定完成與外圍器件的無縫連線，如EIDE/ATAPI、IEEE1284、Utopia等。對其可以根據需要進行編程，且運行中不需要CPU的干預，僅通過一些CPU標誌和中斷與增強型8051核心通信。作為自動化測試儀器的互聯標準歷史悠久，使用廣泛，組建費用低廉且操作方便，特別是連線台式機的時候尤其顯得靈活高效。在很多對測試速度要求不高以及對測試儀器體積不作要求的情況下，GPIB匯流排也有相當的優勢。因此，將USB所具有的獨特優點引入到以GPIB為標準的自動測試系統中，設計基於USB匯流排的GPIB控制器，對提高攜帶型和無外接插槽的自動測試系統整體性能有很大促進作用。
4.RS232實現GPIB控制器
RS232-GPIB控制器，該控制器利用計算機最常用的RS232接口，控制帶有GPIB接口的儀器，在計算機與儀器之間建立數據傳輸的通道。同時，支持SCPI(Standard Commands for Programmable Instrumentation) 指令集，只需在Windows作業系統自帶的工具軟體超級終端中輸入SCPI指令，便可方便地對儀器進行參數設定和讀取測試結果。
GPIB 控制機的設計
GPIB 控制機的設計包括了軟體和硬體兩個部分。
GPIB控制器軟體部分包括控制器對應於各種作業系統的驅動程式，提供給用戶使用的控制函式，等等。
GPIB控制器硬體設計的原理
PCl 匯流排提供給用戶的信號時序複雜而且很多信號分時復用，不便於本地器件直接使用，GPIB控制器使用CH365 PCI匯流排接口晶片將這些信號轉化為簡單ISA信號，方便後端設備使用。GPIB協定採用通用接口晶片8255，配合開發相應GPIB控制軟體來實現。通過對8255的編程，按照GPIB規範對8255各個口進行控制，完成GPIB的數據收發功能。8255的輸出還需要經過GPIB 匯流排收發器才能連線到GPIB 母線上。這是因為根據GPIB 協定，GPIB控制機必須能夠驅動多台儀器，這要求相當的驅動電流，而8255達不到這個要求，必須要與之相配套的SN75160 和SN75162 進一步驅動（輸出電流可達100ma ) ，才可以送到GPIB母線上。
