SYS68K/PIO-1通用接口總線（ General Purpose Interface Bus，GPIB） 使自動(dòng)化測(cè)試儀器的互聯(lián)有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，極大地推動(dòng)了自動(dòng)測(cè)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(dòng)能力強(qiáng)、通信距離可達(dá)20m、抗干擾能力良好及通用性特點(diǎn)，總線上最多可掛接15 臺(tái)設(shè)備并且傳輸速度可以達(dá)到8Mbit /s，因此有良好的應(yīng)用前景［1］
GPIB 控制器IP 核設(shè)計(jì)采用模塊化思想，主要模塊包括狀態(tài)機(jī)模塊、數(shù)據(jù)通路模塊和譯碼電路模塊。對(duì)狀態(tài)機(jī)模塊的設(shè)計(jì)包括8 個(gè)小模塊（ 如源方掛鉤及受方掛鉤等） ，采用VHDL 語(yǔ)言對(duì)各個(gè)小模塊進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，最后調(diào)用各子模塊并用原理圖的方式進(jìn)行狀態(tài)機(jī)頂層模塊設(shè)計(jì)，并在Synplify 以及QuartusⅡ平臺(tái)進(jìn)行分析和仿真。對(duì)數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)也采用同樣的方式，先對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。最后調(diào)用狀態(tài)機(jī)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(jìn)行GPIB 控制器IP 核的頂層設(shè)計(jì)。完成整個(gè)IPCore設(shè)計(jì)后，通過(guò)JTAG 下載方式將Core 下載到選定的DE2 專用開(kāi)發(fā)套件CPLD 芯片進(jìn)行通信設(shè)置驗(yàn)證，SYS68K/PIO-1成功后再搭建硬件，從而得到實(shí)體化GPIB 控制器。
GPIB 總線是一種24 芯的并行無(wú)源總線，由8根地線和16 根信號(hào)線組成。16 根信號(hào)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(guò)GPIB 總線實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)儀器的控制，同時(shí)各個(gè)儀器也通過(guò)操作GPIB 控制芯片來(lái)實(shí)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(hào)符合IEEE488 標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到自動(dòng)控制和測(cè)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(shí)時(shí)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(kuò)展性。
GPIB 控制器的設(shè)計(jì)主要包括3 個(gè)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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