1 概
述
智能仪器程控接口电路的设计,首先是根据仪器的功能确定该仪器的接口功能。文中所涉及的仪器是以MCS-51系列单片机作为内部控制器的高速数据采集装置,由于CPU的读写信号是WR、RD两根信号线,而MC68488所需的读写控制线是R/W一根。为了使8031
CPU能够对MC68488进行正确的读写控制,需对其读写信号进行一定的转换。WR、RD和R/W三者的关系可用表1表示。
由表1可以看出,将WR、RD分别作为RS触发器的R和S两个输入端,则RS触发器的输出端Q得到的信号即为R/W,具体转换电路如图4所示。
2.2.3中断信号调整
本接口是为高速数据采集系统而设计的,系统要求接口电路响应速度快,因此,工作方式采用外部中断、边沿激活方式,由TCON寄存器中的中断方式位IT1或IT0来控制,若设ITX=1,则采用了边沿触发方式。在相继的两个周期中ITX引脚进行两次连续的采样,若第一次为高电平,第二次为低电平,则TCON寄存器中的中断请求标志位ITX被置为1,以请求中断。由于外部中断引脚每个机器周期被采样一次,为确保采样,由引脚INTX输入的信号至少保持一个机器周期(12个震荡周期),即高、低电平各保持一个机器周期(2μs),才能确保检测到电平的跳变,从而把中断请求标志置为1。但
MC68488的TRIG信号和IEQ信号输出电平有效时间为1μs,直接接到8031的INTX引脚有可能出错。为了使系统工作可靠,准确地发中断,需要对此信号进行延时。我们采用可再重触的双单稳74LS123,电路如图5所示。
Cext端之所以接地是为了在工作中得到最好的效果。
2.3通用接口适配器MC68488
8031
CPU通过对MC68488编程来实现对接口的管理及对高速数据采集系统的控制。采用MC68488设计的接口功能与采用中、小规模TTL电路及PAL组建的接口功能相比,具有节省硬件、简化软件及可靠性高等特点。
2.4总线收发器MC3488
该芯片主要用于TTL电平与MOS电平的转换,以保证MC68488的输入/输出电平与GPIB接口母线电平的兼容。输出可以是三态或集电极开路输出。至于各个信号线的输出采用哪种形式,要根据所设计的传输速度而定。因本接口是为高速数据采集系统而设计的,对速度要求高,故采用三态输出。
2.5
GPIB接口母线
采用24芯电缆线。其中包括信号线16根(8根数据线DI01(DI08、挂钩线3根(RAN、NRFD、NDAC)、管理母线5根(IFC、ATN、SRQ、EOI、REN)),地线8根。
3 系统软件流程方框图
4 结束语
由于计算机技术的不断发展,它的用途越来越广泛,计算机接口的设计也越来越重要。很多厂家为自己的计算机配置了专用的接口,但在有些大的测试系统中如果采用专用接口会使得系统结构庞大而且价格昂贵,另外,在实际应用中经常需要将不同厂家的产品配合起来使用,这样专用接口将难以应用。而采用GPIB通用标准接口则完全弥补了专用接口的不足。本文所采用的方案即采用MC68488和8031
CPU配合实现IEEE—488接口,有一定的通用性,可推广到以MCS-51系列单片机为中央处理器的所有仪器的接口设计。
参考资料
1
MCS—51 Family ofsingle clip Microcomputers Users Manual,Intel
Comporation,1981
2 张礼勇、程玉润,IEC625通用接口及其应用,计量出版社,1985
3
王章、祝贵亮,Z80系列微机上的IEEE—488接口,电子测量技术,1984
4
杨吉祥,MC68488通用接口原理及编程,电子测量技术,1984