基于 FPGA 方案 GPIB 接口的功能测试方法

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基于GPIB的自动测试系统的研究与实现

基于GPIB的自动测试系统的研究与实现
. 1 系统 的功能与要求 该测试 系统主要是对各种信息进行 自动接 收 的设 备, 因此该 自动测试系统主要就是利用 G P I B总线将 多 台测量仪 器与控制 计算 机进 行 连接 , 然后 通过 计算 机 控 制系统实现与各 个 系统 的连 接 , 组 建一个 完 整 的 自 动测试系统 。 目前 自动测试 系统 的功能 主要包 括 : 一 是计算机通过 网络 向各个 接 收机发送 工 作指令 , 实 现 对测试设备 的控制 ; 二是计 算机 通过 G P I B接 口, 实现 信号源 、 示波器 以及 网络分 析器 等仪 表 的 自动 控制 与 测试 ; 三是具有 计算 与补 充功 能 , 系统 可 以根 据 幅度 , 计算 出相应 的幅度 因子 , 进而存入 到数据库 中。 测试系统 的测试 参数 要求 : 控制 信号 输 出的频 率 范 围、 测量输 出信号 的幅度 以及 相位 、 能 够实时显 示各 种测量 的数值 , 并且能够及 时存人数据库 中。 1 . 2 系统 总线 选 择
中。
2 G P I B自动测试 系统 的设计结构
2 . 1 自动 测 试 系统 软 件 设 计
本系统 的测试 操作 比较复 杂 , 因此 我们 应该 选择 具有多任务处理能力 的操作 系统 。并且 利用 vI S UAL C ++开发 软件 , 以此 实现 源码级 的多个 级别 的重 用 。 自动测试系统软 件是 整个 系统 的核 心 , 因此软 件 的设
接 口实现一致 , 避免设备的单独设计 连接 , 这 样设计 的 最终 目的就是实 现 了系统 设计 的简 化程度 , 提 高 了系 统 的稳定性 , 促 进 系统 的扩 充与 升级 。传 统 的电子 设 备都是建立在 独立 的平 台 中, 这 种设 计所 使用 的端 口 为R s _ - 2 3 2 , 这种设 计是不适合 现代测试 技术发 展的 , 尤其是 G P I B总线 的出现使得测 试总线 技术得 到发展 , G P I B是一种字节 串行 的位平 行总线 , 其 主要采取 三线

GPIB接口的FPGA实现

GPIB接口的FPGA实现

的状态挂钩的协调一致, 设计时应采用同步状态 循环, 而且没有可供使用的消息比特。
机, 以在时钟信号的触发下, 完成各个状态之间
源方产生态 (SGNS) 用于在源方产生态器件
www.ecda.cn 2008.5
41
第10卷 第5期 2008年5月
Electronic Component & Device Applications
系统中的内部寄存器由13个寄存器组成, 其 中包括只读寄存器和只写寄存器。它们是完成微 处理器端到GPIB接口功能端的数据桥梁, 其中一
第10卷 第5期 2008年5月
设计参考
Vol.10 No.5 May. 2008
图1 GPIB控制器体系结构简图
些寄存器还赋予了GPIB控制器的若干片内附加功 的转移。
与微处理器接口的读写电路设计可以利用组 合逻辑电路设计方法来实现, 其基本模块有译码 电路, 读写电路等在设计时, 只要对其基本功能 深刻理解, 就很容易实现。
需 要 对 IEEE488 协议有深刻的认识, 而且在接口功能子 集的选择上也有一定的要求。为了让各接口功能 子集能协调一致的工作, 必须采用同步状态机。
1 GPIB控制器的总体结构
用FPGA实现GPIB控制器可采用ISP (系统可 编程) 的设计方法。先把整个待设计系统划分为 若干基本功能模块, 其中包括基本组合逻辑电路 以及复杂的同步状态机设计。
在基本单元实现方法上, 可采用语言描述方 式完成基本模块的设计, 这不仅可以方便将来跨 开发环境的移植, 而且在功能调试以及对局部修 改都能带来很大的方便。其内部逻辑划分可基本 参 照TI公 司 的TMS9914芯 片 来 进 行 。 图1所 示 是
息。
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GPIB接口的FPGA实现

GPIB接口的FPGA实现
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GPlB接口体系结构设计 首先把整个待设计系统划分为 若干基本功能模块,其中包括复杂 的同步状态机以及寄存器读写电 路。内部结构如图1所示。
接口功能设计 接口功能的设计是设计的核 心。按照IEEE488.1协议与实际设
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万方数据
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《2024年基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计》范文

《2024年基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计》范文

《基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展,数据传输的速度和效率成为了系统性能的关键因素。

FPGA(现场可编程门阵列)以其高度的可定制性和并行处理能力,在高速数据传输和处理领域得到了广泛应用。

本文将详细介绍基于FPGA的PCIE总线接口和光纤通信模块设计,探讨其设计原理、实现方法和应用前景。

二、PCIE总线接口设计1. 设计原理PCIE(Peripheral Component Interconnect Express)总线是一种高速串行计算机扩展总线标准,具有高带宽、低延迟、支持即插即用等特点。

FPGA作为PCIE设备的核心控制器,需要设计相应的接口电路以实现与主机的通信。

2. 实现方法在FPGA中,PCIE总线接口的设计主要包括物理层设计、数据链路层设计和事务层设计。

物理层设计负责信号的收发和电气特性的匹配;数据链路层设计负责数据的封装、解封和流控制;事务层设计则负责处理数据传输过程中的各种事务请求。

3. 优势与挑战PCIE总线接口的设计具有高带宽、低延迟、可扩展性强等优势,能够满足高速数据传输的需求。

然而,设计过程中也面临着诸如信号完整性、电磁兼容性、时序约束等挑战。

需要通过合理的电路设计和严格的时序分析来确保系统的稳定性和性能。

三、光纤通信模块设计1. 设计原理光纤通信模块利用光信号在光纤中传输信息,具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点。

在FPGA系统中,光纤通信模块负责与外部设备进行高速数据传输。

2. 实现方法光纤通信模块的设计包括光模块和电模块两部分。

光模块负责将电信号转换为光信号,并通过光纤进行传输;电模块则负责将光信号转换为电信号,并与FPGA进行通信。

在FPGA中,需要设计相应的接口电路和协议栈来实现与光纤通信模块的通信。

3. 关键技术光纤通信模块设计的关键技术包括光模块的选择与配置、电模块的电路设计、光纤传输协议的制定等。

基于GPIB接口自动检测系统的实现

基于GPIB接口自动检测系统的实现

于信 号发 生 器 的计 量 标 准 系统 各设 备 和 日常 使用 的信 号 发 生 器 均带 有 G I P B接 口.为 保 障计 量 的量 值 传 递 准 确 、 时 . 制 了结 合 计算 机技 术 和 仪器 测 量技 术 的 及 研 信 号发 生 器 自动校 准 测试 系统 该 测试 系 统依 据 微 波 合 成信 号 发生 器有 关 计量 标 准 。能完 成 f.1 1) z 00 ~ 8GH 范 围 内信号 发 生器 校 准 项 目的 自动测试 和 测试 报 告 的 自动输 出。
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泛 的应用
在 日常计 量 校 准 工作 中 , 波合 成 信号 发 生器 ( 微 简 称 信 号发 生器 ) 准项 目较 多耗 时较 长且 容易 出错 鉴 校
32G I . PB接 口卡 和开 发软件 此 系统 选 用 N ( ai a nt m ns公 司 的 P M— I tnl su et N o I r ) C 2 GP B总线 特 点 、 I C A— P B接 口卡 . 其 配套 的 I E 4 82fr idw I GI 及 E E 8 . 0 n o s w G I P B是数 字 化 的 2 4脚 ( 型接 口插 座1 行 总线翻 驱 动软件 . 现计 算机对 设 备的控 制 。自动测试 系 统开 扁 并 。 实 其中 1 6根 线为 , ' I L电平 信 号传输 线 . 括 8根双 向数 发软 件选 用微 软公 司 的 V sM B s . t I 包 i al 60开发 的控制 软 u e 据 线 ( O 1 8, D I ~ )5根 接 口管 理 线 ( T E 、F 件 。v 6 ] 易 学 易 用 、 效 率 开 发 、 能 强 大 等 特 A N、 O II C、 B[ 3 具有 高 功 R N、 R ),3 根 数 据 传 输 控 制 线 ( A ND 、 点 . 于 开发 实现 。 E SQ D V、 AC 便 N F 1其 余 8根 为 地线 和 屏蔽 线 。G I 用 8位 并 RD, PB使 4 系统 实现 、 行 、 节 串行 、 步 通 讯 方 式 。 有 字 节 通 过 总线 顺 序 字 异 所 微 波 合 成 信 号 发生 器 测 试 系统 是 一 项 计 量 标 准 。 传送 。 由于 G I P B的数据 单 位是 字节 。 据 一般 以 A C I 其 控 制软 件用 于控 制这个 测 试 系统 .完 成拥 有 微波合 数 SI 码 字 符 串方 式传 送 成 信 号发 生器 的校 准任务 .所 以这套 软 件也 应 满足 国 GI P B系统 内各 器件 通 常在 讲 者 、 听者 、控 制 器 3 家 校准 实 验室 的管理 要求 。在给 出测 试 结果 时要 给 出 种模 式下 工 作 。处 于讲 者 模 式 的器件 f 同一 时刻 只 能有 测 量不 确 定度要 求 的报告 。 合各 方 面 因素 , 个 自动 综 这 1 )被 接 口消息 寻址 后 向总线 发 送 数据 ; 个 , 而处 于 听者 测 试 系统 的控 制软件 应满 足 以下 主要要 求 : 模 式 的器 件f 多 1 最 4个 并 存1被 接 口消 息 寻址 后 可 从 , a 1能支 持不 同公 司 的微 波合 成信 号 发生 器 的多种 总 线接 收 数据 。 制器 f 控 一般 由计算 机 担 当1 过发 送 接 型 号 : 通 口消 息 . 能够 指定 系 统 中其 他 器件 的 工作 模式 . 命 令 并 b 1能 自动生成 符合 国家 校准 实验 室 认可 委要 求 的 其 执行 相 应操 作 ; 同一 总线 可有 多 个 控制 器 . 同一 时 校 准报 告 : 但 刻 只 能有 1 控 制器 管 理 系统 总线 个 c能 自动进行 测量 不确定 度 的评 估分 析 ; ) 3 系统组 成 、 d人 机 界 面清 晰 明 了 , 1 软件 简 单 易 用 。 含 必 要 的 包 31系统 硬 件组 成 . 帮 助信 息 : 自动 检 测 系 统 由微 波合 成 信 号 发 生 器 计 量 标 准 、 e具 有保 护功 能 。 1 防止未 授权 的人员 操作 ; 计算 机 、 印机 和 被 测试 设备 组 成 系统 结构 框 图见 图 打 n 于 升级 。 便 l 微 波 合 成 信 号 发 生 器 计 量 标 准 由 信 号 发 生 器 。 41 机 界面 的设 计 .人

基于GPIB技术的自动测试系统设计

基于GPIB技术的自动测试系统设计

基于GPIB技术的自动测试系统设计1.基于GPIB技术的测试需求分析通用接口总线(GPIB)是当前广泛应用的一种组建自动测试系统的方式,它把计算机技术和功能强大的测试仪器结合起来,而基于GPIB的测试系统则是计算机技术和自动测试技术相结合的产物,具有功能强大、准确度高、测试速度快、可扩展性好等优点,因此广泛应用于测试工作的各个领域。

现在的新型仪器一般都配备有GPIB接口,从而可以把它和计算机连接起来,组成一个自动测试系统。

该系统不但提高了仪器的测量精度,而且具有数据处理的能力,并能用软件来取代硬件甚至完成硬件无法实现的功能。

一般来说,一个完整的测试系统由控制器、测试仪器、测试软件以及接口总线4大部分组成(如图1)。

图1 自动测试系统示意图要设计一个基于GPIB的测试系统,要利用GPIB总线将多台测量仪器与控制计算机相连,作为基于TCP/IP的上层网,组建一个完整的自动测试系统。

该自动测试系统的功能包括:(1)控制计算机能够通过局域网向各接收机发送各种工作指令及参数,实现对测试设备的各种工作方式的控制;(2)控制计算机通过GPIB接口,实现信号源、示波器、频谱分析仪、网络分析仪等仪器设备的自动控制与测试;(3)系统具有记录功能,可将测试参数和测量结果记录在数据库中;工作时,控制计算机一方面通过局域网通知接收机设置被测试设备的工作状态,另一方面设置仪器的工作状态,使系统工作在指定方式下,输出指定频率和幅度的信号,在接收单元的各通道输出端测量信号的幅度和相位。

2.基于GPIB自动测试系统的构建首先,构建GPIB测控系统时应从设备级别上尽可能地保证IEEE488.2兼容,使某一个厂商生产的控制器能很好地与另一个厂商生产的仪器协同工作。

其次,应从GPIB软件开发上做到IEEE488.2兼容。

IEEE488.2标准为GPIB控制器定义了15个必需的、4个可选的控制流程,以及2个必需的、6个可选的协议。

在开发GPIB软件时,应尽量遵循优先使用协议,其次使用控制流程,再使用传统的GPIB命令的原则。

GPIB接口的FPGA实现

GPIB接口的FPGA实现

开发 环 境 的移植 ,而且 在 功能 调试 以及 对 局部 修
改 都能 带来 很 大 的方便 。其 内部逻 辑 划分 可基 本
参 照1 公 司 的T 9 1 芯 片 来 进 行 。 图 1 示 是 r I MS 9 4 所
收 稿 1期 :0 7 l一 4 5 2 0 一 l 0 t
4 电 予 元 器 件 盔 用 20 . 删 . d.n 0 0 85 e a c c
2 系统 分 解
根据GPB 制器 的内部 逻辑 框 图 .可 以把整 I控 个 系统 划分 为几 个 子系 统 。其 中包 括 和微 处 理器
公 司 生产 基 于I E 一 8 协议 的G I 控 制器 芯 片 , E E 48 PB 而且 价 格 昂 贵 ,购 买 不 便 。 因此 ,G I 接 口 的 PB FG P A实 现 就 具 有 很 大 的 实 用 价 值 。本 文 论 述 的 是 采 用 V r o L 言来 设 计 基 于 IE 4 81 ei gHD 语 l E E 8 . 协
关 键 词 :G I 接 口 ;F G PB P A; 源 方 挂 钩
0 引言
在 自动 测 试 领 域 中 ,GPB ( e ea P roe I G n rl up s
G I 控制 器 的体系 结构 图 。 PB 在 完成 基本 模 块 以后 ,即可对 每 个模 块 生 成
图形 化 的 符 号 (y o 。 在 组 建 整 个 系 统 的 时 S mb 1 ) 候 ,可 以用 类似 画 电路 图的方 法直 接 对这 些 符 号
I E 4 8协议 有深 刻 的认 识 .而且 在 接 口功 能 子 E E8
片F G P A中从 而 实现G I 接 口功 能 的一种新 方法 。 PB

一种基于GPIB的自动测试系统实现方法研究

一种基于GPIB的自动测试系统实现方法研究

Re e r h o e ho n GPI ba e a o a i e ts t m s a c fm t dso B. s d ut m tc t s yse
Ab t a tT i a e to u e n u o tct s y t m a e n GP B tr a ec r n e p a f r l f b E . i sr c : h s D r n r d c d o e a t ma i e ts se b s d o I i e f c a d a d t lt l VI W Th s P i n h o T o La
种, 其中基于通用接 口总线 ( PB总线) 目前使用最 为广泛 GI 是 的总线 形式之 一[oG I 2 PB测试系统一般利用 GPB接 口卡将 1 I 若干 G I 器连接起来, PB仪 用计算机增强仪器 的功 能, 组建大型 自动 测试 系统 。它可高效灵活地完成各种 不同规模 的测试和
1概 述

般 意义 的 自动测试系统是指那些采用计算机控制各种
仪器, 能实现 自动化测试的系统, 也就是对那些能 自动完成激励、 测量 、 数据处理并显示或输 出测试结果的一类系统的统称… 。 自动测试系统通 常是按照仪器的接 口总线类型分类, 主要有: D
A GPB、 Q、 I 串行 口 、 行 口、 B、 E 34 VXI P 等 多 并 US I E 19 、 E需要 长时间对 该分机板 卡进 行不间断 的信号输入及对输 出信 号的时域、频域特征进
行 检 测 , 涉 仪 器 较 多 , 改参 数 较 复 杂 , 常 的 人 工 操 作 无 牵 更 通 法 获 得 很 好 的 效 率 , 了 得 到 稳 定 可 靠 的测 试 数 据 , 须 尽 量 为 必

基于FPGA的GPIB总线接口IP核设计【文献综述】

基于FPGA的GPIB总线接口IP核设计【文献综述】

毕业设计(论文)文献综述题目:基于FPGA的GPIB总线接口IP核设计专业:电子信息工程1前言部分(阐明课题的研究背景和意义)随着科学技术的发展,许多现代化的系统,例如庞大的通信网、复杂的过程控制、反应快速的武器系统等等,它们的研制、调试、维修等工作,对测试系统的依赖性很强。

测试系统需要GPIB(通用接口总线)控制器,而控制器本质上是协议转换器。

用户给计算机输入特定命令,计算机操作系统通过驱动程序向挂接在PCI/ISA总线上的控制器发起一个相应的数据交易。

控制器则把交易中所得到的数据转换成一个符合GPIB协议的控制信号和数据信号,这样用户就可以通过对计算机的操作来控制挂接在GPIB母线上的各个测量仪器进行控制。

GPIB虽然己经有了很长的历史,但是这种测量总线方便易用,组建自动测试系统方便,而且费用低廉。

虽然近来出现了VXI等更加快速先进的测试总线,但他们大多昂贵而又麻烦,大多是插卡式的。

所以,GPIB总线在使用台式机组建测试系统的时候有不可替代的作用。

此外,在很多对测试速度要求不高,测试仪器的体积不作要求的情况下,GPIB总线也有相当的优势。

而GPIB控制芯片(NAT9914)是自动测试系统中的关键芯片,因此对GPIB控制芯片有一定的需求量。

集成电路的飞速发展使得它在各行各业中发挥着越来越大的重要性。

特别是ASIC技术的发展,用FPGA/CPLD对各类芯片进行设计和仿真,再在底层对FPGA 进行布线,实现专用芯片的功能己经得到广泛的应用。

此课题的研究,正是针对ASIC的发展而开展的。

设计基于FPGA芯片的GPIB接口的IP Core不仅量身定做,不浪费资源,而且通用性极强,具有自主知识产权,仪器研发人员拿来稍作修改就可以应用。

有了IEEE-488协议的IP核,再加上以后继续深入的研发,就能实现测控领域的NAT9914芯片的自主化,所以用FPGA实现GPIB接口芯片有一定的意义和价值。

本课题正是基于这样的契机以及业界的需求而决定选用FPGA 实现完全独立自主的GPIB控制器。

GPIB接口控者功能的FPGA实现

GPIB接口控者功能的FPGA实现
G I 接 口控者 功 能 的 F G 实 现 PB P A
邓先荣 , 等
GI PB接 口控 者 功 能 的 F G P A实现
Re l a i n o h n r l rF n to a e PGA o t ra e ai t ft e Co to l u c i n B s d on F z o e f rGPI I e f c B n
邓 先 劳 饧 墨 常 庞 金 互 雩镥
( 西华 大学 电气信 息 学院 , 四川 成都 60 B控制 芯 片价格 昂贵 、 买困难 等问题 , 购 采用低 成本 的 F G P A器件替 代专 用 G I PB控制 芯 片来 实现 GP IB接 口控
线 。数据传输采用位并 行 、 字节 串行 的双 向异步 传输 方式。消息采用负逻辑 , 低电平( .V) ≤0 8 为逻辑 1高 ,
电平 为 逻辑 0 。
普遍 认 可 , 被 接 收 为 IE 8 — 7 并 E E 4 81 5标 准 和 A s/ 9 NI , IE 8 .- 8 E E48 11 7标准 。在美 国, 9 常把这 种标 准称为 IE 8 标准或 H — ; E E48 PI 在欧洲 , B 一般称为 ICI E— B或者 G I (eea proei eae u ) PB gnrl u s n r c b s 。 — p tf 在 自动测试领域 , PB总线 占有很重 要 的地位 , GI GI PB通用接 口是测试仪器常用 的一种 接 口方式 , 在组 建 自动测试 系统 时 , 几乎 均要 求 系统具 备这 种接 口。 但在实际的研 发过程 中 , 只有 国外几家公 司生产 G I PB 芯片 , 价格昂贵且很难购买 。因此 , PB接 口的 F G GI PA 实现具有很大的实用价值 。

基于FPGA的通用接口总线(GPIB)控制器的IP核设计

基于FPGA的通用接口总线(GPIB)控制器的IP核设计

引言
术 的 高 速 发 展 与广 泛 应 用 , 必 将 给 网 络 这
时 代 的 测 试 仪 器 和 测 试 技 术 带 来 革 命 性 变 仪 器 的 网 络 化 发 展 趋 势 。 建 网 络 化 测 试 组 建 系 统 的 费 用 , 可 以 提 高 测 试 系 统 的 功 还 能 , 宽 其应 用 的 范 围 。 文 采 用 F GA芯 拓 本 P 片 实 现 GP B 制 器 的 I 核 设 计 完 成 芯 片 I控 P TMS 9 4 9 l 的产 权 自主 化 。
统 一 的标 准 , 大地 推 动 了 自动 测试 技 术 的 极 发展。 由于 G I 总 线 为并 行 外 总 线 , 仅 保 PB 不 持 了并 行总 线 传 送速 度 快 、 效 数 据速 率 高 有 的 优点 , 而且 增 强 了驱动 能力 , 通 讯距 离可 达 2 m, 有 良好 的 抗 干 扰 能 力 和通 用性 , 0 并 总 线 上 最 多可 挂 接 1 台 设 备 并且 传输 速 度 5
通路 模 块 。 口功 能状 态 机 模块 设 计 包括 八 号 线为 8 数 据 线 ( I ~D O8 、根 握 手 接 根 D Ol I )3 个小模块( 如源 方挂 钩 、 方 挂 钩 等 ) 并采 线 ( 受 , DAV、 NRFD、 NDAC) 5 管 理 线 和 根 ( TN、 N、F 、 O 、 R ) 数据传 输采 用 A RE I C E IS Q 。 最 后 调 用 各 个 子 模 块 并 用原 理 图的 方 式 进 位 并 行 , 节 串行 的 双 向 异 步 传输 方 式 。 字 需
u ru Ⅱ平 台 下进 行 分 析 和仿 真 。 数 据 通 平 ( . v) 逻辑 1 高 电 平 ( . v) at s 对 ≤0 8 为 , ≥2 o 为逻

基于GPIB接口的行波管特性测试方法

基于GPIB接口的行波管特性测试方法

线, 通过 该 总 线 挂 载 可 程控 仪 表 。计 算 机 通 过 G I PB 控 制器控 制总线 , 将程 控仪表 区分 为讲 者 和听者 , 每一 个仪 表分 配一个地 址 , 据在 总 线 上通 过讲 者 向听者 数 传输 , 而实 现对 仪表 的程 控 , 于 G I 从 基 PB接 口的测试 系统 框 图如图 1所示 。在 程 控仪 表 时 , 首先 要 选择 合 适的 G I PB命令 语 句 , 然后 在 选 定 的语 句 中 加入 特 定 的程 控 命 令 码 ( C I , 而 实 现 制 定 的功 能 。S P S P)从 CI
GPI ntra e i n tt e i sr me fp o r m— o told mi r wa e a n w e t g meh d o h rc e i— B i e c ,ami g a h n tu nto rg a c n rle c o v , e tsi t o fe a a trs f n t so r v ln v u e i rp s d. i to s a l d i h e to h r ce it s o r v l g wa e i fta e ig wa e t b s p o o e Th s meh d i ppi n t e ts fc a a t rsi fta e i v c e c n
行 波 管特性 的 方法。该 方法 已经在行 波管的特 性 曲线测试 中取得 了应 用 , 能够提 高测试 的 自动化 程度 、 测试精度 和效 率 , 对测试 结果 的事后 分析也 带来 了极 大的便利 。 关键词 : PB 行波 管特性 ;C I G I; S P 中图分类号 :N 2 T 2 3 5 T 14;P 7 . 文献标 识码 : A 文章编号 :0 0— 8 9 2 1 ) 6— 0 2— 2 10 8 2 ( 0 0 0 0 1 0

基于FPGA的GPIB接口IP核的研究与设计的开题报告

基于FPGA的GPIB接口IP核的研究与设计的开题报告

基于FPGA的GPIB接口IP核的研究与设计的开题报告1. 研究背景和意义GPIB(General Purpose Interface Bus)是一种常见的仪器控制接口协议,被广泛应用于科研、生产等领域。

FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种可编程的逻辑门阵列,拥有很高的灵活性和性能,可以实现复杂的数字电路设计。

将GPIB接口与FPGA结合起来,可以实现高速、高可靠性的仪器控制方案。

本项目将针对GPIB接口协议进行研究,设计一个基于FPGA的GPIB接口IP核,可以实现GPIB接口的收发等功能。

该IP核可以应用于各种GPIB接口设备,如波形发生器、虚拟仪器等,也可以被用于其他数字电路设计中,具有广泛的应用前景。

2. 研究内容和技术路线研究内容包括:1)GPIB接口协议的研究。

了解GPIB接口的物理层、信号电平、通信协议、命令格式等基础知识,为后续设计提供理论基础。

2)FPGA芯片的选型和设计。

根据所需信号处理速度、逻辑门数量等参数,选取合适的FPGA芯片,并进行设计和优化。

3)GPIB接口IP核的设计和开发。

包括接收GPIB接口信号、解析命令、发送响应信号等功能。

4)测试和验证。

通过实验验证该IP核的可靠性、准确性和性能等指标,同时对GPIB接口套件的兼容性进行测试。

技术路线:1)研究和了解GPIB接口协议,对各个协议层进行分析和设计。

2)选取合适的FPGA芯片,进行适当的设计和优化。

3)使用Verilog HDL语言编写IP核的设计,并进行仿真验证。

4)将IP核集成到FPGA芯片中,进行测试和验证。

3. 研究计划和进度研究计划:第1-2周:研究GPIB接口协议,了解信号电平、通信协议、命令格式等基础知识;第3-4周:选取合适的FPGA芯片,并开始设计和优化;第5-6周:使用Verilog HDL语言编写GPIB接口IP核的设计,并进行仿真验证;第7-8周:将IP核集成到FPGA芯片中,并进行初步测试;第9-10周:进行系统测试和验证,测试该IP核的可靠性、准确性和性能等指标。

基于GPIB接口的射频模块自动测试

基于GPIB接口的射频模块自动测试

基于GPIB接口的射频模块自动测试系统开发与应用摘要:本文介绍了基于Windows环境的射频模块自动测试系统的工作原理、系统构建、软件设计等。

通过该系统在CDMA移动通讯直放站射频模块测试中的应用,表明:射频模块自动测试系统的测试效果良好,通用性强,很好地解决了传统射频模块测试中的问题。

关键词:GPIB接口;射频模块;自动测试系统The R&D and Application of Automatic Test System of Radio Module Based on GPIB InterfaceAbstract:The paper introduces work principle ,system structure and software design of automatic test system of radio module based on Windows .It has been demonstrated that the above-mentioned system can effectively solve the questions existing in the test process of traditional radio module along with excellent effect and generality.Key words : GPIB interface , Radio module , Automatic test system1引言无线通讯技术的高速发展,促进了无线通讯模块的研制和批量生产。

在传统的射频模块调试、测试中,一般直接对射频仪表进行人工手动操作、数据记录等,而测试中所使用的仪器设备种类繁多、功能各异、关联性差、操作不便,不仅对测试人员素质要求高,且测试速度慢、易于造成人为误差或错误,已不能满足批量生产的需要。

目前,国内外许多厂家生产的测量仪器和仪表都配有专门的GPIB标准接口,如果在计算机中配上GPIB标准接口卡,将一系列仪器通过GPIB (General Purpose Interface Bus) 接口与计算机连接,组成计算机智能控制的自动测试系统,实现测试自动化,对测试数据进行快速、准确的处理,这样就能收到事半功倍的效果。

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若 干 台 GP I B仪 器 组 成 GP I B测 试 系统 , 利 用数 字 示 波 器 、 母 线 分析 仪 等 仪 器 , 进 行 听/ 讲 功 能测 试 、 传输速 率测试、 地 址 测
试、 串查 功 能 测试 。测 试 结 果 证 明 该 基 于 F P GA 方 案 高 速数 据 发 生 器 的 GP I B接 口各 项指 标 符 合 国标 标 准 。该 方 法 可 靠 易
王 术群 ( 西南民族大学电气信息工程 学院, 四川 成都 6 1 0 0 4 1 )
摘 要
讨 论 了一 种 基 于 F P GA 方 案 高速 数 据 发 生 器 的 GP I B接 口 的功 能 测 试 方 法 ,通 过 带 I S A 口的 计 算 机 、 GP I B接 口卡 和
址为 1 0;
( N A T 9 9 1 4 ) , 但 存 在 购 买 困难 , 价 格 昂 贵等 缺 点 。 同时 , 作 为 测 试
3 ) 设置母 线分析仪 : 接 通 电源 , l i n e挡 拨 至 o n , me mo r r y挡
仪 器具 备 GP I B的接 1 : 3, 一般 不需控 、 并查 功 能 , 只需 具有 听 、
“ ” ’ 后第 二 个 字节 ’ 是 发 不 出去 的 , 所 以受 者 功 能正 常 ; 再 单 步 触 发, 相 应 的 逐次 读 到 “ D” 、 “ N ” 。由 此 判断 , 高速 数 据 发 生 器 GP I B
行, 对仪 器 开发 者 有 一 定借 鉴 价 值 。 关键词 : F P G A 方案 , G P I B接 口 , 功能测试 , 传 输速 率 , 地 址
Abs t r a c t
Th i s p ape r di s c u s s es a f u nc t i on a l t es t i n g m e ts e d on t h e F PGA o f hi gh-s p ee d da t a ge ne r  ̄or . T hi s t es t s y s t em i n cl u di n g a c om p ut er wi t h I SA, GPI B i n t e fa r ce ca r d an d s e v er al G PI B i n s t r u me n t m a k e s us e o f di gi t a l o s ci l —
1 . 1 测 试 原 理
单 步触 发 母 线 分 析 仪 , 从 母 线 分析 仪 的显 示 区读 到 “ ” ’ ; 再 单 步 触 发, 又从 母 线 分 析仪 的显 示 区 读 到 “ 根 据 GP I B三 线 挂 钩原 理 ,
消 息 是 逐 字 节传 输 的 , 如果受者不正常 , 控 者 在 发 了第 一个 字 节
《 工业控制计算机} 2 0 1 4年第 2 7卷 第 9期
5 1
基于 F P G A方案 GP I B接 口的功能测试方法
F u n c t i o n a l T e s t i n g Me t h o d o f GPI B I n t e r f a c e B a s e d o n F P GA
讲、 串查 功 能 , 故 可选 用 F P GA方 案 完 成 。然 而 , GP I B接 口的 功
拨至 o f, 开启监听功能( L i s t e n ) , 传输速度档拨至手动 ; 4 ) 开 始 测试 后 , 若母线分析仪的 R E N 灯亮 , 表示 E S 1 4 0 0接
口卡对 高 速 数 据 发 生器 远 控 成 功 。 E S 1 4 0 0接 口卡 发 命令 I D N。
s o l u t i on ba s ed on FPGA hi gh-s p ee d da t a ge ne r a t or o f G PI B i n t er f ac e i s r i g h t .
K e y wo r d s : t h e F P GA。 GP I B i n t e f r a c e , F u n c t i o n a l t e s t , T r a n s f e r r a t e , a dd r e s s
I o s c o p e a n d b u s a n a l y z e r t o t e s t l i s t e n / t a l k f u n c t i o n , t r a n s mi s s i o n r a t e , a d d r e s s a n d s t r i n g d a t a . T h e t e s t r e s u l t s s h o w t h a t t h e
GP I B( G e n e r a l P u r p o s e I n t e r f a c e B u s ) 协 议 是 自动 化 测 试 中 仪器 的互 联标 准 。实 际研 发 过 程 中 , 可选 用 GP I B控 制 芯 片
2 ) 设置高速数据发生器 : 开机后 , 在 软件 界 面 上设 置仪 器 地
能 以 及速 度无 法 确保 能 否满 足 系 统要 求 。 所以, 需要通过相应 的
测 试 方 案 确 保 GP I B 接 口功 能 、 三线挂钩过程 、 传 输 速 率 满 足 设 计 要 求 。 本 文 以装 配 了 F P GA方 案 的 GP I B接 口 的高 速 数 据 发 生 器 为测 试 对 象 。 1 听、 讲 功 能 测 试
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