接口总线为一群彼此衔接的设备供给一种有用的通讯方法，它是主动测验体系开展的标志，可以说接口总线技能开展的前史便是主动测验体系开展史，接口总线技能开展的水平标志着主动测验开展的水平。本文提出的接口转化计划处理了包含USB总线、GPIB总线、网络等几种通用规范接口之间的彼此转化。本计划以嵌入式Linux操作体系和ARM处理器为软硬件渠道，在主动测验体系的使用中取得了杰出的使用作用。
硬件体系规划
硬件渠道根据ARM920T的处理器AT91RM9200，该处理器不只有丰厚的片上资源和规范接口，而且有低功耗、低成本、高功用、支撑多种首要的嵌入式操作体系等特色，其选用5级整数流水线结构，功用高达200MIPS，具有规范的ARMv4存储器办理单元（MMU），内部集成两个USB2.0全速（12Mb/s）主机端口、一个USB2.0全速（12Mb/s）器材端口和10/100 Base-T型以太网接口。该芯片具有多种作业形式，其低功耗待机形式下电流仅3.1mA。
此计划的硬件体系结构规划如图1所示，首要包含AT91RM9200处理器、GPIB模块、JTAG接口、网络模块、32M SDRAM、16M FLASH、串口、USB主从口等部分。其间GPIB模块经过CPLD器材EPM1270逻辑操控GPIB接口芯片NAT9914完结，网络模块经过外接DM9161完结10/100M自适应网络衔接。别的，处理器内置的双主机收发器可衔接USB设备。
软件体系规划
Linux体系的移植
Linux操作体系是可以运转在不同类型计算机上的一种操作体系的“内核”，它供给命令行或许程序与计算机硬件之间接口的软件中心部分。嵌入式Linux体系从软件视点分为4个层次，别离为引导加载程序（Boot Loader）、内核、文件体系和用户程序。
Boot Loader 便是在操作体系内核运转之前运转的一段小程序。经过这段小程序，可以初始化硬件设备、树立内存空间的映射图，然后将体系的软硬件环境带到一个适宜的状况，以便为终究调用操作体系内核预备好正确的环境。
本计划中Linux内核选用Linux2.6.16版的kernel。因为本计划需求拜访U盘，所以内核中有必要加上支撑U盘的模块，包含SCSI support、SCSI disk support、USB mass STorage support、VFAT（windows95）support、MSDOS partiTION tables等。USB器材端口与USB主机通讯，可以有三种方法：一些功用最齐备结构也最杂乱的设备，选用用户定制的内核模块完结在规范USB总线上运转杂乱的高档协议，由USB主机上相应的用户驱动程序和使用程序来完结衔接；另一些根据Linux体系的USB设备则使用USB总线来完结该设备与主机之间的简略点对点串行衔接，主机上的使用程序实践上是使用了主操作体系所供给的USB编程接口，但完结的是串行通讯协议；最终一种是设备将主计算机作为网关，将USB设备衔接到工作局域网或互联网上，然后USB设备构成了一个模仿以太网接口。本计划选用最终一种方法，装备了内核中的USB RNDIS gadget模块，该模块使用USB接口作为物理前言，模仿出一个虚拟的以太网设备。
文件体系是用户形式进程与内核形式进程交互的枢纽，制造具有特定的功用的文件体系是移植嵌入式体系不行短少的部分。本计划使用Busybox软件工具包结构EXT2文件体系，此软件包集成了Linux常用命令，可根据需求削减，极大的方便了嵌入式体系的开发。［page］
使用程序的详细完结
数据在多个接口之间的转化首要是在用户态的使用程序中完结。此使用程序首要完结的功用是两个USB主口（一个接USB仪器，一个接U盘）、一个USB从口、GPIB口和网口之间的数据交换。程序主动检测接口是否处于衔接状况：假如是，便监听是否有数据需求传送，并将监听到的数据传给其他处于衔接状况的接口。整个使用程序的结构如图2所示。
各个子进程的功用如下：
子进程1：USB从口的完结首要依托内核中的USB RNDIS gadget模块的支撑，当USB从口衔接至PC时，在PC上模仿以太网接口，用TCP/IP网络协议传输数据；
子进程2：USB主口1专用于USB设备的USB端口；
子进程3：USB主口2专用于U盘，将U盘实践衔接，当有数据传给U盘时，便在Linux操作体系上挂载U盘，并以二进制方法将数据存储到U盘的linux.txt文件中，15s内没有数据传输就会卸载U盘；
子进程4：网口是以TCP/IP网络协议传输数据。子进程1和子进程4别离完结了网络服务器功用；
子进程5：在Linux操作体系中为GPIB口预备一个中止例程，当GPIB口有动作时，会首要发生一个中止，使用程序当即跳转中止处理履行程序相关操作。
因为接口总线协议的解析都在Linux驱动中完结，所以子进程间的数据传输直接代表了接口总线的通讯。子进程创立了自己专用的管道FIFO，以完结进程间的数据交换。
每个子进程都有一个主线程，完结端口的衔接状况检测，主线程的流程图如图3所示。端口输出数据的处理首要由线程readfifo完结，它读取该进程的专用管道FIFO的数据，假如从FIFO中读到了数据，而且该端口衔接标志位flag为1（表明该端口处于衔接状况），便将此数据填入该端口的输出缓冲区，否则将读到的数据舍去。端口输入数据的处理由另一个线程完结，假如该端口处于衔接状况，主线程就会创立该子线程实时读取该端口的输入数据，并将数据经过专用管道传给其他进程。
在整个使用程序中，各个端口的数据转发使用了Linux进程间的数据通讯技能。每个端口都设置了必定巨细的数据缓冲区，使数据可以接连发送而不受外围操控器速度的影响，接纳数据牢靠，并尽可能减少了过错接纳和过错判断的可能性。
结语
本文介绍了根据AT91RM9200渠道和嵌入式Linux的一种接口转化卡的软硬件规划，它完结了USB、GPIB和网络之间的数据通讯。此转化卡具有广泛的实践使用价值，如PC经过网络长途操控USB设备或GPIB主机操控USB设备等等。现在本计划已成功使用于示波器的接口扩展，事实证明该计划可以为组成接口总线繁复的主动测验体系供给协助，取得了杰出的作用。
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