越来越多的丈量仪器供给GPIB（General Purpose Intefface Bus）总线接口，经过该总线能够便利快捷地衔接带有GPIB接口的仪器及计算机，组成一个GPlB网络。GPIB设备与计算机衔接时，需求凭借GPIB接口板卡，但这些GPIB接口板卡价格昂贵，给仪器与计算机衔接带来不便利。在大多数状况下计算机只衔接一台GPIB接口仪器，并不需求这些功用杂乱价格昂贵的GPIB板卡。面临单台仪器与计算机衔接的功用需求，本文规划了一种性价比杰出的RS232一GPIB操控器，该操控器运用计算机最常用的RS232接口，操控带有GPIB接口的仪器，在计算机与仪器之间树立数据传输的通道。一起，支撑SCPI（Standard Commands for Prognmnnable InstrumentaTIon）指令集，只需在Windows操作系统自带的东西软件超级终端中输入SCPI指令，便可便利地对仪器进行参数设置和读取测验成果。
RS232-GPIB操控器的规划，旨在衔接计算机和带有GPIB接口的丈量仪器，并运用计算机的键盘和显现器来操控仪器进行程控丈量。本规划上钩算机端接口为RS232接口，运用这个串口作为通讯东西，编程便利、衔接简略牢靠，软件则选用Windows操作系统自带的超级终端。因而，能够很便利地完结计算机串口数据的接纳和发送，无需自行开发计算机端软件，节省了操控器的开发时刻。所规划操控器的中心是单片机，它一端衔接计算机RS232串口，一端衔接仪器GPIB接口，单片机接纳来自计算机超级终端的SCPI指令，并转发给带有GPIB接口的仪器履行。仪器履行完结指令后将履行成果发送给操控器，操控器再将所收到的数据经过RS232串口传递给计算机．在超级终端中显现。
1 硬件规划
单片机是RS232-GPIB操控器的中心，本规划选用ATEML公司的AT89C51单片机。因为89C51应用领域广泛，具有丰厚的片上资源和总线式I／O口，支撑高档言语编程，内部集成了契合RS232数据规范的异步串行操控单元。因而，运用Tx和Rx串行接口线与外部串行传输数据，只需在单片机外部运用MAX232芯片进行电平转化，便可直接衔接计算机的串行端口（COM）。操控器的硬件结构如图1所示，其间，GPIB接口操控电路是操控器硬件规划的要点。
需求指出的是：运用智能化的GPIB接口芯片，能够大大简化GPIB接口电路的规划。现在最常用的芯片有两种，一种以美国国家仪器公司出产的TNT4882芯片为代表，将一切接口功用集成在芯片上，彻底由硬件完结接口功用，不需求其他辅佐芯片，而且直接衔接GPIB总线；另一种是以美国德州仪器公司出产的TMS9914芯片为代表，依托软件编程来完结GPIB接口功用，由接口芯片SN75160和SN75161进行电平转化后衔接GPIB总线。这二种芯片的比较如表l所示。考虑到本钱等要素，本规划选用与TMS9914芯片彻底兼容的NAT9914芯片作为GPIB总线接口芯片。NAT9914是一款规范的GPIB操控芯片，能够履行一切GPIB接口功用，具有直接存储器存取（DMA）功用，可编程时钟和波特率，选用CMOS驱动，并兼容TTL电平，因而运用极为便利。一起，选用SN75160作为数据转化器，SN75162作为握手线和操控线转化器，与NAT9914配套运用，衔接GPlB接口。
在图l中，选用89C51的PO口衔接NAT9914的数据接口，作为数据总线和GPIB进行双向数据交换；Pl的I／O口作为地址总线，对NAT9914内部寄存器寻址。NAT9914的间断输出衔接在89C51的外部间断接口上，选用间断触发的方法办理GPIB接口通讯；NAT9914的时钟信号一般选用独立时钟源。本规划中，考虑到操控器的功用仅完结与单台GPIB接口仪器之问的通讯，时钟频率的凹凸对GPIB接口数据传输速度影响根本能够疏忽，因而直接运用89C51的ALE信号作为NAT9914时钟信号，这样能够充分运用89C51的片上资源，简化电路，下降硬件本钱。
2 软件规划
计算机端软件选用超级终端，用户在超级终端中键入指令句子操控带有GPIB接口的仪器。因SCPI指令集供给一个无缝的操控界面，使其在替换不同公司的同类GPIB设备时，不需求从头设定操控程序，可便利地和不同厂商同类GPIB设备的搡作编程。因而，本规划选取对业界通用的SCPI指令集作为操控指令，以便RS232一GPIB操控器能够和绝大多数GPIB接口仪器合作运用。
本规划中操控器软件选用C51言语编写，编译后烧录在89C51单片机中运转。软件结构选用主程序加间断调用方法．以进步功用模块的内聚性。软件功用分为RS232串口通讯程序和GPIB接口通讯程序两部分，别离和两个间断相关：（1）串行通讯间断。该间断担任RS232串口数据传输。（2）接纳NAT9914间断信号的外部间断。该间断处理来自GPIB接口数据通讯的各种事情。主程序在完结悉数初始化后进入死循环状况，等候这两个间断的产生。其间，RS232串口数据发送在主程序中履行，而串口数据接纳由串口间断处理程序完结。串口通讯程序较为简略，这儿首要给出GPIB通讯程序结构。
NAT9914芯片开端作业之前需求对其进行初始化，这部分代码作为主程序中初始化程序的一部分运转，包含设置ICR寄存器、挑选时钟信号频率、设置GPIB推迟时问T1、界说通讯完毕字符EOS、设置GPIB设备地址（规则地址必须在O～30之间，假如写入更大的地址。则设备仍看作30）。初始化完结后将NAT9914接通GPIB总线。初始化流程如图2所示。
GPIB操控部分的代码以间断方法运转，当NAT9914触发89C51芯片的外部间断时，单片机间断正常作业，将现场数据压入仓库维护，并调用外部间断处理函数，呼应NAT9914芯片的间断请求，其间断处理程序流程如图3所示。引起NAT9914向单片机宣布间断信号的事情首要有四种：发送数据事情、接纳数据事情、接纳GET指令事情和接纳DCAS指令事情。间断频频时会影响主程序运转功率，但考虑到所规划的转化器功用单一，主程序根本处于空转状况，四种事情的处理都在间断程序中完结，因而，对主程序运转影响不大。GPIB接纳数据和发送数据流程如图4和图5所示。
每次GPIB接口数据接纳中，NAT9914接纳到第一个字节数据后，即置位寄存器ISR0中的BI位。触发单片机外部间断，单片机进入外部间断处理程序后，读取ISR0寄存器，判别NAT9914触发间断的原因是接纳数据事情后，调用接纳数据子程序的履行，开端接纳来自GPIB仪器的数据。
在主程序中，NAT9914发送完第一个字节数据后．即置位寄存器ISR0中的BO位，触发单片机外部间断。单片机进入外部间断处理程序后，依据BO位判别事情类型为发送数据事情，则调用GPIB数据发送程序，将缓冲区中剩下的数据顺次发送到GPIB总线上。
3 运转状况及成果
本文规划的RS232一GPIB操控器已成功用于计算机和泰克TDS210型示波器的GPIB总线衔接中。图6是计算机超级终端显现界面的部分截图，其间COMMAND：》为计算机键盘SCPI指令输入提示符，GPIB：》为GPIB衔接设备的反应信息输出提示符，表明后边的信息来自GPIB设备（即泰克TDS210型示波器）。
首要输入的是查询指令．该类指令以‘？’结束，当示波器收到查询指令后，会当即反应相关查询信息。ID？指令，查询该示波器的品牌和类型信息，示波器回复相关信息显现在超级终端上；CH1？指令，查询示波器l号通道的设置信息；DATA？指令，查询示波器当时运用通道信息以及采样点数等信息。
接着输入操控指令，示波器收到该指令后，履行相应的操作，但并不将履行成果反应回来。如：LANG ENGL指令，表明将示波器言语界面改为英文界面；LANGJAPA指令，表明将修正界面为日语界面。
责任编辑；zl
