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GPIB(通用接口总线,General Purpose Interface Bus)是由IEEE 协会(Institute ofElectrical and Electronic Engineers)规定的一种ANSI/IEEE-488 标准。
GPIB为PC机与可编程仪器之间的连接系统定义了电气、机械、功能和软件特性。在自动测试领域中,GPIB通用接口是测试仪器常用的接口方式,具有一定的优势。
通过GPIB组建自动测试系统方便且费用低廉。而GPIB控制芯片是自动测试系统中的关键芯片。目前,此类芯片只有国外少数公司生产,不仅价格昂贵,而且购买不便。因此,GPIB接口芯片的国产化、自主化对我国的自动测试产业具有重大的意义。
本文通过对IEEE-488协议的理解与裁减,定义了一款包含具有讲者,听者,控者三个功能的GPIB接口控制规范。采用标准数字IC设计流程,对协议状态机化简后,进行了RTL级的Verilog编码设计,基于FPGA进行了原型验证。根据需要,对芯片的内部进行了时钟门控处理来降低功耗。采用芯片引脚复用和JTAG测试原理,对芯片内部增加了测试电路,方便了内部状态的测试,实现了可测试性设计。该芯片的工作时钟频率为8MHz,通过Synopsys的工具DC对源代码进行了综合;使用PT对设计进行了静态时序分析;采用Cadence公司的Silicon Ensemble对综合后的网表进行了版图设计,对芯片内部的电源网络和时钟树做了特殊处理,在国外的某5V 0.5μm标准数字单元库下进行了mapping,芯片规模10万门左右,裸片面积为1.5mm×1.7mm。