专利名称：集成gpib控制器的usb接口io卡的制作方法
技术领域：
本实用新型属于GPIB控制器技术领域，特别涉及一种集成GPIB控制器的USB接 口 10 卡。
背景技术：
在工业控制领域，测试站被广泛的应用在电子产品的生产测试中。通常的测试站 包括一台工业控制计算机，几台测试仪器，一套测试夹具，一块适配板，和一块10卡组成。 通常工业计算机上装有一个GPIB控制器，通过GPIB总线控制测试仪器和10卡。为了记录 每个被测产品的状况，工业计算机上经常还备有条码扫描仪。测试仪器的测试电缆，通过适配板连接到被测设备。适配板通过继电器控制被测 产品和测试设备的连接，而工业计算机通过10卡控制适配板上继电器的开关。旧的设计GPIB控制器和10卡功能由两块卡实现。一个NI公司的GPIB控制器价 格约5000元，一块ICS公司的GPIB接口 10卡价格约4000元，成本较高。测试软件开发人 员需要同时针对两个不同公司的控制卡开发不同的控制程序，软件开发工作量也比较高。
发明内容本实用新型主要目的是为了解决上述问题，提供一种成本低、且只需对一款控制 卡进行软件开发、开发工作量低的集成GPIB控制器的USB接口 10卡。为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是一种集成GPIB控制器的USB 接口 10卡，其包括FPGA、存储有PID号码的EEPROM、GPIB接口、10接口、USB接口、电源和 两片LD0 ；第一片LD0的输入端与电源连接，输出端分别与FPGA的供电端及第二片LD0的输 入端连接；第二片LD0的输出端与FPGA的核心电压供电端连接；存储有PID号码的EEPR0M、 GPIB接口、10接口、USB接口分别与FPGA连接；存储有PID号码的EEPROM通过SPI总线与FPGA连接；电源为所有元件供电；第一片LD0的输入电压为电源电压 ’第一片LD0的输出电压为FPGA的额定电压及 第二片LD0的输入电压；第二片LD0的输出电压为FPGA的核心电压；第一片LD0的输出电压为3. 3V ；第二片LD0的输出电压为1. 2V。本实用新型的FPGA是整个卡的核心，所有其它的外部接口都是由FPGA来控制，为 了给FPGA的3. 3V输入、输出电压和1.2V核心电压供电，本实用新型使用了两片LD0电源芯 片，第一片电源芯片将5V电压转换为3. 3V电压，第二片电源芯片将3. 3V电压转换为1. 2V 电压；本实用新型的USB接口由FPGA控制，通过USB接口读取工业计算机发送过来的命令 控制GPIB接口或10接口。本实用新型作为一个USB设备与工业计算机相连。USB设备的PID号码存储在一 片EEPR0M，由FPGA在加电时读取PID号码，工业计算机根据USB设备的PID号码加载相应 的驱动程序。[0013]本实用新型的GPIB接口通过FPGA模拟GPIB时序，然后由GPIB总线收发芯片将 FPGA的接口电平转化为5V TTL电平传输到GPIB总线，本实用新型是作为一个GPIB控制器 控制连接在GPIB总线上的测试设备，控制命令来自于USB接口。本实用新型的10接口通过FPGA的10管脚实现，经总线收发器转换为5V TTL信 号控制适配板上的继电器。总线收发器同时还为FPGA提供总线隔离和ESD静电保护。10 接口的控制命令同样来自于USB接口
图1 本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例如图1所示，一种集成GPIB (通用接口总线)控制器的USB接口 10卡，其 包括FPGA(芯片)1、存储有PID号码的EEPR0M(电可擦写可编程只读存储器)2、GPIB接口 3、10接口 4、USB接口 5、电源6和两片LD0(电源芯片)；第一片LD0 7的输入端与电源6 连接，输出端分别与FPGA 1的供电端及第二片LD0 8的输入端连接；第二片LD0 8的输出 端与FPGA 1的核心电压供电端连接；存储有PID号码的EEPROM 2、GPIB接口 3、10接口 4、 USB接口 5分别与FPGA 1连接；存储有PID号码的EEPROM 2通过SPI总线9与FPGA 1连接；电源6为所有元件供电；第一片LD0 7的输入电压为电源电压；第一片LD0 7的输出电压为FPGA 1的额定 电压及第二片LD0 8的输入电压；第二片LD0 8的输出电压为FPGA 1的核心电压。FPGA 1是整个卡的核心，所有其它的外部接口都是由FPGA 1来控制。 本实施例的电源6直接采用来自于USB接口提供的5V电源，为了给FPGA 1 (本实 施例用的型号为XC3S50AN-4TQG144C)的3. 3V输入、输出电压和1. 2V核心电压供电，使用 了两片LD0电源芯片，第一片LD0 7将5V电压转换为3. 3V电压，第二片LD0 8将3. 3V电 压转换为1.2V电压。本实施例的USB接口 5部分使用专门的USB接口芯片实现，USB接口芯片由FPGA 1控制，通过USB接口 5读取工业计算机发送过来的命令控制GPIB接口 3或10接口 4，整 个卡作为一个USB设备与工业计算机相连。USB设备的PID号码存储在一片EEPROM 2，由 FPGA 1在加电时读取PID号码，工业计算机根据USB设备的PID号码加载相应的驱动程序。本实施例中的EEPROM为一片Atmel公司的AT93C46。它存储USB设备的PID，通 过SPI总线9与FPGA 1通信。本实施例的GPIB接口 3通过FPGA 1模拟GPIB时序，然后由TI公司的GPIB总线 收发芯片SN75160和SN75162将FPGA 1的接口电平转化为5V TTL电平传输到GPIB总线， 控制命令来自于USB接口 5。本实施例的10接口 4通过FPGA 1的10管脚实现，经总线收发器转换为5V TTL 信号控制适配板上的继电器。总线收发器同时还为FPGA 1提供总线隔离和ESD静电保护， 10接口 4的控制命令同样来自于USB接口 5。
权利要求一种集成GPIB控制器的USB接口IO卡，其特征在于其包括FPGA、存储有PID号码的EEPROM、GPIB接口、IO接口、USB接口、电源和两片LDO；所述的第一片LDO的输入端与电源连接，输出端分别与所述的FPGA的供电端及所述的第二片LDO的输入端连接；所述的第二片LDO的输出端与所述的FPGA的核心电压供电端连接；所述的存储有PID号码的EEPROM、GPIB接口、IO接口、USB接口分别与所述的FPGA连接。
2.根据权利要求1所述的集成GPIB控制器的USB接口10卡，其特征在于所述的存 储有PID号码的EEPROM通过SPI总线与所述的FPGA连接。
3.根据权利要求1所述的集成GPIB控制器的USB接口10卡，其特征在于所述的电 源为所有元件供电。
4.根据权利要求1或3所述的集成GPIB控制器的USB接口10卡，其特征在于所述 的第一片LD0的输入电压为电源电压；所述的第一片LD0的输出电压为所述的FPGA的额定 电压及所述的第二片LD0的输入电压；所述的第二片LD0的输出电压为所述的FPGA的核心 电压。
5.根据权利要求4所述的集成GPIB控制器的USB接口10卡，其特征在于所述的第 一片LD0的输出电压为3. 3V ；所述的第二片LD0的输出电压为1. 2V。
专利摘要本实用新型提供了一种集成GPIB控制器的USB接口IO卡，其包括FPGA、存储有PID号码的EEPROM、GPIB接口、IO接口、USB接口、电源和两片LDO；第一片LDO的输入端与电源连接，输出端分别与FPGA的供电端及第二片LDO的输入端连接；第二片LDO的输出端与FPGA的核心电压供电端连接；存储有PID号码的EEPROM、GPIB接口、IO接口、USB接口分别与FPGA连接，本实用新型不仅成本低、且只需对一款控制卡进行软件开发、开发工作量低。
文档编号G05B23/02GK201616025SQ20092011069
公开日2010年10月27日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者王非 申请人:新拓尼克(北京)科技研发中心有限公司