GPIB接口專用芯片TNT4882
摘要：TNT4882是美國NI公司推出的一款GPIB接口專用芯片。文中介紹了其內部結構、外圍時鐘電路和部分重要的寄存器，給出了GPIB接口設計中對TNT4882編程的基本思路和注意事項。1 概述
TNT4882是美國NI公司的一款單芯片、高速、聽/講功能的兼備的GPIB(General purpose interface bus)接口專用芯片。它內部集成了Turbo488（高速傳輸電路）以及NAT4882(IEEE488.2兼容電路)，并擁有諸多新的特性，能夠兼容ANSI IEEE Standard 488.1和ANSI IEEE Standard 488.2規范，因而可以為GPIB系統提供一套完整的解決方案。為了達到更高的傳輸速率。TNT4882采用了單芯片FIFO緩存電路設計，其內置的16個增強型IEEE 488.1兼容收發器可以直接連接GPIB總線，以實現HS488傳輸模式（一種新的GPIB高速傳輸模式）。在兼容性方面，它與以往使用的μPD7210、TMS9914A中的寄存器設置完全兼容，用戶可以將以前所用的代碼直接移植到TNT4882上。同時，它所包含的Turbo488電路及其諸多新特性也可以在一定程度上減少軟件的開銷。另外，TMT4882還具有靈活的CPU接口，可以方便地連接各種16位或8位微處理器，并將CPU發出的消息和信號轉化成相應的GPIB消息和信號，以使實現GPIB設備和CPU及內存之間的通信。
圖1 雙芯片模式結構框圖
2 內部結構和外圍時鐘電路
2.1 TNT4882的內部結構
TNT4882的內部結構以其工作模式的不同而有所不同。工作模式可分為單芯片模式和雙芯片模式兩種，而雙芯片模式又可分為Turbo 7210模式和Turbo 9914模式。工作模式的選擇和轉換由寄存器的設置來決定，不同的工作模式決定著FIFO與GPIB的連接方式、寄存器的狀態和訪問屬性。
在雙芯片工作模式下，NAT4882相當于μPD7210(Turbo 7210模式)或TMS9914A(Turbo 9914模式)，但功能更加強大。此時的結構及工作過程如圖1所示。當前GPIB寫數據時，CPU首先將數據寫入TNT4882的FIFO里，并由傳輸狀態機將數據從FIFO傳至NAT4882電路，再由NAT4882電路將數據傳送至GPIB上；而當從GPIB上讀數據時，過程則正好相反。
在單芯片工作模式下，FIFO可直接與GPIB相連而不需要傳輸狀態機，其結構如圖2所示。此時，TNT4882中寄存器的設置與Turbo 7210模式類似。
由于單芯片模式采用的是最簡單且最快速的結構，且是NI公司推薦的TNT4882工作模式，因此，本文主要討論這種模式。
2.2 外圍時鐘電路
TNT4882工作時需要40MHz的驅動時鐘，產生時鐘信號的方法有兩種：一是采用40MHz的CMOS晶振，將晶振的輸出接至TNT4882的XTALI管腳，并將XTALO管腳懸空；二是采用如圖3所示的外圍時鐘電路。
圖2 單芯片模式結構框圖 圖3 TNT4882外圍時鐘電路
3 寄存器簡介
TNT4882內部寄存器的數量和種類都很多，而且在不同的工作模式下，寄存器的情況又不盡相同。本文只對單芯片模式以及與最基本的GPIB操作有關的一些寄存器進行簡要地介紹。
需要注意的是，TNT4882內部的寄存器都是8位的。所以，每個寄存器的控制字也必須是8位。寄存器的地址通常是TNT4882的基地址加上各個寄存器所對應的偏移量。TNT4882的基地址由硬件電路決定，而每個寄存器對應的偏移量則是固定的，其范圍從0至0x1F。寄存器有三種類型：只讀、只寫和讀/寫。表1列出了一些比較重要的寄存器類型。
表1 TNT4882的部分寄存器
4 軟件編程
TNT4882是一種需要軟件編程的集成電路。其內部各個寄存器的狀態決定或標志著芯片及GPIB的工作狀態。在GPIB接口設計中，只有通過編程對寄存器進行正確設備，才能實現對GPIB的各種操作。以下是編程的基本思路和注意事項。
4.1 芯片初始化
最典型的初始化程序需完成以下工作：
（1）復位TNT4882器件中的Turbo488電路；
（2）將TNT4882設置成Turbo 7210模式；
（3）將TNT4882設置成單片機模式；
（4）使Local Power-On信號有效；
（5）配置TNT4882以為GPIB操作作準備，其具體任務是設置TNT4882的GPIB
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