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GPIB接口专用芯片TNT4882
摘要：TNT4882是美国NI公司推出的一款GPIB接口专用芯片。文中介绍了其内部结构、外围时钟电路和部分重要的寄存器，给出了GPIB接口设计中对TNT4882编程的基本思路和注意事项。1 概述
TNT4882是美国NI公司的一款单芯片、高速、听/讲功能的兼备的GPIB(General purpose interface bus)接口专用芯片。它内部集成了Turbo488（高速传输电路）以及NAT4882(IEEE488.2兼容电路)，并拥有诸多新的特性，能够兼容ANSI IEEE Standard 488.1和ANSI IEEE Standard 488.2规范，因而可以为GPIB系统提供一套完整的解决方案。为了达到更高的传输速率。TNT4882采用了单芯片FIFO缓存电路设计，其内置的16个增强型IEEE 488.1兼容收发器可以直接连接GPIB总线，以实现HS488传输模式（一种新的GPIB高速传输模式）。在兼容性方面，它与以往使用的μPD7210、TMS9914A中的寄存器设置完全兼容，用户可以将以前所用的代码直接移植到TNT4882上。同时，它所包含的Turbo488电路及其诸多新特性也可以在一定程度上减少软件的开销。另外，TMT4882还具有灵活的CPU接口，可以方便地连接各种16位或8位微处理器，并将CPU发出的消息和信号转化成相应的GPIB消息和信号，以使实现GPIB设备和CPU及内存之间的通信。
图1 双芯片模式结构框图
2 内部结构和外围时钟电路
2.1 TNT4882的内部结构
TNT4882的内部结构以其工作模式的不同而有所不同。工作模式可分为单芯片模式和双芯片模式两种，而双芯片模式又可分为Turbo 7210模式和Turbo 9914模式。工作模式的选择和转换由寄存器的设置来决定，不同的工作模式决定着FIFO与GPIB的连接方式、寄存器的状态和访问属性。
在双芯片工作模式下，NAT4882相当于μPD7210(Turbo 7210模式)或TMS9914A(Turbo 9914模式)，但功能更加强大。此时的结构及工作过程如图1所示。当前GPIB写数据时，CPU首先将数据写入TNT4882的FIFO里，并由传输状态机将数据从FIFO传至NAT4882电路，再由NAT4882电路将数据传送至GPIB上；而当从GPIB上读数据时，过程则正好相反。
在单芯片工作模式下，FIFO可直接与GPIB相连而不需要传输状态机，其结构如图2所示。此时，TNT4882中寄存器的设置与Turbo 7210模式类似。
由于单芯片模式采用的是最简单且最快速的结构，且是NI公司推荐的TNT4882工作模式，因此，本文主要讨论这种模式。
2.2 外围时钟电路
TNT4882工作时需要40MHz的驱动时钟，产生时钟信号的方法有两种：一是采用40MHz的CMOS晶振，将晶振的输出接至TNT4882的XTALI管脚，并将XTALO管脚悬空；二是采用如图3所示的外围时钟电路。
图2 单芯片模式结构框图 图3 TNT4882外围时钟电路
3 寄存器简介
TNT4882内部寄存器的数量和种类都很多，而且在不同的工作模式下，寄存器的情况又不尽相同。本文只对单芯片模式以及与最基本的GPIB操作有关的一些寄存器进行简要地介绍。
需要注意的是，TNT4882内部的寄存器都是8位的。所以，每个寄存器的控制字也必须是8位。寄存器的地址通常是TNT4882的基地址加上各个寄存器所对应的偏移量。TNT4882的基地址由硬件电路决定，而每个寄存器对应的偏移量则是固定的，其范围从0至0x1F。寄存器有三种类型：只读、只写和读/写。表1列出了一些比较重要的寄存器类型。
表1 TNT4882的部分寄存器
4 软件编程
TNT4882是一种需要软件编程的集成电路。其内部各个寄存器的状态决定或标志着芯片及GPIB的工作状态。在GPIB接口设计中，只有通过编程对寄存器进行正确设备，才能实现对GPIB的各种操作。以下是编程的基本思路和注意事项。
4.1 芯片初始化
最典型的初始化程序需完成以下工作：
（1）复位TNT4882器件中的Turbo488电路；
（2）将TNT4882设置成Turbo 7210模式；
（3）将TNT4882设置成单片机模式；
（4）使Local Power-On信号有效；
（5）配置TNT4882以为GPIB操作作准备，其具体任务是设置TNT4882的GPIB
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