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GPIB,是一种广泛应用于电子测量仪器的通用接口总线,它具有并行总线传输速度快驱动能力强通信距离远抗干扰性能好及通用性等特点,利用它可以将电子测量仪器和计算机组建成一套积木式模块化的自动测试系统要组建基于GPIB总线的自动测试系统,核心是GPIB控制机实现GPIB控制机最简单的方法是在计算机上连接一个GPIB控制器,而GPIB控制器上必须要有能与计算机直接相连的接口传统的GPIB控制器一般都是基于RS232ISA或PCI总线协议,在使用过程中存在着安装麻烦不适合移动式测量价格昂贵受计算机插槽数量等多种问题本课题针对基于传统接口总线的GPIB控制器在使用中出现的多种问题,将新的USB3.0技术融入到GPIB控制板卡的设计中,使得新的USB3.0-GPIB控制器速度更快通用性更好功耗更低本课题的主要内容由三部分组成:第一部分为USB3.0-GPIB控制器硬件电路设计与实现其中包括USB3.0接口和GPIB接口电路的设计及实现接口控制的FPGA平台USB3.0控制芯片选择CYPRESS公司的CYUSB3014芯片,因GPIB接口芯片受到专业用途的限制,价格昂贵购买不便等的影响,本课题采用Verilog HDL语言来实现基于FPGA的GPIB控制芯片IP核,FPGA则选用ALTERA公司的EP3C16F484工业级片子第二部分主要实现基于USB3.0接口的FPGA与电脑之间的数据通信此部分包括USB3.0的固件设计FPGA控制USB3.0芯片读写操作设计以及FPGA控制2片DDR2进行乒乓倒数据传输的设计第三部分主要实现GPIB接口控制芯片的IP核的设计GPIB IP核的设计包括各个接口功能模块的设计读写控制模块的设计配置寄存器模块的设计及终端模块的设计等实现以上内容后,将三部分内容整合到USB3.0-GPIB控制器板卡上进行调试,调试工作主要包括USB3.0的枚举测试USB3.0数据流的测试分析及GPIB IP核各功能模块的编译与仿真经测试设计的USB3.0-GPIB控制器成功实现了基于FPGA的USB3.0与电脑四个线程的稳定正确的数据通信,GPIB IP核各功能模块功能验证正确