通過對PC／104總線和所選總線的時(shí)序、信號(hào)、地址、數(shù)據(jù)等方面的需求分析，用CPLD設(shè)計(jì)接口模塊，實(shí)現(xiàn)總線握手和數(shù)據(jù)傳輸功能。C-PLD部分電路原理如圖4所示。

圖4 C-PLD部分電路

　　PC／104使用的總線資源主要是I／O控制和中斷，具體信號(hào)如下：A[019]是PC／104的10位地址總線；D[07]是PC／104的8位雙向數(shù)據(jù)總線；IOR，IOW分別是總線I／O端口讀、寫信號(hào)；AEN是允許DMA控制地址總線、數(shù)據(jù)總線和讀寫命令線進(jìn)行DMA傳輸以及對存儲(chǔ)器和I／O設(shè)備的讀寫；IOCHRDY是I／O就緒信號(hào)，I／O通道就緒為高；SYSCLK是系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，使系統(tǒng)與外部設(shè)備保持同步；IRQ3是中斷信號(hào)。PC104部分電路原理如圖5所示。

圖5 PC104部分電路原理

　　1）數(shù)據(jù)傳輸（PC／104→MXI） PC／104需要傳送數(shù)據(jù)時(shí)，PC／104置位AEN信號(hào)，通過發(fā)送地址與數(shù)據(jù)總線向CPLD發(fā)送數(shù)據(jù)，此時(shí)IOW引腳置低電平（有效）。當(dāng)CPLD接收到正確數(shù)據(jù)后，驅(qū)動(dòng)MXIbus的地址選通信號(hào)AS，獲取地址信息后，再驅(qū)動(dòng)MXI的數(shù)據(jù)選通信號(hào)DS，置位讀寫信號(hào)WR取走數(shù)據(jù)，通過MXI的應(yīng)答信號(hào)DTACK來判斷數(shù)據(jù)是否傳輸完畢，完畢則發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)，MXIbus采用的是地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用形式。

　　2）數(shù)據(jù)傳輸（MXI→PC／104） 當(dāng)MXI向CPLD傳送數(shù)據(jù)時(shí)，置位AS，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)選通信號(hào)DS，并且WR有效，發(fā)送數(shù)據(jù)。CPLD收到數(shù)據(jù)后，通過IRQ3向PC／104發(fā)送中斷申請，PC／104收到中斷信號(hào)后，首先置位AEN，然后IOR變低電平，從CPLD寄存器口地址讀取數(shù)據(jù)。

　　2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　2.1 軟件開發(fā)環(huán)境

　　由于本方案在儀器選擇上以符合IVI規(guī)范的儀器的為主，所以在軟件選擇上應(yīng)以利于IVI類儀器驅(qū)動(dòng)開發(fā)為根本。IVI類儀器驅(qū)動(dòng)開發(fā)的軟件也比較多，如Labview、Labwindows／CVI等。因Labwindows／CVI是為測試控制技術(shù)而開發(fā)的，是基于標(biāo)準(zhǔn)C語言的編程工具，而且其在面板、界面、代碼生成方面都比較便利，包含*.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫，配有IVI控制庫，其中包含了IVI儀器驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)向?qū)?，可以為開發(fā)儀器驅(qū)動(dòng)器節(jié)省大量的時(shí)間。所以軟件開發(fā)工具宜選擇Labwindows／CVI。