隨著現代無線通信系統(tǒng)的發(fā)展，移動通信、雷達、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)對收發(fā)切換開關的開關速度、功率容量、集成性等方面有了更高的要求， 因此研究VXI總線技術，開發(fā)滿足軍方特殊要求的VXI總線模塊，具有十分重要的意義，我們將利用虛擬儀器思想，將硬件電路以軟件的方式實現，以下設計的射頻開關可以由計算機直接控制，可以很方便地與VXI總線測試系統(tǒng)集成，最大限度的發(fā)揮計算機和微電子技術在當今測試領域中的應用，具有廣闊的發(fā)展前景。

　　1 VXI總線接口電路的設計與實現

　　VXIbus是VMEbus在儀器領域的擴展，是計算機操縱的模塊化自動儀器系統(tǒng)。它依靠有效的標準化，采用模塊化的方式，實現了系列化、通用化以及VXIbus儀器的互換性和互操作性，其開放的體系結構和PlugPlay方式完全符合信息產品的要求。它具有高速數據傳輸、結構緊湊、配置靈活、電磁兼容性好等優(yōu)點，，因此系統(tǒng)組建和使用非常方便，應用也越來越廣泛，已逐漸成為高性能測試系統(tǒng)集成的首選總線。

　　VXI總線是一種完全開放的、適用于各儀器生產廠家的模塊化儀器背板總線規(guī)范。VXI總線器件主要分為：寄存器基器件、消息基器件和存儲器基器件。目前寄存器基器件在應用中所占比例最大（約70%）。VXIbus寄存器基接口電路主要包括：總線緩沖驅動、尋址和譯碼電路、數據傳輸應答狀態(tài)機、配置及操作寄存器組四個部分。四個部分中除總線緩沖驅動采用74ALS245芯片來實現外，其余部分都用FPGA來實現。采用一片FLEX10K 芯片EPF10K10QC208-3和一片EPROM芯片EPC1441P8，利用相應軟件MAX+PLUSⅡ來進行設計與實現。

　　1.1 總線緩沖驅動

　　該部分完成對VXI背板總線中的數據線、地址線和控制線的緩沖接收或驅動，以滿足VXI規(guī)范信號的要求。對于A16/D16器件，只要實現背板數據總線D00～D15的緩沖驅動。根據VXI總線規(guī)范的要求，此部分采用兩片74LS245實現，用DBEN*（由數據傳輸應答狀態(tài)機產生）來選通。

　　1.2 尋址和譯碼電路

　　尋址線包括地址線A01～A31、數據選通線DS0*和DS1*、長字線LWORD*?？刂凭€包括地址選通線AS*和讀/寫信號線WRITE*。

　　本電路的設計采用MAX+PLUSⅡ的原理圖設計方式。利用元件庫里的現有元件進行設計，采用了兩片74688和一片74138。

　　該功能模塊對地址線A15～A01及地址修改線AM5～AM0進行譯碼。當器件被尋址時，接收地址線及地址修改線上的地址信息，并將其與本模塊上硬件地址開關設置的邏輯地址LA7～LA0相比較，如果AM5～AM0上邏輯值為29H或2DH（由于是A16/D16器件），地址線A15、A14均為1，并且A13～A06上的邏輯值與模塊的邏輯地址相等時，該器件被尋址選通（CADDR*為真）。接著其結果被送往下一級譯碼控制，通過對地址A01～A05進行譯碼選中模塊在16位地址空間的寄存器。

　　1.3 數據傳輸應答狀態(tài)機

　　數據傳輸總線是一組高速異步并行數據傳輸總線，是VMEbus系統(tǒng)信息交換的主要組成部分。數據傳輸總線的信號線可分為尋址線、數據線、控制線三組。

　　該部分的設計采用MAX+PLUSⅡ的文本輸入設計方式。由于DTACK*的時序比較復雜，所以采用AHDL語言來進行設計，通過狀態(tài)機實現。

　　該功能模塊對VXI背板總線中的控制信號進行組態(tài)，為標準數據傳輸周期提供時序及控制信號（產生數據傳輸使能信號DBEN*，總線完成數據傳輸所需的應答信號DTACK*等）。在進行數據傳輸時，系統(tǒng)控制者首先對模塊進行尋址，并將相應的地址選通線AS*，數據選通線DS0*、DS1*以及控制數據傳輸方向的WRITE*信號線等設置為有效電平。當模塊檢測到地址匹配及各控制線有效后，驅動DTACK*為低電平，以此向總線控制者確認已經將數據放置在數據總線上（讀周期） 或已經成功地接收到數據（寫周期）。

　　1.4 配置寄存器

　　每個VXI總線器件都有一組“配置寄存器”，系統(tǒng)主控制器通過讀取這些寄存器的內容來獲取VXI總線器件的一些基本配置信息，如器件類型、型號、生產廠家、地址空間（A16、A24、A32）以及所要求的存儲空間等。

　　VXI總線器件的基本配置寄存器有：識別寄存器、器件類型寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器。

　　該部分電路的設計采用MAX+PLUSⅡ的原理圖設計方式，利用74541芯片，其創(chuàng)建的功能模塊。

　　ID、DT、ST寄存器都是只讀寄存器，控制寄存器為只寫寄存器。本設計中，VXI總線主要用于控制這批開關的通斷，所以，只要向通道寄存器中寫入數據就可以控制繼電器開關的吸和或斷開狀態(tài)，查詢繼電器狀態(tài)也是從通道寄存器中讀取數據即可。根據模塊設計需要，在其相應各數據位寫入適當的內容，從而能夠對功能模塊的射頻開關進行有效控制。