接口总线为一群互相连接的设备提供一种有效的通信方式，它是自动测试系统发展的标志,可以说接口总线技术发展的历史就是自动测试系统发展史,接口总线技术发展的水平标志着自动测试发展的水平。本文提出的接口转换方案解决了包括USB总线、GPIB总线、网络等几种通用标准接口之间的相互转换。本方案以操作系统和ARM处理器为软硬件平台，在自动测试系统的应用中取得了良好的应用效果。

　　硬件系统设计

　　硬件平台基于ARM920T的处理器AT91RM9200，该处理器不仅有丰富的片上资源和标准接口，而且有低功耗、低成本、高性能、支持多种主要的嵌入式操作系统等特点，其采用5级整数流水线结构，性能高达200MIPS，具有标准的ARMv4存储器管理单元（MMU），内部集成两个USB2.0全速（12Mb/s）主机端口、一个USB2.0全速（12Mb/s）器件端口和10/100 Base-T型以太网接口。该芯片具有多种工作模式，其低功耗待机模式下电流仅3.1mA。

　　此方案的硬件系统结构设计如图1所示，主要包括AT91RM9200处理器、GPIB模块、JTAG接口、网络模块、32M SDRAM、16M FLASH、串口、USB主从口等部分。其中GPIB模块通过CPLD器件EPM1270逻辑控制GPIB接口芯片NAT9914实现，网络模块通过外接DM9161实现10/100M自适应网络连接。另外，处理器内置的双主机收发器可连接USB设备。

图1  硬件系统结构

　　软件系统设计

　　Linux系统的移植

　　Linux操作系统是可以运行在不同类型计算机上的一种操作系统的“内核”，它提供命令行或者程序与计算机硬件之间接口的软件核心部分。嵌入式Linux系统从软件角度分为4个层次，分别为引导加载程序（Boot Loader）、内核、文件系统和用户程序。

　　Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

　　本方案中Linux内核采用Linux2.6.16版的kernel。因为本方案需要访问U盘，所以内核中必须加上支持U盘的模块，包括SCSI support、SCSI disk support、USB mass storage support、VFAT（windows95）support、MSDOS partition tables等。USB器件端口与USB主机通信，可以有三种方式：一些功能最完备结构也最复杂的设备，采用用户定制的内核模块实现在标准USB总线上运行复杂的高级协议，由USB主机上相应的用户驱动程序和应用程序来完成连接；另一些基于Linux系统的USB设备则利用USB总线来实现该设备与主机之间的简单点对点串行连接，主机上的应用程序实际上是利用了主操作系统所提供的USB编程接口，但实现的是串行通信协议；最后一种是设备将主计算机作为网关，将USB设备连接到办公局域网或互联网上，从而USB设备构成了一个模拟以太网接口。本方案采用最后一种方式，配置了内核中的USB RNDIS gadget模块，该模块利用USB接口作为物理媒介，模拟出一个虚构的以太网设备。

　　文件系统是用户模式进程与内核模式进程交互的纽带，制作具有特定的功能的文件系统是移植嵌入式系统不可缺少的部分。本方案利用Busybox软件工具包构造EXT2文件系统，此软件包集成了Linux常用命令，可根据需求裁减，极大的方便了嵌入式系统的开发。

　　应用程序的具体实现

　　数据在多个接口之间的转换主要是在用户态的应用程序中实现。此应用程序主要完成的功能是两个USB主口（一个接USB仪器，一个接U盘）、一个USB从口、GPIB口和网口之间的数据交换。程序自动检测接口是否处于连接状态：如果是，便监听是否有数据需要传送，并将监听到的数据传给其他处于连接状态的接口。整个应用程序的框架如图2所示。