GPIB通用总线接口.ppt
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1、一、一、GPGPIBIB标准接口系统概述标准接口系统概述GPGPIBIB标准接口的基本特性、标准接口的基本特性、GPGPIBIB标准接口的总线结构、标准接口的总线结构、三线挂钩原理三线挂钩原理二二、GP-IBGP-IB标准接口系统的运行标准接口系统的运行借助一个简单的自动测试系统来说明借助一个简单的自动测试系统来说明 3.2 GP3.2 GPIBIB通用总线接口通用总线接口一、一、GPGPIBIB标准接口系统概述标准接口系统概述GPGPIBIB即即通用接口总线(通用接口总线(General Purpose General Purpose Interface BusInterface Bus)是
2、国际上通用的仪器接口标准。目是国际上通用的仪器接口标准。目前生产的智能仪器几乎无例外的配有前生产的智能仪器几乎无例外的配有GPGPIBIB标准接标准接口。口。国际通用的仪器接口标准最初由美国国际通用的仪器接口标准最初由美国HHewlett ewlett P Packardackard公公司研制,称为司研制,称为HPHPIBIB标准,标准,19751975年年IEEEIEEE在此基础在此基础上加以改进,将其规范化为上加以改进,将其规范化为IEEEIEEE488488标准予以推标准予以推荐。荐。19771977年年IECIEC又通过国际合作命名为又通过国际合作命名为IECIEC625625国国际标
3、准。此后,这同一标准便在文献资料中使用了际标准。此后,这同一标准便在文献资料中使用了HPHPIBIB,IEEE-488IEEE-488,GPGPIBIB,IECIECIBIB等多种称等多种称谓,但日渐普遍使用的名称是谓,但日渐普遍使用的名称是GPGPIBIB。一、一、GP-IB标准接口系统的基本特性标准接口系统的基本特性该标准包括该标准包括接口接口和和总线总线两部分。两部分。接口部分接口部分:由各种逻辑电路组成由各种逻辑电路组成,与各仪器装与各仪器装置置安装在一起安装在一起,用于对传送的信息进行发送、接用于对传送的信息进行发送、接收收、编码和译码。、编码和译码。总线部分总线部分:是一条无源的多
4、芯电缆是一条无源的多芯电缆,用作传输用作传输各各种消息。种消息。在一个在一个在一个在一个GPGPIBIB标准接口总线系统中,要进行有效标准接口总线系统中,要进行有效标准接口总线系统中,要进行有效标准接口总线系统中,要进行有效的通信联络,至少有的通信联络,至少有的通信联络,至少有的通信联络,至少有“讲者讲者讲者讲者”、“听者听者听者听者“、“控者控者控者控者”三三三三类仪器类仪器类仪器类仪器装置。装置。装置。装置。讲者讲者:是通过总线发送仪器消息的仪器装置。如测量仪是通过总线发送仪器消息的仪器装置。如测量仪 器、数据采集器、计算机等。器、数据采集器、计算机等。听者听者:是通过总线接受由讲者发出消
5、息的装置。如打印是通过总线接受由讲者发出消息的装置。如打印 机、信号源等机、信号源等.控者控者:是数据传输过程中的组织者和控制者。如计算是数据传输过程中的组织者和控制者。如计算 机。机。对于系统中的某一台装置可以具有三要素对于系统中的某一台装置可以具有三要素(讲者讲者,听听者者,控者控者)中的一个,二个或全部。中的一个,二个或全部。GP-IB系统中的计算系统中的计算机一般同时具有讲者、听者、控者的功能。机一般同时具有讲者、听者、控者的功能。GPGPIBIB标准接口系统的基本特性如下:标准接口系统的基本特性如下:可以用一条总线互相连接若干台装置,以组成一个可以用一条总线互相连接若干台装置,以组成
6、一个自动测试系统。系统中装置的数目最多不超过自动测试系统。系统中装置的数目最多不超过1515台,互连总线的长度不超过台,互连总线的长度不超过20m20m。数据传输采用并行、串行、三线联锁挂钩技术、双数据传输采用并行、串行、三线联锁挂钩技术、双向异步传输方式,其最大传输率不超过向异步传输方式,其最大传输率不超过1 1兆字节每兆字节每秒。秒。总线上传输的消息采用负逻辑。低电平(总线上传输的消息采用负逻辑。低电平(0.8V0.8V)为逻辑)为逻辑1 1,高电平(,高电平(2.0V2.0V)为逻辑)为逻辑0 0。一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。2 2
7、、GPGPIBIB标准接口的总线结构标准接口的总线结构 总线是一条总线是一条2424芯电缆,其中芯电缆,其中1616条为信号线,其条为信号线,其余为地线和屏蔽线余为地线和屏蔽线。电缆两端是双列。电缆两端是双列2424芯叠式结构芯叠式结构插头。插头。总线上传递的各种信息称为消息。总线上传递的各种信息称为消息。接口消息:接口消息:是指用于管理接口部分完成各种接口功是指用于管理接口部分完成各种接口功能的信息,它由控者发出而只被接口部分所接收和能的信息,它由控者发出而只被接口部分所接收和使用。使用。仪器消息:仪器消息:是与仪器自身工作密切相关的信息,是与仪器自身工作密切相关的信息,它只被仪器部分所接收
8、和使用,虽然仪器消息通过它只被仪器部分所接收和使用,虽然仪器消息通过接口功能进行传递,但它不改变接口功能的状态。接口功能进行传递,但它不改变接口功能的状态。接口消息和仪器消息的传递范围如图接口消息和仪器消息的传递范围如图3-2所示。所示。GPGPIBIB标准接口总线中的标准接口总线中的标准接口总线中的标准接口总线中的1616条信号线按功能分为条信号线按功能分为条信号线按功能分为条信号线按功能分为以下三组:以下三组:以下三组:以下三组:(1)8条双向数据总线(条双向数据总线(DIO1DIO8)其作用是传递仪器消息和大部分接口消息,其作用是传递仪器消息和大部分接口消息,包括数据、命令和地址。由于这
9、一标准没有包括数据、命令和地址。由于这一标准没有专门的地址总线和控制总线,因此必须用其专门的地址总线和控制总线,因此必须用其余两组信号线来区分数据总线上信息的类型。余两组信号线来区分数据总线上信息的类型。(2)3条数据挂钩联络线(条数据挂钩联络线(DAV、NRFD和和NDAC)其作用是控制数据总线的时序,以保证数据总其作用是控制数据总线的时序,以保证数据总线能正确、有节奏的传输信息,这种传输技术线能正确、有节奏的传输信息,这种传输技术称为三线挂钩技术。称为三线挂钩技术。这这这这3 3条挂钩联络线的定义如下:条挂钩联络线的定义如下:条挂钩联络线的定义如下:条挂钩联络线的定义如下:DAVDAV(D
10、ATA VALIDDATA VALID)数据有效线:)数据有效线:)数据有效线:)数据有效线:当数据线上出当数据线上出当数据线上出当数据线上出现有效的数据时,讲者置现有效的数据时,讲者置现有效的数据时,讲者置现有效的数据时,讲者置DAVDAV线为低(负逻辑),线为低(负逻辑),线为低(负逻辑),线为低(负逻辑),示意听者从数据线上接收数据。示意听者从数据线上接收数据。示意听者从数据线上接收数据。示意听者从数据线上接收数据。NRFDNRFD(NOT READY FOR DATANOT READY FOR DATA)数据未就绪线:)数据未就绪线:)数据未就绪线:)数据未就绪线:只要被指定为听者的听
11、者中有一个尚未准备好接收只要被指定为听者的听者中有一个尚未准备好接收只要被指定为听者的听者中有一个尚未准备好接收只要被指定为听者的听者中有一个尚未准备好接收数据,数据,数据,数据,NRFDNRFD线就为低,示意讲者暂不要发出信息。线就为低,示意讲者暂不要发出信息。线就为低,示意讲者暂不要发出信息。线就为低,示意讲者暂不要发出信息。NDACNDAC(NOT DATA ACCEPTEDNOT DATA ACCEPTED)数据未收到线:)数据未收到线:)数据未收到线:)数据未收到线:只要被指定为听者中有一个尚未从数据总线上接收只要被指定为听者中有一个尚未从数据总线上接收只要被指定为听者中有一个尚未从
12、数据总线上接收只要被指定为听者中有一个尚未从数据总线上接收完数据,完数据,完数据,完数据,NDACNDAC就为低,示意讲者暂不要撤掉数据就为低,示意讲者暂不要撤掉数据就为低,示意讲者暂不要撤掉数据就为低,示意讲者暂不要撤掉数据总线上的信息。总线上的信息。总线上的信息。总线上的信息。3 3 3 3)5 5 5 5条接口管理控制线(条接口管理控制线(条接口管理控制线(条接口管理控制线(ATN ATN ATN ATN、IFCIFCIFCIFC、REN REN REN REN、EOIEOIEOIEOI和和和和 SRQSRQSRQSRQ)其其其其作用作用作用作用是控制是控制是控制是控制GPGPGPGPI
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