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3.2 GP-IB通用总线接口

(3)听者发现DAV线呈低电平后,就令NRFD也呈低 电平,表示准备接收数据。
(4)在接收数据的过程中,NDAC线一直保 持低电平,直至每个听者都接收完数据, 才上升为高电平。所有听者也是“线或” 接到NDAC线上。
(5)当讲者检出DAV为高电平,就令NDAC 再次变为低电平,以准备进行下一个循环 过程。
3)5条接口管理控制线(ATN 、IFC、 REN 、EOI和 SRQ) 其作用是控制GP-IB总线接口的状态。 这5条接口管理控制线的定义如下: • ATN(Attention)注意线: 此线由控制者使用,用来指明数据线上数据的类型。 当ATN 为1时,数据总线上的信息是由控制者发出 的接口信息(命令、设备地址等)这时,一切设备 均要接收这些消息。 当ATN为0时,数据总线上的信息时受命为讲者的设 备发出的仪器消息(数据、设备的控制命令等),一切 受命为听者的设备都必须听。
这3条挂钩联络线的定义如下:
• DAV(DATA VALID)数据有效线:当数据线上 出现有效的数据时,讲者置DAV线为低(负逻 辑),示意听者从数据线上接收数据。 • NRFD(NOT READY FOR DATA)数据未就绪 线:只要被指定为听者的听者中有一个尚未准备 好接收数据,NRFD线就为低,示意讲者暂不要发 出信息。 • NDAC(NOT DATA ACCEPTED)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 收完数据,NDAC就为低,示意讲者暂不要撤掉数 据总线上的信息。
一、GP-IB标准接口系统的基本特性
该标准包括接口和总线两部分。 接口部分:由各种逻辑电路组成,与各仪器装置 安装在一起,用于对传送的信息进行发送、接 收 、编码和译码。 总线部分:是一条无源的多芯电缆,用作传输各 种消息。
在一个GP-IB标准接口总线系统中,要进行有效 的通信联络,至少有“讲者”、“听者“、“控者”三 类仪器 装置。 讲者: 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。 听者: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. 控者: 是数据传输过程中的组织者和控制者。如计算 机。 对于系统中的某一台装置可以具有三要素(讲者,听 者,控者)中的一个,二个或全部。GP-IB系统中的计算

(7)控制器通令,取消电桥的听受命状态。
(8)控制器发出电桥的讲地址,使电桥成为讲者;又发出数 字电压表的听地址,使数字电压表成为听者。于是数字电压 表便测量电桥送来的测量信号。 (9)控制器又发出通令,取消听受命状态。 (10)控制器又发出数字电压表的讲地址,电桥讲者资格被 自动取消,数字电压表成为讲者。 (11)控制器使自己成为听者,于是数字电压表的测量结果 就送至计算机。 (12)计算机处理完测量数据后,它又作为控者清除接口, 并发出打印机的听地址。 (13)打印机打印计算机送来的数据。 (14)打印机打印完数据后,控制器又选择下一个 压力传感器,开始新的循环。
GP-IB标准接口总线中的16条信号线按功能分为 以下三组:
(1)8条双向数据总线(DIO1~DIO8) 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。由于这一标准没有 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。
(2)3条数据挂钩联络线(DAV、NRFD和 NDAC) 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 称为三线挂钩技术。
显然三线挂钩技术可以协调快慢不同的设备 可靠地在总线上进行信息传递。
二、GP-IB标准接口系统的运行
下面借助一个简单的自动测试系统来说明GP-IB标准接口系统运行的大致过程。
图3-4为一个用于数据采集的自动测试系统框 图。系统的测试目标是测试火箭上若干部位 上的压力。数百个压力传感器安置在被测火 箭的各测试点上,在计算机的控制下,扫描 器将顺序采集到传感器输出信号送往电桥, 电桥将输出的模拟量送给数字电压表去测 量,数字电压表又将输出的数字量送给计算 机处理,最后由打印机将处理后的结果打印 出来。



总线上传输的消息采用负逻辑。低电平(≤+ 0.8V)为逻辑1,高电平(≥+2.0V)为逻辑0。
一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。
2、GP-IB标准接口的总线结构
总线是一条24芯电缆,其中16条为信号线,其 余为地线和屏蔽线。电缆两端是双列24芯叠式结构 插头。
总线上传递的各种信息称为消息。 接口消息: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 使用。 仪器消息: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。 接口消息和仪器消息的传递范围如图3-2所示。
• IFC(Interface Clear)接口清除线:
此线由控者使用,当IFC为1时,整个接口 系统恢复到初始状态。 • REN(Remote Enabel)远程控制线: 此线由控者使用,当REN为1时,仪器可 能处于远程工作状态,从而封锁设备面板 的手工操作。当REN为0时,仪器处于本地 方式。
3、三线挂钩原理
假定地址已发送,听者和讲者均已受命。 三线挂钩过程如下:
(1)听者使NRFD为高电平,表示已做好接收数据的 准备,由于总线上所有的听者是“线或”连接至 NRFD线上的,因此只要有一个听者做好准备, NRFD接呈低电平。
(2)讲者发现NRFD呈高电平后,就把数据放在DIO 线上,并令DAV为低电平,表示DIO线上的数据已经 稳定且有效。
系统运行的大致工作流程如下:
(1)控制器通过C功能发出REN(远程控制线)消息,使
系统中所有装臵都处于控者的控制之下。 (2)控制器通过C功能发出IFC(接口清除线)消息,使系 统中所有装臵都处于初始状态。 (3)控制器发出扫描器的听地址,扫描器接收寻址后成为 听者。 (4)控制器通过T功能向扫描器发出一个程控命令,使扫描 器选择一个指定的传感器。 (5)控制器发出通令,取消扫描器的听受命状态。 (6 )控制器发出电桥的听地址,电桥接收寻址成为听者 后,就接收由选定选定传感器送来的数据。
机一般同时具有讲者、听者、控者的功能。
GP-IB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臵,以组成一个 自动测试系统。系统中装臵的数目最多不超过15 台,互连总线的长度不超过20m。 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1兆字节每 秒。
§3.2 GP-IB通用总线接口
一、GP-IB标准接口系统概述
GP-IB标准接口的基本特性、GP-IB标准接口的总线结构、 三线挂钩原理
二、GP-IB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
一、GP-IB标准接口系统概述
• GP-IB即通用接口总线(General Purpose Interface Bus)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GP-IB标准接 口。 • 国际通用的仪器接口标准最初由美国Hewlett Packard公 司研制,称为HP-IB标准,1975年IEEE在此基础 上加以改进,将其规范化为IEEE-488标准予以推 荐。1977年IEC又通过国际合作命名为IEC-625 国际标准。此后,这同一标准便在文献资料中使用 了HP-IB,IEEE-488,GP-IB,IEC-IB等多种 称谓,但日渐普遍使用的名称是GP-IB。
• SRQ (Service Request)服务请求线:所有设备都 与这条线“线或”在一起,任一设备将此线变为 低态(SRQ=1),即表示向控者提出服务请求, 然后控者再通过依次查询确定提出请求的设备。 • EOI (End Or Identity)结束或识别线:此线与ATN 配合使用,当EOI为1,ATN为0时,表示讲者已传 递完一组数据;当EOI为1,ATN为1时,表示控者 要进行识别操作,要求设备把他们的状态放在数 据线上。
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