3.9 Interfejs GP-IB

Spis treści
  1. Wprowadzenie
  2. Podstawowe parametry
  3. Opis złącza

1. Wprowadzenie

W roku 1965 Hewlett-Packard zaprojektował interfejs Hewlet-Packard Interface Bus (HP-IB), który miał służyć do łączenia i kontrolowania programowalnych urządzeń wyposażonych w układy wejścia-wyjścia, zdolne interpretować komunikaty systemu. W interfejsie stosuje się szeregowe przesyłanie 8-bitowych bajtów informacji, przy czym bity są przesyłane równolegle.
 Zaletą tego interfejsu była duża prędkość transmisji (250 k – 1 M bajtów/s), dzięki czemu zyskał on duże znaczenie w przypadku połączeń pomiędzy komputerami a urządzeniami zewnętrznymi, i został w 1978 roku zaakceptowany jako standard IEEE-488. Odmianą tego interfejsu, produkowaną przez innych niż Hewlett-Packard wytwórców jest interfejs GPIB (General Purpose Interface Bus). W oparciu o ten interfejs powstał również standard IEC-625.
Urządzenia wykorzystujące ten interfejs dzieli się na nadajniki, odbiorniki i kontrolery, urządzenia te porozumiewają się między sobą za pośrednictwem dwóch rodzajów komunikatów: komunikatów interfejsu i komunikatów urzadzeń.
Nadajnikiem jest urządzenie przesyłające komunikaty urządzeń do jednego lub więcej odbiorników. Odbiorniki przyjmują te komunikaty.
Kontroler monitoruje sieć połączeń i w momencie, gdy zauważy, że jakiś nadajnik zgłasza chęć przesłania informacji, łączy go z odpowiednim odbiornikiem umożliwiając transmisję. Zadaniem kontrolera jest zaadresowanie nadajnika i odbiorników przed `transmisją. Jeżeli w systemie jest tylko jeden nadajnik a pozostałe są odbiornikami, to nie jest konieczne stosowanie w tym systemie kontrolera. Komputer wyposażony w kartę interfejsu GP-IB może być zarówno kontrolerem, jak i nadajnikiem lub odbiornikiem.  


2.
Podstawowe parametry

 Do magistrali GPIB może być przyłączone maksymalnie 15 urządzeń. W takim systemie pomiarowym tym może być kilka kontrolerów nadzorujących pracę systemu, ale w danym momencie tylko jeden z nich może być aktywny. Wszystkie urządzenia współpracujące z magistralą korzystają z dostępu do niej na identycznych zasadach, bez pośrednictwa centralnej jednostki sterującej. Przy szybkości przesyłania 500 kb/s długość kabla pomiędzy parą urządzeń nie powinna przekraczać 2 m, natomiast całkowita długość magistrali nie powinna przekraczać 20 m. Skrócenie tych odległości o połowę pozwala zwiększyć dopuszczalną prędkość transmisji dwukrotnie. Maksymalna odległośc pomiędzy urządzeniami nie powinna przekraczać 4 m. 

Wszystkie rozkazy i większość danych przesyłana jest w 7-bitowym kodzie ASCII, co praktycznie oznacza, że linia DIO8 jest wolna i może być wykorzystana do kontroli parzystości.

Tab. 1. Linie sygnałowe w magistrali GPIB

Grupa linii Oznaczenie Liczba Przeznaczenie
Linie danych DIO1 ... DIO8 8 Przesyłanie danych przedmiotowych lub instrukcji
Linie sterowania interfejsem IFC

ATN

REN

SRQ

EOI

1

1

1

1

1

Ustalenie stanu zerowego

Wskazanie typu komunikatu (stan wysoki gdy przesyłane są dane, niski - gdy rozkazy)

Przełączenie na sterowanie zdalne

Żądanie obsługi

Koniec lub identyfikacja
Linie kontroli transmisji DAV

NRFD

NDAC

1

1

1

Sygnalizowanie aktualności danych

Sygnalizowanie gotowości do odbioru

Sygnalizowanie prawidłowości odbioru

 

W magistrali stosowana jest tzw. logika ujemna, czyli logicznej "1" odpowiada obniżone napięcie, a "0" podwyższone.

Do przesyłania danych w liniach DIO1 ... DIO7 używa się 7-bitowego kodu ASCII (ISO-7) a linię DIO8 wykorzystuje się do przesyłania bitu parzystości. Do rozróżniania czy przesyłane są dane czy instrukcje (adresy, rozkazy) służy linia ATN ( 0 – dane, 1 – instrukcje). Linia REN w stanie 1 blokuje ręczne sterowanie urządzeniami, a tym samym umożliwia ich sterowanie automatyczne przez magistralę.
 
Niezależnie od funkcji użytkowych każde urządzenie musi być przygotowane do wykonywania 10 standardowych funkcji umożliwiających współpracę z innymi urządzeniami:

  1. inicjowanie współpracy (Source Handshaking - SH)
  2. potwierdzenie współpracy (Acceptor Handshaking - AH)
  3. nadawanie danych (Talking - T)
  4. odbieranie danych (Listening - L)
  5. żądanie obsługi (Serving Request - SR)
  6. zerowanie urządzeń (Device Clearing - DC)
  7. wyzwalanie urządzeń (Device Triggering - DT)
  8. przełączanie na obsługę zdalną (Remote/Local - RL)
  9. sterowanie (Control - C)
  10. kontrola równoległa (Parallel Poolling - PP)
Zgodnie ze standardem urządzenia podłączone do magistrali GPIB dzielą się na cztery grupy w zależności od wykonywanych funkcji:
  1. kontroler realizuje funkcje: AH, SH, T, L i C
  2. moduł nadawczy realizuje funkcje: AH, SH, T i L
  3. moduł odbiorczy realizuje funkcje: AH, L, RL
  4. moduł nadawczo-odbiorczy realizuje funkcje: AH, SH, T, L, SR, RL, PP, DC, DT.
Komunikaty przesyłane magistralą mogą mieć postać bitów przesyłąnych pojedynczymi liniami lub słów wielobitowych przesyłanych równolegle kilkoma liniami grupy DIO0 ... DIO8.

Komunikaty zdalne (służące do przesyłania informacji pomiędzy urządzeniami współpracującymi w systemie) możemy podzielić na 7 grup:

  1. rozkazy adresowe
  2. rozkazy uniwersalne
  3. adresy
  4. komunikaty sterowania współpracą
  5. komunikaty zależne od urządzenia
  6. komunikaty statusu
  7. komunikaty wtórne
Oprócz tych komunikatów mogą też występować komunikaty lokalne, które są przesyłane od urządzeń zewnętrznych do modułów interfejsu.

 

3. Opis złącza


 

Powrót do poprzedniej strony

(c) T.W.Wojtatowicz   Ostatnia aktualizacja 25.03.2003 r.