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GPIB 教程
自编译
背景
人们总是从广泛使用的电子技术中来发明新的仪器的, 移动的时钟指针首先被用在模拟表
头上, 从最早的收音机的可变电容、可变电阻和电子管人们又造出了最早的电子仪器 , 电视
这种显示技术又导致了示波器和分析仪的广泛使用等。 今天高效和强力的卓面和笔记本电
脑正在为新型的"假想仪器"铺平道路。 假想仪器是利用计算机的功能和低价的特点, 由人
们设计出来的满足特殊需要的、使用计算机作为仪器的一种仪器。
假想仪器的关键在于软件, 应用软件可以使人们造出功能强大的假想仪器, 利用计算机的
巨大容量和各种应用方式, 提高仪器的灵活性、再用能力和重构能力等, 通过这样极大的增
强了仪器的性能, 而同时又尽量的减少了开发和维护方面的开支。
假想仪器的基础
介绍: 1965 年惠普公司设计了惠普接口总线(HP-IB), 用于把它们的可编程系列仪器和计算
机连接起来, 由于这个总线的传输速率比较高(1M 字节/秒), 很快就得到了普及, 之后并被作
为 IEEE 的标准 IEEE 488-1975, 并演变成了 ANSI/IEEE 488.1-1987 标准。现在一般多用的
是通用目的接口总线(GPIB)了, 而不用 HP-IB。 ANSI/IEEE 488.2-1987 标准增强了原来的
标准, 它精确的定义了控制器和仪器之间应如何进行通讯, 可编程仪器标准指令(SCPI)采纳
了 IEEE 488.2 定义的指令结构, 并制定了一个独特的可以和任何 SCPI 仪器一起使用的编程
指令集。
GPIB 信息类型
GPIB 是通过接口系统发送出设备相关的信息和接口信息来和其它 GPIB 设备进行通讯的。
设备相关的信息, 又被称做数据或数据信息, 它包含有设备特征信息, 例如编程指令、测量结
果、机器状态和数据文件等。
接口信息是管理总线的, 通常又叫指令或指令信息, 接口信息的作用是对总线进行初始化,
对设备寻址或去设备址, 和设定设备的远程或本地编程模式。
这里所使用的"指令"是不能和其它设备的具体指令混淆的, 只要说到 GPIB 接口, 设备的具
体指令就是数据信息了。
讲话者、听者和控制器
GPIB 设备可能是讲话者、听者或者是控制器, 讲话者总是向一个或者多个听者发送数据
信息, 听者接收这个数据, 控制器在 GPIB 上通过向所有设备发送指令管理着这个信息。一
个数字万用表, 既是一个讲话者又是一个听者。
GPIB 有点像普通的计算机总线, 不同的是计算机的电路板都是通过主板内连的, 而 GPIB
却有一个独立的设备, 是通过标准电缆内连的。
GPIB 控制器的作用可以和计算机的 CPU 作用来相比, 但是如果用电话的交换机来比的话
可能更合适一些。
交换机(控制器)监视着网络(GPIB)的通讯, 当交换机(控制器)注意到有一个客方(设备)要呼
叫时(发送一个数据信息), 它就把呼叫者(讲话者)和接受者(听者)连起来。
控制器通常在讲话者能把自己信息发送给听者之前就把讲话者和听者的地址确定好了 (或
者使它们能够), 在发送出这个信息后, 控制器就可以给其它讲话者和听者确定地址了。
有些 GPIB 设备不需要控制器, 例如, 一个设备总是讲话者, 又称做是只讲设备, 当它和一个
或多个只听设备连在一起时, 就不需要控制器。
只有当被激活了的或者确定了地址的讲话者或听者要改变身份时, 就必须使用控制器, 通常
由计算机来处理控制器的功能。
装有合适硬件和软件的计算机可以起到讲话者/听者和控制器的作用的。
责任控制器和系统控制器
GPIB 可能有数个控制器, 但是在任何时候只能有一个责任控制器(CIC), 可以用现在的责
任控制器(CIC)来激活一个空闲的控制器来作为责任控制器的, 但只有系统控制器才能使自
己成为责任控制器(CIC)。
GPIB 信号和线结构
GPIB 接口系统是由 16 个信号线和 8 个回地或者屏流线组成的, 下面讲到的 16 个信号线,
又分成了 3 组, 8 根数据线, 3 根握手线和 5 根接口管理线。
数据线
8 根数据线, 从 DI01 到 DI08, 既送数据又送指令, 用 ATTENTION(ATN)线的状态来确定是
数据信息还是指令信息, 所有指令和绝大多数数据都使用 7 位 ASCII 或 ISO 码集, 在这种情
况下,第 8 位的 DI08, 要么不使用, 要么做奇偶校验用。
握手线
这 3 根线异步控制着设备之间的信息字节的传输, 把这个过程称做是 3 线内锁握手, 它可以
保证数据线发送和接受的信息字节不会出现传输错误。
NRFD(数据未准备好)---指出一个设备已经准备就绪来接收一个字节或还没有准备就绪, 这
根线在接收指令时是被所有的设备驱动的, 在接收数据信息时是被所有听者驱动的,当使能
HS488 协议时,是被所有讲话者驱动的。
NDAC(未接收到数据)---指出一个设备已经接收到了一个信息字节或还没有接收到, 这根
线在接收指令时是被所有的设备驱动的, 在接收数据信息时是被所有听者驱动的。
DAV(有数据)---当数据线上的信号稳定时, 告诉设备可以安全的接收了。当控制器发送指
令时它就驱动 DAV, 当讲话者发送数据信息时, 讲话者驱动 DAV。
接口管理线
共有 5 根线管理着接口的信息流:
ATN(注意)---当控制器要用数据线发送指令时, 它驱动 ATN 为真, 当一个讲话者可以发送
数据信息时, 控制器驱动 ATN 为伪。
IFC(清接口)---系统控制器驱动 IFC 线对总线进行初始化并成为责任控制器。
REN(远控使能)---系统控制器驱动 REN 线可以使设备成为远程模式或本地模式。
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资源评论
- luckyflea2013-01-15还可以,适合入门使用。
- liuhao198710222012-06-29看过之后,感觉对GPIB有了更深的理解。特别里面的例子很好
- chyuge2015-04-04还可以,适合入门使用。
xiaokaimail
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