智能仪器的数据通信技术.ppt

GP-IB总线的三线挂钩操作从以上挂钩过程中可以看到,GP-IB总线上的数据传输速率取决于速度最慢的设备。一个字节的传输不能少于以下过程所需要的时间：①NRFD传送到讲者的时间；②听者接收字节并产生NDAC信号的时间；③NDAC回传到讲者的时间；④讲者再次产生DAV信号之前所需要的稳定时间。为了提高数据传输速率,NI（NationalInstruments）公司开发了一种称之为HS488的专利性高速GP-IB挂钩协议,它可以有效地消除三线挂钩操作中的传递延时。以上所述的一个数据字节传输的三线挂钩过程是GP-IB总线数据通信的基础,但是完整的信息一般包括多个字节,传送完整的信息涉及数据格式、状态报告、消息交换协议等多方面的问题。虽然IEEE488.1标准通过明确定义机械、电气和硬件协议的规格,大大简化了不同GP-IB仪器之间的互连,但并未很好地解决数据格式、状态报告、消息交换协议、公共组态命令或装置专用命令等方面的标准化问题。不同厂家在解决这些问题时采用不同的方法,留给用户无所适从的困难。IEEE488.2标准针对原IEEE488.1标准的局限和含糊之处进行了进一步的标准化,并保持与IEEE488.1标准兼容。IEEE488.2标准主要在软件协议方面制定了数据格式、状态上报、出错处理、控制器功能以及公共命令的标准,这些标准化工作使得GP-IB系统工作更加可靠。为了简化GP-IB接口设计,Intel、Motorola等公司推出了专用大规模集成电路接口芯片。Intel公司的8291A、8292及8293为其中的典型代表。Intel8291A可以实现除控者功能以外的全部接口功能。8292接口芯片仅具有控者功能,一般与8291A联合使用,组成全功能GP-IB接口。8293是专门为8291A和8292配套的总线收发器,以保证GP-IB总线具有足够的驱动能力。以下仅对8291A做简要介绍。8291A引脚及内部结构图Intel8291A采用40脚双列直插封装,它的引脚分为两类,一类与微处理器（含单片机）相连,另一类与GP-IB总线相连。与微处理器相连的主要信号有：双向数据线（D7~D0）；地址线（RS2~RS0,选择内部8个读寄存器和8个写寄存器）；片选信号（CS）；读/写控制信号（）；中断请求信号（INT）；DMA请求/响应信号（DREQ/DACK）；触发信号（TRIG）以及复位信号（RESET）。与GP-IB总线相连的主要信号有：8位GP-IB数据线；3条GP-IB挂钩信号线；5条GP-IB管理线；还有控制双向GP-IB总线发送和接收数据方向的2条外部收发控制信号线（）。Intel8291A内部有16个专用寄存器（详见表3-5）,其中8个接收来自CPU的数据或控制命令（称为“写寄存器”）；另外8个向CPU传送GP-IB总线状态或数据（称为“读寄存器”）。只要对这16个寄存器进行适当的读写操作,就能使8291A完成各种工作。8291A内部寄存器一览表总线（VMEbusExtensionsforInstrumentation） VXI总线仪器系统是模板插卡式结构的智能仪器系统,可将各种具有独立功能的模板式智能仪器连接在一起,构成自动测试系统或计算机测控系统。VXI总线仪器系统中的模板式智能仪器被称为卡式仪器（IAC,InstrumentAtCard）,如卡式数字电压表、示波器、函数发生器、AI/AO和DI/DO通道等。按照自动测试系统或测控系统的功能要求,将选定的若干IAC安置在同一个机箱中,并挂在机箱背板的高速并行总线（背板总线）上,即可构成不同用途和规模的VXI总线仪器系统。0102这些IAC可以在本机（Local）方式下独立工作,在需要彼此呼应或与仪器系统外部交换数据时,可通过背板总线进入远程（Remote）。VXI总线仪器系统具有信息吞吐量大、配置灵活、结构紧凑、仪器体积小等特点,是当前实验室仪器系统研究和发展的热点。VME（VersabusModuleEuropean）总线是Motorola公司1981年针对32位微处理器68000而开发的微机总线。VXI总线是VME总线标准在智能仪器领域的扩展,由HP等5个测试仪器公司于1987年联合推荐,是当前仪器系统中得到广泛应用和发展的一个并行总线标准。VXI总线仪器系统采用了数据速率高达40Mb/s的VME总线作为机箱背板总线。背板总线在功能上相当于连接独立仪器的GP-IB总线,但是具有更高的数据吞吐率。控制器也可以制作成IAC挂接在背板总线上,对总线上的各种信息实施调度和控制。相当于在一个机箱内集成了整个GP-IB总线仪器系统的功能。VXI总线具有严格的机械和电气标准,共定义了