《GPIB通用接口总线》PPT课件

一、 GP-IB标准接口系统的基本特性
GP-IB标准接口系统的基本特性如下：
（1） 可以用一条总线互相连接若干台装置，以组成一个自 动测试系统。 系统中装置的数目最多不超过15台，互连总线的 长度不超过20m
（2） 数据传输采用并行比特（位）、串行字节（位组）双 向异步传输方式，其最大传输速率不超过1
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
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
NDAC（NOT DATA ACCEPTED）数据未收到线： 只要被指定为听者的听
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。
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呈高电平，表示已做好接收准备，总线上所有听者是 “线或”连接至NRFD线上，因此只要有一个听者未做好准备，NRFD就呈低电平。
（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
（3） 听者发现DAV线呈低电平，就令NRFD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 （5） 当讲者检出NDAC为高，就令DAV为高，表示总线上的数据不再有效。 （6） 听者检出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） 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”
（4） 地址容量。单字节地址：31个讲地址，31个听地址； 双字节地址：961个讲地址，961
（5） 一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。
二、 GP－IB标准接口的总线结构
总线上传递的各种信息通称为消息。带标准接口的智能仪器按功能可分 为仪器功能和接口功能两部分，所以消息也有仪器消息和接口消息之分。
国际通用的仪器接口标准最初由美国HP公司研制，称为HP-I B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。
4.1 GPIB通用接口总线 4.2 GPIB接口电路的设计 4.3 串行通信总线 4.4 串行通信接口电路的设计
4.1 GPIB通用接口总线
4.1.1 述
GP-IB 标准接口系统概
GP－IB即通用接口总线（General Purpose Interface Bus） 是国际通用的仪器接口标准。目前生产的智能仪器几乎无例外地 都配有GP－IB
总线是一条24芯电缆，其中16条为信号线，其余为地线及屏蔽 线。电缆两端是双列24芯叠式结构插头。
二、 GP－IB标准接口的总线结构
16条信号线按功能可分为以下三组：
（1） 8条双向数据总线（DIO1～DIO8）
作用：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
所谓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所示。
二、 GP－IB标准接口的总线结构
一、 GP-IB标准接口系统的基本特性
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），在一个GP-IB系统中，可以设置多个讲者， 但在某一时刻， 只能有一个讲者在起作用。
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4.1.1
GP-IB 标准接口系统概述
一、 GP-IB标准接口系统的基本特性
GP-IB标准包括接口与总线两部分：接口部分是由各种逻辑电路组成， 与各仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送、接收、编码和译码； 总线部分是一条无源的多芯电缆，用做传输各种消息。将具有GP-IB接口的仪 器用GP-IB总线连接起来的标准接口总线系统如图所示。
听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置（如打印机、信号源等）， 在一个GP-IB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。
控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如对其他设备进行寻址 或允许“讲者”使用总线等。控者通常由计算机担任，GP IB系统不允许有 两个或两个以上的控者同时起作用。
控者、讲者、听者被称为系统功能的三要素，对于系统中 的某一台装置可以具有三要素中的一个、两个或全部。GP-IB系统 中的计算机一般同时兼有讲者、听者与控者的功能。
（2） 3条数据挂钩联络线（DAV，NRFD和NDAC）
作用：控制数据总线的时序，以保证数据总线能正确、有节奏地传输信 息，这种传输技术称为三线挂钩技术。
（3）5条接口管理控制线（ATN，IFC，REN，EOI和SRQ）
作用：控制GP－IB总线接口的状态
三、 三线挂钩原理
在GP－IB系统中，每传递一个字节的数据信息，源方（讲者与 控者）与受方（听者）之间都要进行一次三线挂钩过程。
第4章 智能仪器通信接口
智能仪器一般都设置通信接口，以便能够实现程控，方便用户 构成自动测试系统。为了使不同厂家生产的任何型号的仪器都可以 直接用一条无源电缆连接起来，世界各国都在按同一标准设计智能 仪器的通信接口电路。目前国际上采用的仪器标准接口有GP-IB，C AMAC，RS232，USB等，
本章将对智能仪器普遍使用的GP-IB标准和最基本的串行总线R S-232标准予以介绍。