智能测试系统-第3章GPIB总线测试系统分析解析

引脚分布


16条信号线按功能分为： 8根双向8位数据线 3根数据挂钩联络线 5根接口管理控制线 引脚分配对应关系： 1~4：DIO1~DIO4 5 : EOI 6 : DAV 7 : NRFD 8 : NDAC 9 : IFC 10 : SRQ 11 : ATN 12 : 机壳地 13~16: DIO5~DIO8 17 : REN 18~24: 地
3. 三线挂钩原理

系统内部每传送一个字节信息都有一次三线联络的 过程，其时序如图。
DIO1~8 DA V NRFD NDAC ① ② ③ ④ ⑥ 第一字节 ⑤
4. 总线电缆及电缆接头

Fra Baidu bibliotek总线为24芯电缆: 16条信号线 ，8根地址线 ， 24芯簧片插头座。
5. 程控仪器的地址



要实现程控，系统中每一台仪器都必须有一 个地址，控者可以通过寻址方法指令谁为讲 者，谁为听者； 一台程控仪器可以被分配一个或多个听地址， 当控者呼唤到该仪器的某个听地址时，仪器 就被受命为听者； 仪器还可以分配一个或多个讲地址，当控者 寻址到该讲地址时，仪器就被受命为讲者。
1987
1990
1992
1993
GPIB总线应用描述
主控机
GPIB
信号源
AFG310 DUT
示波器
示波器
3.1 GPIB的基本特性
①设备容量 设备容量是指GPIB接口系统中仪器和计算机的总容量，通常可连接 的仪器数目最多为15台； ②传输距离 互连电缆的传输路经总长不超过20m，或者装置数目与装置之间距 离的乘积不超过20m； ③数传速度 最高可达1Mbyte/s； ④地址容量 GPIB标准规定采用 5个比特位的编码来表示地址，地址容量为 31个； ⑤信息逻辑 总线上信息逻辑采用负逻辑，规定：低电平（≦ +0.8V ）为逻辑 “1” ，高电平（≥+2.0V）为逻辑“0” ； ⑥数传方式 数据传输方式可以为：字节串行、位并行，双向异步传输。
其中用5只开关作为仪器地址的设置开关，它对应总线 的DIO5~DIO1。开关“ON”时为逻辑1，“OFF”时为逻辑0 。当GPIB ON处在ON位置时，仪器处于远控工作方式。
GPIB ON
只 只 5 讲 听
4
3
2
1
地址选择
3.3 GPIB接口功能
①听功能(L)： 接收信号、数据； ②讲功能(T)： 发送信号、数据； ③控功能(C)： 通过微处理器发布各种命令； ④源握手功能(SH)： 为讲功能和控功能服务； ⑤受握手功能(AH)： 为听功能服务； ⑥服务请求功能(SR)：量程溢出、震荡器停止等意外故障发 生时，主动向控者提出请求，以进行相应处理； ⑦并行点名功能(PP)： 快速查询请求服务装置，速度快； ⑧远地/本地功能(RL)：选择远地或本地工作方式； ⑨器件触发功能(DT)：产生一个内部触发信号，以启动有关 仪器功能进行工作； ⑩器件清除功能(DC)：产生一个内部清除信号，使某仪器功 能回到初始状态。
第3章
GPIB总线测试系统
第3章 GPIB总线测试系统
教学内容
GPIB特性 GPIB结构 GPIB接口功能 GPIB测试系统组建方法
GPIB
概述

（General Purpose Interface Bus） 是国际通用的仪器接口标准，是专门为仪器 控制应用而设计的。这套接口系统最初由美 国HP公司提出，后被美国电气与电子工程师 协会 (IEEE) 和国际电工委员会 (IEC) 接受为 程控仪器和自动测控系统的标准接口，因此， 也称 IEEE488 接口或 IEC625 接口，目前的 协议是488.2。



接口消息是用于实现并管理各种接口功能的 控制、挂钩和命令等信息的总称。它只能被 接口本身所接收和使用； 单线消息：用专线传送的消息称为单线消息。 它们是： ATN ， IFC ， REN ， DAV ， NDAC ， NRFD，SRQ和EOI。 多线消息：用多条 DIO 线传送的消息称为多 线消息。
GPIB发展
Standard Commands for Programmable Instruments HP-IB成为 IEEE488 HP 设计 HP-IB 1965 SCPI被引入IEEE488 IEEE488.1-1987 IEEE488.2 修订IEEE488.2 NI提出HS488
1975
多线接口消息

多线接口消息有： 通令 指令 副令 地址
3.2 GPIB总线结构

GPIB总线是一条 24芯的无源电缆线，其中 16条为 信号线，其余用作逻辑地或外屏蔽。
1. GPIB器件



采用 GPIB 总线互连的仪器、设备是多种多样的， 它们有的很复杂，像计算机、网络分析仪等，有的 很简单，如开关器、衰减器等。但从测试系统组建 的角度出发，它们都是系统中的一个逻辑单元，仅 是测试功能不同而已； 为了简单和统一起见，把这些复杂程度和功能能力 不同的、执行 IEEE488.2 协议的各种设备统称为 “GPIB器件”； 简单的说，凡配备了 GPIB 接口的独立装置统称为 器件。
地址码的规定

GPIB接口系统中寻址是用DIO7~DIO1进行的。
其中 DIO7，DIO6表示哪种类型地址，DIO5~DIO1则 可组成 31 个器件讲地址， 31 个听地址和 31 个副地址（ 11111除外）。副地址跟在讲地址和听地址后面构成扩 展地址，不能单独使用。
程控仪器的地址设置
ON OFF
3.4 GPIB消息分类与性质



消息：在 GPIB 接口系统中，在总线上传送的所有 信息统称为消息； 按消息的用途，消息可分为接口消息和器件消息； 按消息传送路径的不同，消息可分为远地消息和本 地消息。
器件 功能 接口 功能 本地消息
总线
接口消息 器件消息
接口 功能
器件 功能
本地消息
1. 接口消息
器件职能
在GPIB系统中，不同的器件承担着不同的任务， 行使不同的职能，这些职能可归纳为控者、讲者 和听者职能。 ①控者职能 控者是对系统进行控制的设备，具有控制整 个系统协调工作的能力； ②讲者职能 讲者是通过接口发送各种数据和信息的设备； ③听者职能 听者是能够通过接口接收数据的仪器设备。

2. GPIB总线描述