常用通信接口标准(RS232、485、I2C等)

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GPIB

一、简介:

GPIB(General-Purpose Interface Bus)-通用接口总线,大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口与电脑相连。

1965年惠普公司设计HP-IB

1975年HP-IB变成IEEE-488标准

1987年IEEE488.2被采纳, IEEE 488-1978变成IEEE488.1-1987

1990年SCPI规范被引入IEEE 488仪器

1992年修订IEEE 488.2

1993年NI公司提出HS488

1965年, 惠普公司(Hewlett-Packard)设计了惠普接口总线(HP-IB, 用于连接惠普的计算机和可编程仪器.由于其高转换速率(通常可达1Mbytes/s), 这种接口总线得到普遍认可, 并被接收为IEEE标准488-1975和ANSI/IEEE标准488.1-1987. 后来, GPIB比HP-IB的名称用得更广泛. ANSI /IEEE 488.2 -1987加强了原来的标准, 精确定义了控制器和仪器的通讯方式. 可编程仪器的标准命令(Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI)采纳了IEEE488.2定义的命令结构,创建了一整套编程命令

二、接口与总线

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

传输各种消息。将具有GPIB接口的仪器用GPIB总线连接起来的标准接口总线系统。

在一个GPIB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GPIB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。

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GPIB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,GPIB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。

三、接口系统的基本特征

(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1兆字节每秒。?

(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个听地址。

(5)一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。

四、应用

我们使用一台计算机,通过GPIB控制卡可以实现和一台或多台仪器的听、讲、控功能,并组成仪器系统,使我们的测试和测量工作变得快捷, 简便, 精确和高效。通过GPIB电缆的连接,可以方便地实现星型组合、线型组合或者二者的组合。

与GPIB对应的是一种工程控制用的协议,最初由HP公司提出,目前成为一种国际标准,遵守的协议为IEE

USB接口的高性能IEEE-488 GPIB卡(2张)

E488。一般被用来使用任何编程语言如VB、Vc、C++实现电脑对仪器的控制。当然也有某些仪器制造商自己开发的语言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint,NI公司的Labview等。实现这种控制首先要被控仪器支持GPIB,其次,工控机安装IEEE488卡,并通过gpib线连接两个设备。

GPIB比串口控制提高了传输速率和同时支持的设备总数。但是目前已经被传输速率更快支持设备总数更多的lan接口替代。

RS232

RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解

引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。随着设备的不断改进,出现了代替DB25的DB9接口,现在都把RS232接口叫做DB9。

一、简介

RS-232是现在主流的串行通信接口之一。

由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-5— -15V;逻辑“0”:+5— +15V ,噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps;因此在“南方的老树51CPLD开发板”中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。

(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。

二、接口定义

RS232(DB9)

1 DCD 载波检测

2 RXD 接收数据

3 TXD 发送数据

4 DTR 数据终端准备好

5 SG 信号地

6 DSR 数据准备好

7 RTS 请求发送

8 CTS 允许发送

9 RI 振铃提示

RS232(DB25)

1 频蔽地线

2 TXD 发送数据

3 RXD 接收数据

4 RTS 请求发送

5 CTS 允许发送

6 DSR 数据准备好

7 SG 信号地

8 DCD 载波检测

9 发送返回(+)

10 未定义

11 数据发送(-)

12~17 未定义

18 数据接收(+)

19 未定义

20 数据终端准备好DTR

21 未定义

22 振铃RI

23~24 未定义

25 接收返回(-)标准的细节

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