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第7章 IEEE-488总线及VXI卡式仪器总线 IEEE-488总线定义及工作过程 IEEE-488总线接口设计 IEEE-488总线接口编程及应用 集成VXI总线系统设计时关键资源的选择 开发VXI总线测试系统的一般过程 7.1 IEEE-488总线 国际通用的仪器接口标准最初由美国HP公司研制，称为HP-IB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，GPIB，IEC－IB等多种称谓，但日渐普遍使用的名称是GPIB，主要用于连接和控制多个可编程仪器，组建自动测试系统。 IEEE-488(Institute of Electrical and Electronic Engineers-standard 488)总线GPIB(通用接口总线，General Purpose Interface Bus, GPIB）。 GPIB的主要性能和特性 适用于电气噪声小，范围不大的实验室或生产中构成系统。 仪器的输出电路对总线的驱动能力，决定了接在总线上的仪器台数最多不超过15台。 为保证信息的传送速度，系统中，各仪器接口之间连接线的总长度不应超过20m或小于等于仪器数×2m。 总线中包括16根信号线，其中，8根为数据线，另8根分别为接口管理线和握手线。 消息传送方式为字节串行、位并行、应用三线握手技术异步地传送数据。 在限制的总线长度内，消息的最高传送速率为1M字节/秒。一般工作在数十K至数百K字节/秒。传送速率受总线长度及发送/接收器等的限制。实际的数据传送速率也取决于正在通信中的仪器的工作速率。 地址能力：每个仪器都有自己的编号(地址)以供相互区别和通信联络。供选择的单字节地址有31个，双字节地址有961个。在系统中某一时刻发送数据信息的仪器（称为讲者）只能有一个，接收数据的仪器（称为听者）最多可有14个。 控制权转移:在系统中具有多于一个控制器（控者）的情况下，在某一时刻，仅能有一个控者起作用，现在正起作用的控者可以传递或转移控制权至别的控者。处在未起控制作用的控者可以要求控制权。但是，仅被设定为系统控者的控者才有要求控制的能力。 驱动器和接收器的线路一般是TTL电路或电平与之兼容的其他电路。 仪器间的连接方式可有星型、线型性或混合型。 GPIB系统是具有通用性、灵活性、经济性和可靠性的用于可程控测量仪器的标准接口总线。 7.1.1 IEEE-488总线定义 IEEE-488总线由8条双向数据线、3条信号交换线和5条通用控制线组成。 7.1.1 IEEE-488总线定义 IEEE-488总线除8条地线外，还有8条双向数据线、3条信号交换线和5条通用控制线组成，各自功能： 数据线(DIO1～DIO8)：除用于传送数据(8位)外，还用于“听”、“讲”方式的设置，以及设备地址(8位)和设备控制信息(7位)的传送。即在D7~D0上可以传送数据、设备地址和命令。这是因为该总线没有设置地址线和命令线，这些信息要通过数据线上的编码来产生。 7.1.1 IEEE-488总线定义 数据挂钩联络线(3条：DAV，NRFD和NDAC)：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。 DAV(Data Available)：数据有效线，当由发送器控制的数据总线上的数据有效时，发送器置DAV为低电平，(逻辑1)，指示接收器可以从总线上接收数据。 NRFD(not ready for data)：未准备好接收数据线，只要连接在总线上被指定为接收器中的设备，尚有一个未准备好接收数据，接收器就置NRFD线为有效低电平，示意发送器不要发出数据。当所有接收器都准备好时，NRFD变为高电平。 NDAC(not data accepted)：未接收完数据，当总线上被指定为接收器的设备，有任何一个尚未接收完数据，它就置NDAC线为低电平，示意发送器不要撤销当前数据。只有当所有接收器都接收完数据后，此信号才变为高电平。 接口管理控制线 IFC(interface clear)：接口清零线，可用计算机复位键产生，状态由控制器建立，作用于所有设备。处于有效低电平时，GPIB总线停止工作，发送器、接收器停止收发。系统处于初始状态，类似于复位信号RESET。 SRQ(service request)：服务请求线，指出某个设备请求控制器的服务，所有设备的请求线 “线或”在一起，任何一个设备都可以使这条线有效，向控制器请求服务。但能否得到控制器的响应，由程序安排，当系统中有计算机时，SRQ是发向计算机的中断请求线。 ATN(attention line)