Interfejs IEC-625

Interfejs IEC-625 znany pod nazwami: HP-IB (Hewlett-Packard) oraz GPIB (General Purpose Interface Bus) jest szeroko stosowany w technice pomiarowej.
Standard IEC-625 definiuje sposób przesyłania informacji (np. nastaw przyrządów, wyników pomiarów) między poszczególnymi urządzeniami dołączonymi do wspólnej szyny 16-bitowej. Spośród urządzeń współpracujących poprzez IEC-625 można wyróżnić:
-odbiorniki:
urządzenia odbierające informacje (np. generatory),
-nadajniki:
urządzenia nadające informację (np. multimetry),
-kontrolery:
urzadzenia sterujące procesem pomiarowym (np. komputer PC).

Linie IEC-625 Linie IEC-625 dzielą się na trzy grupy:

Linie danych (data lines) DIO 1 - DIO 8 służące do przesyłania danych lub komunikatów wieloliniowych między urządzeniami.
Linie synchronizacji (handshake lines) DAV, NRFD, NDAC służą do sterowania transmisja każdego bajtu danych na liniach DIO.
Linie sterowania interfejsem (general interface lines)ATN, IFC, SRQ, REN, EOI służą do sterowania pracą interfejsu.

Wszystkie linie interfejsu muszą być sterowane przez układy trójstanowe z otwartym kolektorem. Logika na szynie IEC jest ujemna. W wypadku linii NRFD i NDAC umożliwia to bezpośrednią realizację iloczynu galwanicznego odpowiednich sygnałów urządzeń dołączonych do szyny. Kontroler systemu jako jedyny może zerować wszystkie urządzenia dołączone do szyny, ustawiając niski stan na linii IFC (interface clear) oraz przełączać urządzenia na sterowanie zdalne lub lokalne sygnałem REN (Remote Enable). Jest on zawsze pierwszym aktywnym kontrolerem po inicjalizacji systemu. W następnej kolejności może on aktywizować inny kontroler przekazując mu sterowanie. Aktywny w danej chwili kontroler ma jako jedyny możliwość zarządzania przepływem informacji w całym systemie. Sterując linią ATN (Attension) decyduje o tym, czy na liniach DIO są przesyłane komunikaty (ANT=1) czy dane (ATN=0). Może on również odbierać sygnały żądania obsługi – niski stan linii SRQ (service request)- od urządzeń dołączonych do szyny. Następnie może rozpoznać poprzez tzw. odpytywanie szeregowe lub równoległe (odczyt stanu poszczególnych urządzeń), które urządzenie żądało obsługi i odpowiednio zareagować. Kontroler w stanie aktywnym może adresować i uaktywnić nadajniki i odbiorniki. Aktywny nadajnik (może być tylko jeden) przesyła informacje bajt po bajcie do jednego lub wielu aktywnych odbiorników. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu trzech linii synchronizacji NRFD, NDAC(sterowanych przez odbiorniki) i DAV(sterowana przez nadajnik). Linia EOI może być sterowana przez nadajnik, który ustawiając ją w stan niski, sygnalizuje koniec przesyłania sekwencji bajtów lub może być sterowana przez kontroler, który wykorzystuje ją do odpytywania równoległego.

Cykl synchronizacji transmisji
Podstawowe znaczenie dla funkcjonowania interfejsu mają funkcje SH (source handshake), AH (acceptor handshake), sterujące transmisją informacji w nadajniku i odbiorniku. Interfrejs musi zapewnić przesyłanie informacji z jednego nadajnika do kilku odbiorników o różnej szybkości transmisji.
W interfejsie IEC wykorzystano w tym celu trzy linie: NRFD (Not Ready For Data), NDAC (Not Data Accepted) i DAV (Data Valid), z których dwie pierwsze muszą być sterowane przez odbiorniki za pomocą układów z otwartym kolektorem. Urządzenie pracujące jako nadajnik wysyła daną linie DIO 1-8 . Następnie oczekuje na gotowość do przyjęcia informacji wszystkich odbiorników zgłaszaną wysokim stanem na linii NRFD. Na tej linii realizowany jest iloczyn galwaniczny wszystkich sygnałów z odbiorników (układy OC), w związku z czym nadajnik czeka na najwolniejsze z urządzeń. Następnie linia DAV jest ustawiana w stan niski sygnalizujący, że dane na liniach DIO 1-8 są ważne. Odbiorniki kolejno odbierają dane, sygnalizując to wysokim stanem na linii NDAC. Tu również jest realizowany iloczyn galwaniczny i linia NDAC osiągnie stan wysoki, gdy wszystkie urządzenia odbiorą informacje. Odbiornik ustawia następnie linię DAV w stan wysoki i cykl powtarza się.Wszystkie urządzenia, które nie są aktywnymi odbiornikami utrzymują stan wysoki na wyjściach NRFD, NDAC układów typu OC, nie oddziałując na cykl synchronizacji transmisji. Cykl synchronizacji jest jednakowy dla przesyłania komunikatów oraz danych.

Ograniczenia czasowe interfejsu IEC-625

Są dwa rodzaje ograniczeń czasowych:
Ograniczenia dotyczące minimalnego czasu trwania pewnych sygnałów na liniach interfejsu. (np. REN, IFC) lub minimalnego czasu opóźnienia dla ustalenia się stanu na liniach interfejsu. Ponadto istnieją ograniczenia maksymalnego czasu reakcji na pewne stany linii szyny IEC.
Z punktu widzenia linii szyn IEC, główny warunek można sformułować jako konieczność ustawienia linii NDAC, NRFD w stan niski w ciągu 200ns po zmianie stanu linii ATN na niski. Czas reakcji na odpytywanie równoległe (ATN i EOI) musi zapewniać kontrolerowi, że wszystkie urządzenia dołączone do szyny zdążyły wystawić swoją odpowiedź na liniach DIO 1-8. Podobnie, ograniczenie czasu reakcji na zmianę stanu linii IFC i REN zapewniają, że wszystkie urządzenia zdążą odebrać i zinterpretować te komunikaty.

Opis 25-cio stykowego złącza interfejsu IEC 625:

IEC 625	SYGNAŁ
Styk	OPIS
1	DIO1
2	DIO2
3	DIO3
4	DIO4
5	REN
6	EOI
7	DAV
8	NRFD
9	NDAC
10	IFC
11	SRQ
12	ATN
13	EKRAN
14	DIO5
15	DIO6
16	DIO7
17	DIO8
18	masa
19	masa6
20	masa7
21	masa8
22	masa9
23	masa
24	masa11
25	masa12
-	masa10

DIO 1...8 (Data in/out) dwukierunkowe linie danych, stan 1 odpowiada napięciu 5V
ATN (Attention) kontroler utrzymuje tę linię w stanie niskim, dopuki wysyła dane. Jeśli na linii ATN pojawi się stan wysoki, to urządzenie zaadresowane przez kontroler może wysłać dane.
DAV (Data Valid) dane na liniach DIO 1...8 obowiązują tylko przy stanie niskim linii DAV.
EOI (End of Information) nadajnik wprowadza tę linię w stan niski po wysłaniu ostatniego znaku.
NDAC (No Data Accepted) odbiornik wprowadza tę linię w stan niski podczas pobierania danych i w stan wysoki po odczytaniu jednego bajtu.
NRFD (Not Ready for Data) stan niski wskazuje kontrolerowi, że jedno z urządzeń nie jest gotowe do przyjęcia danych.
SQR (Service Request) urządzenie gotowe do przyjęcia danych z kontrolera wymusza stan niski. Stan wysoki na tej linii pojawia się po rozpoczęciu przekazywania danych.
REN (Remote Enable) zazwyczaj linia ta jest połączona z masą w kontrolerze. W systemie z wieloma kontrolerami stan niski jest tu utrzymywany tylko dla aktywnego kontrolera.

Opis kabla przejściowego pomiędzy IEC 625 a IEEE 488:

IEC 625	SYGNAŁ	IEEE 488
Styk	OPIS	Styk
1	DIO1	1
2	DIO2	2
3	DIO3	3
4	DIO4	4
5	REN	17
6	EOI	5
7	DAV	6
8	NRFD	7
9	NDAC	8
10	IFC	9
11	SRQ	10
12	ATN	11
13	EKRAN	12
14	DIO5	13
15	DIO6	14
16	DIO7	15
17	DIO8	16
18	masa	-
19	masa6	18
20	masa7	19
21	masa8	20
22	masa9	21
23	masa	-
24	masa11	23
25	masa12	-
-	masa10	22

Home

Technika_komputerowa

Interfejsy