GP-IB接口總線及其應(yīng)用簡介

精品文檔-下載后可編輯GP-IB接口總線及其應(yīng)用簡介一、GP-IB發(fā)展歷程

1965年惠普公司設(shè)計(jì)HP-IB

1975年HP-IB變成IEEE-488標(biāo)準(zhǔn)

1987年IEEE488.2被采納，IEEE488-1978變成IEEE488.1-1987

1990年SCPI規(guī)范被引入IEEE488儀器

1992年修訂IEEE488.2

1993年NI公司提出HS488

1965年，惠普公司（Hewlett-Packard）設(shè)計(jì)了惠普接口總線（HP-IB,用于連接惠普的計(jì)算機(jī)和可編程儀器。由于其高轉(zhuǎn)換速率（通常可達(dá)1Mbytes/s），這種接口總線得到普遍認(rèn)可，并被接收為IEEE標(biāo)準(zhǔn)488-1975和ANSI/IEEE標(biāo)準(zhǔn)488.1-1987.后來，GP-IB比HP-IB的名稱用得更廣泛。ANSI/IEEE488.2-1987加強(qiáng)了原來的標(biāo)準(zhǔn)，定義了控制器和儀器的通訊方式。可編程儀器的標(biāo)準(zhǔn)命令（StandardCommandsforProgrammableInstruments,SCPI）采納了IEEE488.2定義的命令結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建了一整套編程命令。

二、GP-IB總線接口

GP-IB即通用接口總線（GeneralPurposeInterfaceBus）是國際通用的儀器接口標(biāo)準(zhǔn)。目前生產(chǎn)的智能儀器幾乎無例外地都配有GP－IB標(biāo)準(zhǔn)接口。大多數(shù)打印機(jī)就是通過GPIB線以及GPIB接口與電腦相連。

國際通用的儀器接口標(biāo)準(zhǔn)初由美國HP公司研制，稱為HP-IB標(biāo)準(zhǔn)。1975年IEEE在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，將其規(guī)范化為IEEE－488標(biāo)準(zhǔn)予以推薦。1977年IEC又通過國際合作命名為IEC－625國際標(biāo)準(zhǔn)。此后，這同一標(biāo)準(zhǔn)便在文獻(xiàn)資料中使用了HP－IB，IEEE－488，GP－IB，IEC－IB等多種稱謂，但日漸普遍使用的名稱是GP－IB。

GP-IB標(biāo)準(zhǔn)包括接口與總線兩部分：接口部分是由各種邏輯電路組成，與各儀器裝置安裝在一起，用于對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行發(fā)送、接收、編碼和譯碼；總線部分是一條無源的多芯電纜，用做傳輸各種消息。將具有GP-IB接口的儀器用GP-IB總線連接起來的標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)如圖所示。

在一個GP-IB標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)中，要進(jìn)行有效的通信聯(lián)絡(luò)至少有“講者”、“聽者”、“控者”三類儀器裝置。講者是通過總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置（如測量儀器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等），在一個GP-IB系統(tǒng)中，可以設(shè)置多個講者，但在某一時刻，只能有一個講者在起作用。聽者是通過總線接收由講者發(fā)出消息的裝置（如打印機(jī)、信號源等），在一個GP-IB系統(tǒng)中，可以設(shè)置多個聽者，并且允許多個聽者同時工作?？卣呤菙?shù)據(jù)傳輸過程中的組織者和控制者，例如對其他設(shè)備進(jìn)行尋址或允許“講者”使用總線等。控者通常由計(jì)算機(jī)擔(dān)任，GP-IB系統(tǒng)不允許有兩個或兩個以上的控者同時起作用。

三、GP-IB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的基本特性如下：

（1）可以用一條總線互相連接若干臺裝置，以組成一個自動測試系統(tǒng)。系統(tǒng)中裝置的數(shù)目多不超過15臺，互連總線的長度不超過20m。

（2）數(shù)據(jù)傳輸采用并行比特（位）、串行字節(jié)（位組）雙向異步傳輸方式，其傳輸速率不超過1兆字節(jié)每秒。

（3）總線上傳輸?shù)南⒉捎秘?fù)邏輯。低電平（≤＋0.8V）為邏輯“1”，高電平（≥＋2.0V）為邏輯“0”。

（4）地址容量。單字節(jié)地址：31個講地址，31個聽地址；雙字節(jié)地址：961個講地址，961個聽地址。

（5）一般適用于電氣干擾輕微的實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)現(xiàn)場。

四、GPIB接口總線應(yīng)用

多儀器的星型組合和線型組合

我們使用一臺計(jì)算機(jī)，通過GPIB控制卡可以實(shí)現(xiàn)和一臺或多臺儀器的聽、講、控功能，并組成儀器系統(tǒng)，使我們的測試和測量工作變得快捷簡便，高效。通過GPIB電纜的連接，可以方便地實(shí)現(xiàn)星型組合、線型組合或者二者的組合。

GPIB是一種工程控制用的協(xié)議。初由HP公司提出，目前成為一種國際標(biāo)準(zhǔn)，遵守的協(xié)議為IEEE488。一般被用來使用任何編程語言如VB、Vc、C++實(shí)現(xiàn)電腦對儀器的控制。當(dāng)然也有某些儀器制造商自己開發(fā)的語言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint，NI公司的Labview等。實(shí)現(xiàn)這種控制首先要被控儀器支持GPIB，其次，工控機(jī)安裝IEEE488卡，并通過gpib線連接兩個設(shè)備。

五、接口總線的基礎(chǔ)知識

1、GPIB接口是一個數(shù)字化24腳（扁形接口插座）并行總線，其中16根為TTL電平信號線，包括8根雙向數(shù)據(jù)線、5根控制線、3根握手線，另8根為地址線和屏蔽線。

（1）數(shù)據(jù)線8根數(shù)據(jù)線，從DI01到DI08,既送數(shù)據(jù)又送指令，用ATTENTION（ATN）線的狀態(tài)來確定是數(shù)據(jù)信息還是指令信息，所有指令和絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都使用7位ASCII或ISO碼集，在這種情況下，第8位的DI08,要么不使用，要么做奇偶校驗(yàn)用。

（2）握手線這3根線異步控制著設(shè)備之間的信息字節(jié)的傳輸，把這個過程稱做是3線內(nèi)鎖握手，它可以保證數(shù)據(jù)線發(fā)送和接受的信息字節(jié)不會出現(xiàn)傳輸錯誤。

（3）接口管理線共有5根線管理著接口的信息流：

1）ATN（注意）當(dāng)控制器要用數(shù)據(jù)線發(fā)送指令時，它驅(qū)動ATN為真，當(dāng)一個講話者可以發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，控制器驅(qū)動ATN為偽。2）IFC（清接口）系統(tǒng)控制器驅(qū)動IFC線對總線進(jìn)行初始化并成為責(zé)任控制器。

3）REN（遠(yuǎn)控使能）系統(tǒng)控制器驅(qū)動REN線可以使設(shè)備成為遠(yuǎn)程模式或本地模式。

4）SRQ（服務(wù)請求）任何設(shè)備都可以驅(qū)動SQR線，異步向控制器請求服務(wù)。

5）EOI（結(jié)束或確認(rèn)）EOI線有兩個作用，講話者用EOI線來標(biāo)注一個信息串的結(jié)束，控制器使用EOI線來告訴設(shè)備在一個并行協(xié)商區(qū)內(nèi)確認(rèn)它們的響應(yīng)。

2、GPIB的主要功能我們使用一臺計(jì)算機(jī)，通過GPIB控制卡可以實(shí)現(xiàn)和一臺或多臺儀器的聽、講、控功能，儀器一般都是用24芯電纜連在一起的，一端是插頭形式，一端是插座形式，可以用線性連接方式、星形連接方式或兩者組合的連接方式，組成儀器系統(tǒng)，使我們的測試和測量工作變得快捷，簡便，和高效。通過GPIB電纜的連接，可以方便地實(shí)現(xiàn)星型組合、線型組合或者二者的組合。

3、ESCORT-3146AGPIB卡的連接設(shè)置條目參數(shù)出廠默認(rèn)設(shè)置可選參數(shù)1地址80到302發(fā)話（talk）OffOn或off設(shè)置GPIB會話ON（開）時，儀表的遠(yuǎn)程狀態(tài)指示將閃爍。儀表自動判斷GPIB上SRQ控制線路SRQ（SystemRequestQueue,系統(tǒng)請求隊(duì)列，也稱為服務(wù)請求），以便每秒產(chǎn)生一個新的讀數(shù)，并提醒其它的GPIB設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)。因?yàn)镚PIB發(fā)話功能只對另一個GPIB設(shè)備發(fā)送讀數(shù)，所以儀表不會接收任何IEEE488.2和SCPI指令。

4、IEEE488.2和SCPI指令的區(qū)別SCPI是架構(gòu)在IEEE488.2上的儀器控制語法。整個SCPI命令可分為兩個部分，一是IEEE488.2公用命令，另一部分是SCPI儀器特定控制命令。公用命令是IEEE488.2規(guī)定的儀器必須執(zhí)行的命令，其句法與語義均遵循IEEE488.2規(guī)定。它與測量無關(guān)，用來控制重設(shè)、自我測試和狀態(tài)操作。SCPI儀器特定控制命令用來從事量測，讀取資料及切換開關(guān)等工作，包括所有測量函數(shù)及一些特殊的功能函數(shù)。

GP-IB比串口控制提高了傳輸速率和同時支持的設(shè)備總數(shù)。但是目前已經(jīng)被傳輸速率更快支持設(shè)備總數(shù)更多的lan接口替代。

六、GPIB接口的實(shí)際應(yīng)用

GPIB接口是常見的今天，安捷倫測試儀器具有廣泛的GPIB產(chǎn)品，以幫助您連接并控制您的儀器容易，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠節(jié)省您在選擇正確的產(chǎn)品清單如下時間，金錢，提高生產(chǎn)力。

即插即用接口

USB2.0接口（兼容USB1.1）和IEEE488接口（連接多達(dá)14臺GPIB儀器）

標(biāo)準(zhǔn)-行業(yè)庫的意思是你不要重寫軟件?，F(xiàn)在的IO庫套件15.0航運(yùn)

高速-過1.15MB/sec轉(zhuǎn)移

新增功能-并行輪詢（檢查多達(dá)8個器件在一個單一的響應(yīng)投票）

安捷倫82357BUSB/GPIB接口提供了從一個在您的筆記本電腦或臺式電腦的USB端口直接連接到GPIB儀器。沒有開關(guān)設(shè)置，沒有PC卡的安裝，無需外接電源要求。獲取連接從未如此簡單。

目前支持的接口的矩陣

這12頁的應(yīng)用筆記提供了提示和技巧，將幫助您建立靈活的測試系統(tǒng)，可以輕松地將USB接口，LAN，GPIB和RS-232C接口等。

七、以下是部分英文文獻(xiàn)翻譯：（GPIBinterfacestranslation）

GPIBinterfacesarecommonlyfoundonmosttestinstrumentstodayandAgilenthasawiderangeofGPIBproductstohelpyouconnectandcontrolyourinstrumentseasily,andaffordably

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USB2.0interface（USB1.1compatible）andIEEE488interface（connectupto14GPIBinstruments）

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High-speed-transferover1.15MB/sec

Addedfeature-ParallelPolling（checkresponseofupto8devicesatonesinglepoll）

TheAgilent82357BUSB/GPIBInterfaceprovidesadirectconnectionfromaUSBportonyourlaptopordesktopPCtoGPIBinstruments.Therearenoswitchestoset,noPCcardstoinstall,andnoexternalpowersuppliesrequired.Gettingc