Konwerter interfejsu GPIB-RS-232

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Wiele nowoczesnych przyrządów pomiarowych jest wyposażonych w interfejs IEEE488, który na Zachodzie znany jest jako GPIB (General Purpose Interface Bus), aw Rosji jako CPC (kanał ogólnego zastosowania zgodnie z GOST 26.003-80). Pozwala łączyć urządzenia w zautomatyzowane systemy pomiarowe. Ale do sterowania takim kompleksem potrzebny jest komputer wyposażony w adapter do tego interfejsu. W standardowej konfiguracji większości komputerów osobistych nie jest dostępny, a jako samodzielny produkt nie jest tani. Proponowane urządzenie umożliwi wykorzystanie standardowego portu COM komputera do sterowania kanałem publicznym i wymiany informacji nad nim.

Przede wszystkim musisz zrozumieć podstawowe zasady interfejsu GPIB. Jej organizację można porównać do działalności każdej komisji: przewodniczący decyduje, który z członków komisji przemawia, a który słucha. W związku z tym urządzenia pracujące w trzech trybach są podłączone do kanału publicznego do wspólnej magistrali: kontroler (kontroler), głośnik (mówiący) i słuchacz (słuchacz). Słuchacz otrzymuje tylko informacje. Dozwolonych jest do 14 słuchaczy jednocześnie. Mówca może przekazywać informacje. Dozwolony jest tylko jeden mówca na raz.

Kontroler (kontroler) łączy w sobie funkcje słuchacza i mówcy, a dodatkowo jest w stanie zaadresować wszystkie inne urządzenia. Kompleks urządzeń połączonych magistralą GPIB powinien zawierać tylko jeden kontroler.

Wszystkie urządzenia są połączone równolegle za pomocą 16 linii sygnałowych i ośmiu wspólnych linii przewodowych. Stosowana jest logika ujemna: niski poziom sygnału - log. 1 (prawda), wysoki poziom - log. 0 (fałsz). Linie sygnałowe podzielone są na trzy grupy: informacje, synchronizacja transmisji bajtów i sterowanie interfejsem.

Linie informacyjne DIO1-DIO8 (LD0-LD7) tworzą ośmiobitową dwukierunkową magistralę danych. Zazwyczaj informacje są przesyłane w formie tekstowej przy użyciu siedmiocyfrowego kodu ASCII (American Standard Code for Information Interchange) lub jego krajowego odpowiednika KOI-7. Na przykład, aby przesłać numer 123, kody ASCII dla cyfr 1 (0110001), 2 (0110010) i 3 (0110011) są przesyłane kolejno. Polecenia interfejsu, adresy i polecenia sterowania urządzeniami są również przesyłane przez magistralę danych.
Linie zegara koordynują przesyłanie ośmiobitowych bajtów przez magistralę danych. Dzięki interakcji mówcy ze słuchaczem lub słuchaczami, jeśli jest ich kilku, na tych liniach prędkość transmisji dobierana jest automatycznie, w oparciu o możliwości aktywnych uczestników wymiany. Dzięki temu możliwe jest łączenie urządzeń o różnych prędkościach wspólnym kanałem. Urządzenia nie uczestniczące w wymianie pozostają pasywne.

W sumie są trzy linie synchronizacji. Niski poziom na linii DAV (Data Valid) lub SD (Data Synchronization) jest ustawiany przez mówiącego tylko wtedy, gdy informacja wyprowadzana przez niego do magistrali danych jest wiarygodna, a słuchacz otrzymał sygnał gotowości do jej przyjęcia - wysoki poziom na linii NRFD (niegotowy) dla danych) lub GP (gotowy do odbioru). Niski poziom (log. 1) w tej linii oznacza brak gotowości do odbioru. Ponieważ wyjścia sygnału NRFD wszystkich urządzeń mają otwarty kolektor i są połączone równolegle, nie będzie tutaj wysokiego poziomu, dopóki przynajmniej jeden słuchacz nie będzie gotowy do odbioru.

Rys.. 1

Podobnie wysoki poziom w wierszu NDAC (Nie zaakceptowano danych) lub DP (Zaakceptowano dane) wskazuje, że odbiornik pomyślnie odebrał informacje. Podobnie jak w przypadku linii NRFD, wysoki poziom na linii NDAC nie jest możliwy, dopóki wszyscy słuchacze go nie ustawią.

Schematy czasowe cyklu transferu bajtów pokazano na ryc. 1, gdzie odnotowuje się następujące charakterystyczne momenty czasu:

T_1 - wszyscy słuchacze są gotowi do odbioru bajtu;
T0 - głośnik zgłasza, że ​​wysłał bajt na szynę danych;
T1 - słuchacz zaczął odbierać i przetwarzać bajt i zgłasza, że ​​nie jest jeszcze gotowy na odebranie następnego;
T2 - słuchacz otrzymał bajt;
T3 - mówca zgłasza, że ​​bajt na szynie danych nie jest już ważny;
T4 - słuchacz usuwa pełny sygnał w ramach przygotowań do następnego cyklu;
T5, T6 - podobnie jak T-1 i To z poprzedniego cyklu.
Pięć linii sterowania interfejsem zostało zaprojektowanych tak, aby informować osoby podłączone do kanału publicznego, jakie działania mają podjąć, w jakim trybie mają być i jak reagować na polecenia. Szczegółowe informacje o przeznaczeniu tych wierszy zawiera tabela. jeden.

Tabela 1

Każdemu z urządzeń połączonych wspólnym kanałem przypisywany jest unikalny adres. Aby uzyskać dostęp do określonego urządzenia, kontroler wysyła swój adres w trybie poleceń (gdy linia ATN jest niska). Adres zajmuje najmniej znaczących pięć bitów bajtu i może mieścić się w zakresie 0-30, wartość 31 jest zarezerwowana dla ogólnych poleceń interfejsu. Każde urządzenie wyposażone w interfejs GPIB ma możliwość ustawienia i zmiany swojego adresu, takie jak pięć zdejmowanych zworek na tylnym panelu. Za pomocą bitów DIO6 i DIO7 bajtu adresu kontroler ustala przeznaczenie funkcjonalne urządzenia. Kiedy jest niski na linii DIO6, jest to słuchacz, a na linii DIO7 jest to głośnik.

Rys.. 2

Opracowany przez autora schemat konwertera interfejsu GPIB na RS-232 przedstawiono na rys.2. 1. Do złącza X1 podawane jest zmienne lub stałe napięcie zasilania o dowolnej biegunowości. Mostek diodowy VD5 prostuje go lub prowadzi do pożądanej polaryzacji, a zintegrowany stabilizator doprowadza go do wartości XNUMX V wymaganej do zasilania mikroukładów.

Gniazdo X2 podłącza się do wtyczki jednego z portów COM komputera. Chip DA1 dopasowuje poziomy sygnałów interfejsu RS-232 do tych odbieranych i generowanych przez mikrokontroler DD1. Wskazana na wykresie wartość częstotliwości rezonatora kwarcowego ZQ1 zapewnia dokładne ustawienie standardowej szybkości wymiany informacji z komputerem.

Wysoką obciążalność magistrali danych interfejsu GPIB (DIO1 - DIO8) zapewnia dwukierunkowy układ nadawczo-odbiorczy DD2. Jeśli musisz podłączyć więcej niż pięć lub sześć urządzeń do kanału publicznego, może być konieczne wzmocnienie sygnałów na innych liniach interfejsu.

Dioda HL1 sygnalizuje bieżącą wymianę informacji z urządzeniami podłączonymi do kanału publicznego, a HL2 sygnalizuje obecność napięcia zasilającego konwerter.

Wtyk HZ przeznaczony jest do programowania mikrokontrolera DD1, który jest już zainstalowany na płytce konwertera. Jeśli jest wstępnie zaprogramowany z programatorem, to złącze nie jest potrzebne. Konfigurację mikrokontrolera należy ustawić w następujący sposób: rozszerzony (rozszerzony) bajt - OxFF, wysoki (wysoki) bajt - OxDF, niski (low) bajt - OxDE.

Gniazdo X4 - RPM7-24G-PB-V, standard dla interfejsu GPIB (KOP). Położenie i przeznaczenie jego styków pokazano na ryc. 3. Przycisk SB 1 służy do ponownego uruchomienia mikrokontrolera po awarii programu.

Rys.. 3

Wygląd konwertera zmontowanego na płytce stykowej pokazano na ryc. 4. Po zmontowaniu należy go podłączyć do komputera i uruchomić dowolny program terminalowy. Użyłem programu RS232 Pro.

Parametry połączenia muszą być następujące: szybkość transmisji 115200, brak parzystości, jedna cyfra w tabeli. Konwerter realizuje funkcje kontrolera współdzielonego kanału dostępu, realizując polecenia podane w tabeli 232, podawane przez RS-2. XNUMX.

Każdy z nich składa się z dwóch znaków - identyfikatora i parametru. Na przykład symbol $ oznacza grupę jednorazowych poleceń. Znak (liczba) po nim wybiera konkretne polecenie z tej grupy. Identyfikator # oznacza, że ​​kod ASCII towarzyszącego mu znaku musi być przesłany przez interfejs GPIB.

Polecenie $6 inicjuje równoległe odpytywanie wielu urządzeń. Zwykle jest wydawany po odebraniu przez kontroler żądania serwisowego (SRQ=1) w celu określenia, które urządzenie wymaga uwagi. Aby to zasygnalizować, każdemu z nich przypisany jest określony bit magistrali danych (DIO). Odbywa się to za pomocą zdejmowanych zworek na tablicy rozdzielczej lub poleceń interfejsu PPC (Parallel Poll Configure - Parallel Poll Configuration) wydawanych przez kontroler. Po zainicjowaniu odpytywania równoległego wystarczy tylko odczytać stan linii DIO7-DIO1 za pomocą polecenia $8 i go przeanalizować.

Sondowanie szeregowe jest wolniejsze niż sondowanie równoległe, ale dokładniej określa przyczynę żądania. Aby go uruchomić, potrzebujesz polecenia interfejsu SPE (Serial Poll Enable). Następnie każde urządzenie zaadresowane jako głośnik prześle swój bajt stanu.

Pełną listę poleceń interfejsu można znaleźć w dokumencie „Tutorial Description of the Hewlett-Packard Interface Bus”, który można znaleźć w Internecie pod adresem vt100.net/manx/details/7,17449. Należy pamiętać, że nie wszystkie urządzenia wyposażone w GPIB są wymagane do wykonania niektóre typowe polecenia interfejsu.

Korzystając z dostępnych w tabeli. 2 komendy, można wykonywać dowolne operacje na magistrali GPIB, co daje użytkownikowi możliwość samodzielnego napisania programu komputerowego do obsługi konkretnego urządzenia lub jego systemu. Aby zilustrować tę możliwość, autor napisał program GPIB Terminal.

Rys.. 5

Po uruchomieniu tego programu konieczne jest otwarcie programu pokazanego na ryc. 5 W zakładce „Ustawienia” należy określić numer portu COM, do którego podłączony jest konwerter oraz adres GPIB urządzenia, z którym ma współpracować, ustawić znaki oznaczające koniec linii wiadomości podczas nadawania i odbioru. Na końcu ustawień kliknij przycisk ekranowy „Zastosuj i zapisz”.

Pomyślne otwarcie portu będzie sygnalizowane napisem „Port jest otwarty” w panelu „Odebrane dane” zakładki „Terminal”. Na ryc. Rysunek 6 pokazuje przykład odpowiedzi instrumentu na *idn? - prośba o nazwę producenta, typ i inne informacje o urządzeniu. Należy zauważyć, że odpowiedzi urządzenia na wysyłane do niego polecenia nie zawsze są podawane. Często po otrzymaniu polecenia urządzenie wykonuje je (na przykład przełącza się w wymagany tryb pracy) „po cichu”, nie informując o tym kontrolera.

Rys.. 6

W celu wizualnego zbadania procesu wymiany informacji za pośrednictwem kanału publicznego program zapewnia ten pokazany na ryc. 7 zakładka „Drużyny”. Spróbujmy wysłać polecenie *idn? środki dostępne tutaj. Przede wszystkim należy zaadresować urządzenie jako listener o adresie 2. W tym celu należy wysłać bajt adresu o wartości 0x22 szesnastkowo lub 34 dziesiętnie.

Rys.. 7

Naciskając przycisk ekranowy ATN ustaw ATN=1 (niski poziom w linii o tej samej nazwie). Zwróć uwagę, że po każdej operacji bieżący stan linii sterujących jest automatycznie wyświetlany na dole karty. Wprowadź adres w formacie odpowiadającym zaznaczonej pozycji pola "Format" w polu wejściowym obok przycisku ekranowego "Wyślij" i kliknij ten przycisk. Ustaw ATN=0, naciskając odpowiedni przycisk.

Wpisując wymagane wartości i naciskając przycisk „Wyślij” wysyłamy następującą sekwencję bajtów: 0x2A, 0x69, 0x64, 0x0E, 3x0f^ 0x0D, 0x13A. Zauważ, że zaznaczając pozycję „ASCII”, możesz wprowadzać nie kody szesnastkowe, ale same znaki, które tworzą polecenie. Jednak znaki powrotu karetki (OxOD) i wysuwu wiersza (OxOA), które go kończą, muszą być nadal wprowadzane w formacie szesnastkowym lub dziesiętnym (odpowiednio 10 i XNUMX).

Następnie adresujemy urządzenie jako głośnik, dla którego wciskamy przycisk ATN, następnie wybieramy i przesyłamy adres 0x42 lub 66. Natychmiast po zwolnieniu przycisku ATN otrzymujemy odpowiedź urządzenia poprzez naciśnięcie przycisku ekranowego „Odczyt” w celu odbioru każdy znak. Zwróć uwagę, że po odebraniu ostatniego znaku odpowiedzi zostanie ustawione EO1=1.

Po opanowaniu na niskim poziomie pracy z interfejsem GPIB i umiejętnościach programowania można przystąpić do tworzenia programów do sterowania układami pomiarowymi.

Program mikrokontrolera konwertera interfejsu oraz program komputerowy opisany w artykule można pobrać stąd.

Autor: M. Terentiev, Uljanowsk; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum LG porzuca biznes telefonii komórkowej 06.04.2021 Południowokoreańska firma LG oficjalnie ogłosiła zaprzestanie produkcji smartfonów. Odpowiednią decyzję podjął Zarząd. „Wyjście LG z wysoce konkurencyjnego sektora telefonii komórkowej pozwoli firmie skoncentrować zasoby na obszarach wzrostu, takich jak komponenty pojazdów elektrycznych, urządzenia połączone, inteligentne domy, robotyka, sztuczna inteligencja i rozwiązania biznesowe oraz platformy i usługi” – czytamy w oświadczeniu. Wypuszczone telefony LG będą nadal dostępne w sprzedaży. Firma będzie nadal zapewniać wsparcie serwisowe i aktualizacje oprogramowania obecnym klientom produktów mobilnych przez ograniczony czas, który różni się w zależności od regionu. LG zobowiązało się do współpracy z dostawcami i partnerami biznesowymi przez cały okres zamykania biznesu telefonii komórkowej. Pracownicy pracujący przy produkcji zachowają swoje miejsca pracy w firmie i zostaną przeniesieni do fabryki sprzętu AGD w Changwon.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zyski ze sprzedaży serwerów World of Warcraft trafią na cele charytatywne

▪ Powstała sztuczna komórka nerwowa

▪ Prawe ucho słyszy lepiej

▪ Blok wodny EK-Quantum Velocity2

▪ Wytrzymały smartfon Ulefone Armor 11 5G

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła. Wybór artykułu

▪ artykuł Antoine'a de Rivarola. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Ile razy zmieniamy zęby? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Promieniowanie niejonizujące

▪ artykuł Zgrzewanie szkła z wybuchem folii. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Artykuł Pouczające cuda. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024