[預(yù)防醫(yī)學(xué)]電子醫(yī)療儀器06-第六章通信接口(已修改)
2024-10-31 04:19 本頁面
【正文】 第六章 通信接口 第一節(jié) GPIB通用接口總線 一、 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)概述 ? GPIB(General Purpose Interface Bus)是國際通用的儀器 接口標(biāo)準(zhǔn) 。 （一） GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的基本特性 ? 該標(biāo)準(zhǔn)包括接口和總線兩部分 . 接口部分： 由各種邏輯電路組成，與各儀器裝置安裝在一起，用于對(duì)傳送的信息進(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 ,用作傳輸各種消息。 ? 圖 1系統(tǒng)中，要進(jìn)行聯(lián)絡(luò)至少有 講者、聽者、控者 三類裝置。 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。 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(hào)源等。 控者 : 是數(shù)據(jù)傳輸過程中的組織者和控制者。如計(jì)算機(jī)。 ? 對(duì)于系統(tǒng)中的某一臺(tái)裝置可以具有三要素 (講者、聽者、控者 )中的一個(gè)，二個(gè)或全部。 ? GPIB系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)一般同時(shí)具有講者、聽者、控者的功能。 ? GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的基本特性主要如下 : 系統(tǒng)裝置有限、雙向異步傳送及負(fù)邏輯信息等。 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng) 圖 1 （二） GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu) ? 24芯電纜： 其中 16條被用做信號(hào)線，其余被用做邏輯地線及屏蔽線。 ? 總線上傳遞的各種信息通稱為消息， 見下圖 2： 接口總線 儀器消息 儀器 功能 接口 功能 接口 功能 儀器 功能 總線 接口消息和儀器消息 圖 2 接口消息 :管理接口部分完成各種接口功能的信息，它由控者發(fā)出，只被接口部分所接收和利用。 儀器消息 :與儀器自身工作密切相關(guān)的信息，只被儀器部分接收和利用。 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口總線 中的 16條線按功能可分為 三組： 8條雙向數(shù)據(jù)總線 3條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)線 (三線掛鉤原理 ) 控制數(shù)據(jù)總線的時(shí)序，保證數(shù)據(jù)總線正確、有節(jié)奏地傳輸數(shù)據(jù)，稱為三線掛鉤技術(shù)： DAV:數(shù)據(jù)有效線 NRFD:數(shù)據(jù)未就緒線 NDAC:數(shù)據(jù)未收到線 5條接口管理控制線 作用是控制 GPIB總線接口的狀態(tài)。 ATN: 注意線 IFC: 接口清除線 REN:遠(yuǎn)程控制線 SRQ:服務(wù)請求線 EOI:結(jié)束或識(shí)別線 （三）三線掛鉤原理 見下圖 3 3 2 1 4 6 5 DAV NRFD NDAC 三線掛鉤簡單時(shí)序 圖 3 二、接口功能和接口消息 （一）儀器功能與接口功能 儀器功能 :把收到的控制信息變成儀器設(shè)備的實(shí)際動(dòng)作。 接口功能 :是指完成系統(tǒng)中各儀器設(shè)備之間正確通信 ,確保 系統(tǒng)正常工作的能力。 （二）接口消息及編碼 按用途分： 總線上傳遞的消息可分為① 接口消息 ② 儀器消息 按傳遞的途徑分 : ① 本地消息 ② 遠(yuǎn)地消息 按信號(hào)線的數(shù)目分 : ① 單線消息 :無需編碼。 ② 多線消息 :需統(tǒng)一編碼 ? 儀器消息也有明確的編碼與格式 . … 計(jì)算機(jī) （控制） 掃描器 （聽著） 電 橋 （聽／講著） 數(shù)字電壓表 （聽／講著） 打印機(jī) （聽著） 多 路 開 關(guān) GP － IB 總線 壓 力 傳 感 器 自動(dòng)測試系統(tǒng)框圖 三、 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的運(yùn)行 圖 4 第二節(jié) 串行通信總線 一、串行通信基本方式 ? 構(gòu)成字符的每個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位 ,依照一定的順序逐位進(jìn)行傳送的通信方式。 ? 串行通信分為 :同步通信和異步通信。 同步通信 :傳輸速度快 ,實(shí)用性差 ,容易出錯(cuò)。 異步通信 :傳輸速度較慢 ,出錯(cuò)率低。 二、串行通信協(xié)議 ? 串行數(shù)據(jù)由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成： 圖 5 發(fā)送器 接收器 時(shí)鐘發(fā)生器 發(fā)送器 時(shí)鐘發(fā)生 接收器 時(shí)鐘發(fā)生 時(shí)鐘同步 （ b) 異步通信 （ a) 同步通信
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