【導(dǎo)讀】內(nèi)的擴展槽內(nèi)，通過計算機的各種系統(tǒng)總線與CPU交換信息。示，硬盤存儲測量及處理結(jié)果。總線與PC機通信和傳遞數(shù)據(jù)。外接電箱可以獨立供電，且不受PC機總。便，適用于多通道、高速數(shù)據(jù)采集或一些特殊場合的測控要求。組合式系統(tǒng)的特點是靈活方便，適用范圍廣，是一些特殊場合下的最佳選擇。、輸入/輸出接口(I/O)、計數(shù)器/定時器以及其他有關(guān)部件。目前常見的微機化測控系統(tǒng)、特別是中型測控系統(tǒng)和便攜式測控儀器大多采用單片機。8031――片內(nèi)不含ROM或EPROM，用得最多。由P3口的第2功能狀態(tài)和4根獨立控制線RESET、EA、ALE、PSEN. 當PSEN有效時，ROM的指令字節(jié)通過P0讀入CPU，RAM的讀寫由RD和WR控制，該控制信號由外部RAM訪問指令MOVX產(chǎn)生。進行鎖存，以便控制10位以上的數(shù)據(jù)分二次進行讀取。Q3＝0表示“千位是1”，Q3＝0表示“千位是0”。Q2=1表示“信號為正”，Q2=0表示“信號為負”。轉(zhuǎn)換結(jié)束標志EOC作為8031的中斷申請信號。

　　

【正文】 通信。 8251的結(jié)構(gòu) 圖 346 8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8251A接口信號 圖 347 CPU通過 8251與串行外設(shè)接口 8251的初始化編程 (1)方式控制字 ――決定工作方式 (2)命令控制字 ――決定所要進行操作 (3)狀態(tài)字 ――反映 8251 的內(nèi)部狀態(tài) 8251A與 8031單片機接口 (1)接口電路 圖 3410 8251A與 8031的接口邏輯 （ 2） 8251異步通信程序（程序清單見教材） 三、 MCS51單片機與 IBMPC計算機的數(shù)據(jù)通信 單片機與 IBMPC機的 RS232C串行 通信接口 異步通信適配器 板的主要器件是 8250UART 圖 3411 多臺 單片機與 IBMPC機的通信接口 PC機通信程序 通信采用主從方式，由 PC機確定與哪個單片機進行通信。 數(shù)據(jù)傳送可用查詢方式或中斷方式 （ 1）查詢方式 （ 2）中斷方式 圖 3412 查詢方式 PC機通信程序框圖 單片機通信程序 圖 3413單片機通信程序框圖 通信程序 清單見教材 四、 RS42 RS423與 RS232C的比較 RS232 RS422 RS423 傳輸特點 單端 傳輸 平衡式差分傳輸 非平衡式差分傳輸 最大電纜長度 15m 1200m 600m 最大數(shù)據(jù)率 20KB/s 10MB/s 300KB/s 3． 4． 2并行通信接口 一、 IEEE488標準 IEEE488又稱為 HPIB或 GPIB總線。 IEEE488的基本性能 ①可用一條總線連接若干 （最多不超過 15） 臺 裝置，以組成一個自動測控系統(tǒng)。 ②互聯(lián)電纜 的傳輸路徑總長度不超過 20m，或裝置數(shù)目與裝置之間的距離相乘不超過 20m。 ③數(shù)據(jù)傳輸采用位并行 (8 位 )、字節(jié)串行、雙向異步傳輸方式，其最大數(shù)據(jù)傳輸速率為 1Mb/s。 ④信息邏輯采用負邏輯，低電平為“ 1”，高電平為“ 0”。 ⑤一個 測控系統(tǒng)中只有一個控制器起作用，其余 控制器 必須處于空閑狀態(tài)。 接口功能 IEEE488定義了 10種接口功能，為儀器或系統(tǒng)配置接口時可根據(jù)情況選擇全部或一部分功能，但一般必須具有聽、講、控三種基本功能 。 ①聽功能：接收信號、數(shù)據(jù)。 ②講功能：發(fā)送信號、數(shù)據(jù)。 ③控功能：通過微處 理器發(fā)布各種命令。 ④源握手功能：為講功能和控功能服務(wù)。 ⑤受握手功能：為聽功能服務(wù)。 ⑥服務(wù)請求功能：意外故障發(fā)生時，主動向控者提出請求，以進行相應(yīng)處理。 ⑦并行點名功能：控功能同時查詢 8個儀器，因而速度快。 ⑧遠地 /本地功能：選擇遠地或本地工作方式。 ⑨觸發(fā)功能：產(chǎn)生一個內(nèi)部觸發(fā)信號，以啟動有關(guān)的儀器功能進行工作。 ⑩ 清除功能：產(chǎn)生一個內(nèi)部清除信號，使某儀器功能回到初始狀態(tài)。 IEEE488的使用特性 ： ①接口功能： 10種 ②聯(lián)接方式：總線式連接，儀器并聯(lián)在總線上，相互可以直接通訊 。 ③總線結(jié)構(gòu)： 由 16條信號線構(gòu)成，其中 8條為數(shù)據(jù)線， 3條握手線， 5條管理線。 ④地址容量：聽地址 31個，講地址 31 個；地址容量可擴展到 961個。 二、 IEEE488總線結(jié)構(gòu)和接口信號 數(shù)據(jù)總線： (DIO1～ DIO8) 用于傳遞接口信息和器件信息，包括數(shù)據(jù)、地址和命令 (聽、講方式的設(shè)定及其他控制信息 )。由于在這一標準中無地址總線，因此必須用其余兩組信號來區(qū)分這些信息的類型。 字節(jié)傳送控制總線 (DAV、 NRFD、 NDAC) IEEE488數(shù)據(jù)總線上信息的交換，是按異步確認方式進行 (故允許連接不同傳輸速度的設(shè)備 )。 有 3根線完成這一異步確認。 接口管理總線 (5根 ) ATN、 IFC、 SRQ、 REN和 EOI接口管理線用來控制系統(tǒng)的有關(guān)狀態(tài)。 圖 3415 具有 IEEE488標準接口總線的自動測試系統(tǒng) 系統(tǒng)中的每一設(shè)備按三種基本方式 （聽者方式、講者方式、控者方式） 之一進行工作。 三 、 三線 聯(lián)絡(luò)過程 系統(tǒng)內(nèi)部每傳送一個字節(jié)信息都有一次三線聯(lián)絡(luò)的過程。 圖 3416 三線聯(lián)絡(luò)時序圖 圖 3417三線聯(lián)絡(luò)流程圖 四、 總線工作過程 （ 圖 3418 串行查詢方式的總線工作過程） ： 圖 3418(a) 控者指定設(shè)備 3為講者，設(shè)備 6為聽者， 圖 3418(b) 設(shè)備 3與設(shè)備 6之間傳送 數(shù)據(jù) 圖 3418(c) 設(shè)備 8向總線發(fā)出 SRQ, 控者中止設(shè)備 3與設(shè)備 6之間數(shù)據(jù)傳送，查找中斷申請源設(shè)備 8 圖 3418(d) 控者為設(shè)備 8服務(wù) ――指定設(shè)備 8為講者，設(shè)備 11為聽者，設(shè)備 8與設(shè)備 11間傳送數(shù)據(jù) 圖 3418(e) 控者結(jié)束為設(shè)備 8 的中斷服務(wù)，返回到被中斷的設(shè)備 3與設(shè)備 6之間的數(shù)據(jù)傳送過程 五、 采用 IEEE488的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 圖 3419采用 IEEE488的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 運行示意圖 數(shù)百個壓力傳感器接到被測試火箭的各個測試點上，掃描器將采集到的原始數(shù)據(jù)陸續(xù)送往電橋，將電橋輸出的模擬量、數(shù)字電壓表輸出的數(shù)字量送給打印機記錄下來，計算機作為整個系統(tǒng)的“控者”。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按以下順序工作： ①計算機作為控者先用 IFC清除接口，系統(tǒng)可開始工作。 ②控者發(fā)出命令使所有裝置處于初始狀態(tài)。 ③控者發(fā)出掃描器的聽地址，對其作聽尋址。掃描器接受尋址后成為聽者，控者接著發(fā)送數(shù)據(jù)選擇一個指定的傳感器。 ④控者發(fā)出一個“停聽”命令，接著再發(fā) 出電橋的聽地址對其尋址。當電橋成為聽者后，就接收由選定傳感器送來的數(shù)據(jù)。 ⑤控者再發(fā)一個“停聽”命令，接著發(fā)出電橋的講地址、數(shù)字電壓表的聽地址，使數(shù)字電壓表成為聽者，電橋成為講者，于是數(shù)字電壓表便讀取電橋送來的測量數(shù)據(jù)。 ⑥控者再發(fā)一個“停聽”命令，接著再發(fā)出自己的聽地址，使計算機成為“聽者”，接著再發(fā)數(shù)字電壓表的講地址，這里自動取消電橋的講者資格，數(shù)字電壓表成為講者。 ⑦當數(shù)字電壓表完成測量后，它就將測量結(jié)果送計算機。 ⑧計算機處理完送來的數(shù)據(jù)，再作為控者清除接口，并發(fā)出打印機聽地址，接著輸出處理后的結(jié)果 。 ⑨打印機打印送來的數(shù)據(jù)。全部打印完后，控者又可以選下一個壓力傳感器，開始新的循環(huán)。 六 、并行通信接口器件 8291 是一種微處理器控制的器件，用于將微處理器接至并行標準總線，它可以完成IEEE488標準中除控者之外的全部接口功能。 8292 是控者功能的微處理器接口芯片。 8293 是具有雙向緩沖功能的總 線收發(fā)器芯片。 8293可預(yù)置成四種工作模式之一： ①模式 0是接收 /驅(qū)動講者 /聽者接口控制線的； ②模式 1是接收 /驅(qū)動講者 /聽者接口數(shù)據(jù)線的； ③模式 2是接收 /驅(qū)動講者 /聽者 /控者接口控制線 的； ④模式 3是接收 /驅(qū)動講者 /聽者 /控者接口數(shù)據(jù)線的。 例如：圖 3－ 4－ 20 8293與 8291組合形成講者 /聽者系統(tǒng) 圖 3－ 4－ 21 8293與 8291(A)/8292組合形成講者 /聽者 /控者系統(tǒng) 圖 3－ 4－ 20 組成講者 /聽者系統(tǒng) 圖 3－ 4－ 21 組成講者 /聽者 /控者系統(tǒng)