4.5 Коды и форматы интерфейса

Р екомендации МЭК устанавливают некоторые ограничения на формат и коды передаваемых по магистрали данных, которые тем не менее достаточно полно удовлетворяют требованиям различных разработчиков приборов и систем. В стандарте любое отдельно взятое приборозависимое сообщение (измерительные, программные или управляющие данные, данные о состоянии приборов или для индикации и т.п.) представляются последовательностью байтов данных с вполне определенным началом и концом. Сообщения могут

быть сгруппированы в блоки, а блоки могут образовывать записи. Структура форматов сообщений имеет вид:

Передаваемая в сообщении последовательность байтов образует последовательность полей T, U, V, W, X, Y, Z. В поле T передается тип или качество данных (данные измерения или программа формат данных, длина поля V, перезагрузка, выход за пределы измерения и т.п.), в поле U – знак чисел или полярность данных, в поле V – данные программ и числа (мантиссы чисел), в поле W – порядок чисел, в полях X, Y, Z – разделители сообщений, блоков и записей соответственно.

Для кодирования байтов в сообщениях предписывается применение семиразрядного двоичного кода ISO (7 бит) (ГОСТ 13052-74). При передаче битов младший бит любого символа кода ISO передается по линии DIO1, следующий бит по линии DIO2 и т.д., а линия DIO8 (за исключением статус-байтов) может быть использована для контроля по четности (или по нечетности). Контроль с использованием одного разряда, передаваемого по линии DIO8, позволяет при небольших затратах обнаружить только простые ошибки – ложный бит в байте. Сбои в нескольких разрядах при этом не обнаруживаются.

Последовательность полей T, U, V, W называется строкой. Для источника или приемника она представляет собой элементарное сообщение. Последовательность строк (взаимосвязанных элементарных сообщений, обрабатываемых сообщений) называется блоком. Например, блоком передается амплитуда и фаза сигнала, время, номер канала измерений и измеренное значение напряжения сигнала. Поля X, Y служат для разделения строк внутри блока и блоков между собой, соответственно. Каждое из них длиной в один байт. Из блоков могут составляться записи. Записи отделяются друг от друга полем Z длиной в один байт. Записи могут образовывать файлы, но разделитель записей Z определен стандартом МЭК как ограничитель наивысшего порядка.

Строка программных и управляющих данных обычно состоит из полей T, V. Ввиду большого разнообразия требований, зависящих от конкретных приборов, твердый формат для программных данных не регламентирован. Единственным обязательным полем для программных и управляющих данных является поле T. Поэтому в нем всегда должен присутствовать хотя бы один символ.

4.6. Физическая реализация интерфейса.

Указания стандарта по физической реализации интерфейса направлены на обеспечение электрической и конструктивной совместимостей объединяемых приборов и функциональных устройств.

Элементная база. На элементную базу аппаратных средств накладывается одно ограничение – магистральные приемники и передатчики должны быть интегральными схемами транзисторно-транзисторной логики, т.е. ТТЛ-схемами. Элементная база интерфейсных узлов и узлов сопряжения может быть любой, но сопрягаемой, с одной стороны, со схемами магистральных приемников и передатчиков, а с другой – со схемами, реализующими приборные функции.

Требования к передающей и приемной частям приборов. С целью уменьшения колебаний импеданса (полного сопротивления) в линиях шин и сохранения в норме уровней сигналов в этих шинах при изменениях выходного сопротивления передающих каскадов к каждой сигнальной линии магистрали во всех приборах подключается нагрузочный резистор. Тем самым устанавливают собственный импеданс (внутреннее сопротивление) каждой линии и одновременно повышают помехоустойчивость приема.

Т иповая схема присоединения приемо-передающих частей прибора к сигнальной линии магистрали (СЛМ) с нагрузочным делителем имеет вид. Здесь МПд – магистральный передатчик, МПр – магистральный приемник. Внутренняя емкостная нагрузка С каждой сигнальной линии в устройстве не должна превышать 100 пФ. Для ограничений отрицательных напряжений к входному зажиму линии в приборе подключают диод Д.

Нормативы на параметры входных и выходных сигналов. Стандарт ограничивает напряжения на входах магистральных приемников: сигнал низкого уровня ≤0,8 в (логическая 1), сигнал высокого уровня ≥2,0 (логический 0).

В качестве соединителя в интерфейсе должна использоваться разетка или вилка разъема типа РПМ7-24 на 24 контакта.

Выполнение всех требований стандарта на интерфейс IEC гарантирует скорость обмена информацией 250 Кбайт/с. Скорость в 1 Мбайт/с является потенциально достижимой.