Приложение 1. Типы приборов

П1

17.Приложение 1. Типы приборов

При создании автоматизированных измерительных или тестовых систем на базе персонального компьютера нет ограничений в выборе типа измерительных приборов. Равно возможно объединение в систему как однотипных, так и различных приборов, в том числе – модульных, а также приборов, поддерживающих последовательный интерфейс, стандарты GPIB и PXI.

Но для того, чтобы применить персональный компьютер для управления системой, необходима следующая информация о приборе:

·Тип разъема (коннектора) и назначение выводов

·Тип кабеля (нуль-модемный, используемое число контактов, тип контактов - вилка/розетка)

·Соответствующие электрические свойства (уровни сигнала, заземление, ограничения на длину кабеля)

·Используемые протоколы связи (ASCII команды, двоичные команды, формат данных)

·Доступные версии программных драйверов

В настоящем приложении кратко описаны наиболее распространенные категории приборов. Другие типы приборов, включая приборы для захвата изображения, управления движением, поддерживающие параллельный порт, Ethernet, CAMAC, CAN, FieldBus и др., в данном приложении не рассматриваются.

Приборы с интерфейсом GPIB

В распоряжении инженеров, занимающихся испытаниями и производством, имеется широчайший выбор поставщиков, выпускающих приборы общего назначения с интерфейсом GPIB, специально созданных для вертикального рынка тестовых приложений. GPIB приборы часто применяются как автономные настольные приборы при неавтоматизированных измерениях. Организация управления автономными приборами с помощью

Приложение 1. Типы приборов

персонального компьютера позволяет автоматизировать процесс измерений.

Контроллеры, передатчики и приемники

Для определения, какой прибор захватил управление шиной, GPIB протокол подразделяет приборы на контроллеры, передатчики и приемники. Каждый прибор имеет свой уникальный первичный адрес от 0 до 30. Контроллер устанавливает соединения, обслуживает запросы приборов, посылает GPIB команды, передает управление шиной другому устройству или принимает управление на себя. Контроллер дает команды передатчикам на вывод данных в шину. В любой момент времени передачу может выполнять только один прибор. Контроллер отправляет команду чтения данных с шины приемникам, причем эта команда может быть адресована нескольким приборам одновременно.

Характеристики аппаратных средств

Интерфейс GPIB основан на цифровой 24-проводной параллельной шине, которая состоит из 8 линий данных (DIO 1-8), 5 линий управления (EOI, IFC, SRQ, ATN, REN), 3 линий для квитирования обмена данными (рукопожатия) (DAV, NRFD, NDAC) и 8 линий для цепи "Общий". В GPIB используется 8-разрядный параллельный, байтпоследовательный асинхронный протокол передачи данных. Все байты передаются по шине последовательно, со скоростью самого медленного участника обмена данными, каждый байт квитируется. Поскольку единицей данных в данном протоколе является байт (8 бит), передаваемые сообщения часто кодируются в виде строк ASCII символов.

Интерфейс GPIB обеспечивает обмен данными на максимальной скорости 1 МБайт/с при соблюдении следующих характеристик линий связи:

·Максимальное расстояние между любыми двумя приборами – 4 м, среднее расстояние между приборами по всей шине – 2 м.

·Максимальная (общая) длина кабеля – 20 м.

·К каждой шине подключается максимум 15 приборов, причем не менее двух третей из них должны быть включены.

Можно использовать дополнительные аппаратные средства для увеличения длины шинных кабелей или допустимого на шине количества приборов.