Электронные измерительные системы. Цифровые вольтметры. Осциллографы. Системы сбора данных, страница 21

Шина IEEE-488 является средством связи «коллективного пользования»: все устройства, включенные в систему, подключаются к шине параллельно. Поэтому шина, состоящая из 16 проводов или линий, подведена к каждому из участников. Шина допускает объединение в одну систему максимум 15 устройств. В принципе, каждое из входящих в систему устройств может всту­пить в (двустороннюю) связь с любым другим устройством и передать ре­зультат измерений или управляющие сигналы. Каждое устройство должно быть способно выполнять, по крайней мере, одну из следующих трех функ­ций: быть «источником данных», «приемником данных» или «контролле­ром» (управляющим устройством). «Источник» передает по шине данные всем подключенным к ней устройствам, а «приемник» принимает данные из шины. Многие приборы могут быть как источниками, так и приемника­ми; в режиме приема программируемый прибор получает предназначенные ему управляющие сигналы, а в     режиме     выдачи    данных  передает свои результаты


322   Электронные измерительные системы

измерений. В простейшем случае система состоит из одного источ­ника, соединенного с одним приемником. При этом данные передаются в одном направлении. Источник вручную устанавливается на работу в режиме «только выдача данных», а приемник — на работу в режиме «только прием». Таким образом можно, например, подключить измерительный прибор к плоттеру или самописцу.

Упомянутый выше «контроллер» управляет шиной, указывая, какому устройству быть источником и каким устройствам быть приемниками. Кон­троллер может также установить одно или несколько устройств в какой-то другой режим работы, в котором это устройство, как измерительный при­бор, будет выполнять функцию, отличающуюся от уже указанных.

Сигналы, передаваемые по 16 линиям шины IEEE-488, имеют уровни, принятые в транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ-сигналы), и выраба­тываются схемами «с открытым коллектором». Совокупность всех линий раз­бивается на три подшины, каждая из которых выполняет свою функцию:

а. Шина ввода/вывода данных (DIO). Эта шина состоит из восьми линий. Данные представлены параллельно передаваемыми битами и последовательно передаваемыми байтами. Передача данных по шине DIO осуществляется асин­хронно согласно процедуре, называемой «квитированием», когда ее участ­ники обмениваются «квитанциями».

b. Шина квитирования. Эта шина состоит из трех линий, сигналы на ко­торых в совокупности управляют процедурой передачи данных по шине DIO. Только после того, как самый медленный участник закончит чтение и при­ем данных, шина освобождается для выполнения следующего действия. Не­достаток этого способа заключается в том, что в случае, когда один из уча­стников не в состоянии выдать сигнал «готовности», шина остается забло­кированной для дальнейшего использования. Поэтому контроллер должен, спустя заданное «время ожидания», восстановить нормальный решим на шине.

с. Шина управления. Эта шина состоит из 5 линий, используемых для того, чтобы обеспечить упорядоченную передачу сообщений по шине.

Сейчас кратко будет объяснена работа каждой из этих трех подшин.

Начнем с шины данных. По этой шине передаются не только собственно данные (результаты измерений, управляющие сигналы), но также адреса участников, общие команды и байты, выражающие состояние шины. Тип данных, передаваемых по шине DIO, определяется линией ATN («Внима­ние») шины управления. Если сигнал на линии ATN имеет логическое зна­чение «истина», то это означает, что на шине данных находится адрес или общая команда и все участники должны ее принимать. Когда сигнал на ли­нии ATN имеет значение «ложь», на шине данных находятся данные, отно­сящиеся только к тем устройствам, которые ранее были объявлены источ­ником и приемниками. Важно отметить, что на всех линиях шины квитиро­вания и шины управления используется отрицательная логика: значению «истина» (логическая единица) соответствует низкий уровень (ТТЛ-) на­пряжения, а значению «ложь» (логический ноль) — высокий уровень (ТТЛ-) напряжения.