Der IEEE-Bus ist eine genormte Verbindung zur Datenübertragung zwischen
Meßgeräten (z.B. Multimeter, Netzgeräte, ...) oder Peripheriegeräten (z.B. Drucker,
Plotter, ...) und einer Steuereinheit (Computer). Die übertragenen Daten können
Gerätenachrichten oder Schnittstellennachrichten sein. Die Steuereinheit kann ein Gerät
dazu veranlassen, Daten zu empfangen oder Daten zu senden. Geräte, die Daten
empfangen können, werden als Listener bezeichnet. Geräte, die Daten senden können,
werden als Talker bezeichnet. Ein Gerät kann Talker, Listener oder beides sein. Die
Steuereinheit heißt Controller. Talker und Listener sind feste Begriffte der IEEE-(IEC-)
Norm und werden hier zur Beschreibung des jeweiligen Gerätezustandes verwendet.
Ursprung des IEEE-Bus
Der IEEE-Bus hat seinen Ursprung in einem bei Hewlett-Packard bis zum Jahre 1965
entwickelten Bussystem zur Meßgerätesteuerung. Im Jahre 1977 wurde der
europäische Entwurf unter dem Namen IEC625-1 verabschiedet, zwischenzeitlich war
im Jahr 1975 der amerikanische Entwurf unter der Bezeichnung IEEE 488 entstanden.
Beide Normen verwenden unterschiedliche Stecker:
• IEC-Bus nach IEC625-1: 25poliger Stecker
• IEEE-Bus nach IEEE 488: 24poliger Stecker
(auch GPIB- oder HPIB-Bus)
Trotz unterschiedlicher Bezeichnung und unterschiedlicher Steckerwahl sind IEC625
(europäisch), IEEE 488 (amerikanisch), GPIB (General Purpose Interface Bus) und HPIB
(Hewlett Pakkard Interface Bus) sowohl elektrisch als auch in der Handhabung der
Bussteuerung untereinander kompatibel. Zum Übergang von Steckern der IEEE-488Norm auf Stecker der IEC-625-Norm werden Adapter angeboten. Im folgenden wird
der Begriff IEEE-Bus verwendet, da der 24polige Stecker, der der IEEE-488-Norm
zugeordnet ist, für HAMEG Meßgeräte Verwendung findet.
Fähigkeiten des IEEE-Bus
Zum Betrieb mehrerer Geräte an einer Schnittstelle erhält jedes Gerät eine nur von
ihm benutzte Adresse im Zahlenbereich 0 bis 30. Die Adresse wird über DIP-Schalter
eingestellt. Unter dieser Geräteadresse kann das steuernde System, der Controller,
Geräte ansprechen.
Wird ein Gerät vom Controller zum Senden aufgefordert, dann wird dieses Gerät als
Talker adressiert. Wird ein Gerät zum Empfang von Daten aufgefordert, dann wird
dieses Gerät als Listener adressiert. Nicht jedes Gerät besitzt Talker- und ListenerEigenschaften nebeneinander, wie z.B. ein Multimeter. Einige Geräte können nur als
Listener (z.B. Drucker), andere Geräte nur als Talker adressiert werden (z.B.
Einbauinstrumente). Zur gleichen Zeit kann immer nur ein Gerät am IEEE-Bus Talker,
aber mehrere Geräte können Listener sein. Controller kann von mehreren am IEEEBus angeschlossenen Computern immer nur ein Rechner sein. Er ist aktiver Controller.
Er kann andere Computer als Talker oder Listener adressieren oder die Steuerung an
einen anderen Computer übergeben und selbst inaktiver Controller werden, das heißt,
er kann von dem neuen aktiven Controller als Talker oder Listener zum Senden und
Empfangen aufgefordert werden. Auch ohne Benutzung eines Controllers können Daten
über den Bus übertragen werden. Dazu benötigt das sendende Gerät die Fähigkeit
«Talk Only » « Listen Only ».
Aufbau des IEEE-Bus
Der IEEE-Bus besteht aus 16 Signalleitungen, 7 Masseleitungen und einer Schirmleitung.
Die beiden gültigen Normen IEC625 (International Electrotechnical Commission) und
IEEE488 (Institute of Electrical and Electronic Engineers) schreiben die Kontaktbelegung
für die Anschlußstecker vor (Bild 1) . Als Kabel werden Flachbandkabel sowie einfach
oder doppelt geschirmte Rundleitungen mit verdrillten Leitern verwendet. Über den IEEEBus können an eine Steuereinheit gleichzeitig bis zu 15 Peripheriegeräte angeschlossen
werden. Die Einschränkung auf 15 Geräte ergibt sich aus der beschränkten Treiberleistung
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
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der Interfacebausteine. Sie ist mit ≤48mA definiert. Der aufgenommene Strom eines
Treibers liegt bei ≤3mA (15 Geräte + 1 Steuereinheit mit je 3mA=48mA).
Die Datenübertragung erfolgt über logische Spannungspegel zwischen 0V und 5V. Logisch
«0» entspricht einem Pegel ≥2,0V, logisch «1» entspricht einem Pegel ≤0,8V.
}
}
}
Bild 1 Steckerbelegung IEEE Bus
Achtung: Der 25polige Stecker nach IEC625 kann leicht mit dem für serielle RS232-Schnittstellen üblichen, 25poligen Anschlusstecker verwechselt werden und
bei Unachtsamkeit zur Zerstörung der Interface-Elektronik führen.
Keine andere Schnittstelle zur Kommunikation mit Peripheriegeräten ist vom Ablauf
der Bussteuerung bis zur Steckerbelegung so exakt definiert wie der IEEE-Bus. Für
die Verbindung von Geräten untereinander bestehen bis auf die maximale Leitungslänge
keine Einschränkungen. Die Länge der Kabelverbindung soll 2m zwischen zwei Geräten
nicht überschreiten, die Gesamtlänge aller Kabel soll unter 20m liegen. Alle Leitungen
werden elektrisch parallel miteinander verbunden. Die Verbindung kann sternförmig,
als Kettenschaltung oder als Kombination der beiden Möglichkeiten erfolgen. Als
Verbindungselemente eignen sich insbesondere Kabel, die mit Huckepacksteckern
ausgerüstet sind. Sie haben auf einer Seite einen Stecker, auf der anderen Seite eine
Buchse zur Aufnahme des nächsten Steckers (Bild 2).
Bild 2 Geschirmtes IEEE-Rundkabel mit metallischen Huckepacksteckern.
4
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Bedeutung der Leitungen
Die Datenübertragung erfolgt bitparallel und byteseriell über die 8 mit DIO1 bis DIO8
bezeichneten Datenleitungen. Die 3 mit DAV, NRFD und NDAC bezeichneten
Übergabeleitungen kontrollieren die Übergabe der Daten bei der Übertragung. Die 5
Steuerleitungen ATN, IFC, REN, SRQ und EOI arbeiten unabhängig von den
Übergabeleitungen und legen den Betriebszustand der IEEE-Bus-Schnittstelle fest.
Von den 7 Masseleitungen sind 6 mit DAV, NRFD, NDAC, ATN, SRQ und IFC (bei
IEC625 EOI) verdrillt. Die Schirmleitung SHIELD wird auf Erde gelegt.
Datenleitung DIO1 bis DIO8
Jede Datenleitung (DATA IN OUT) überträgt ein Bit des 8 Bit bereiten Datenwortes. Zur
Übertragung wird der ISO-7-Bit-Code oder ASCII-Code mit 7 Bit verwendet. Jedem
Buchstaben oder Zeichen wird dabei ein 7 Bit breites Wort zugeordnet (Bild 4) . Das
höchstwertige Bit (DIO8) wird üblicherweise nicht zur Datenübertragung benutzt und ist
ohne Bedeutung.
Zur Darstellung der Bitkombinationen werden in der Praxis nebeneinander auch das
Dezimalsystem, das Oktalsystem und das Hexadezimalsystem benutzt. Der ASCII-Code
wird heute einheitlich von allen Meßgeräte- und Computerherstellern benutzt; IEEE-Bus
und Computer verwenden somit den gleichen Zeichensatz. In der Regel müssen
Zeichensätze nicht mehr zwischen Rechner und IEEE-Bus konvertiert werden.
Übergabeleitungen DAV, NRFD und NDAC
Die Übergabeleitungen (Handshake-Leitungen) steuern nach einem in der Norm
festgelegten Schema den Ablauf der Datenübertragung auf den Datenleitungen (Bild 3).
Bild 3 ,,Handshake“ Protokoll.
Ablauf der Datenübertragung mit DAV, NRFD und NDAC.
Auf den Ablauf hat der Anwender eines IEEE-Bus-gesteuerten Systems in der Regel
keinen Einfluß. Eine Beeinflussung der Übergabeleitungen, sofern sie möglich ist, setzt
die genaue Kenntnis der Abläufe beim IEEE-Bus voraus.
Die folgenden Erläuterungen zu DAV, NRFD und NDAC sind daher nur zur Information
gedacht, aber nicht für ein Verständnis der Funktionen des IEEE-Bus notwendig.
DAV
Der Sender von Daten kontrolliert die NRFD-Leitung und prüft, ob alle Empfänger
empfangsbereit sind (NRFD muß logisch «0», 5V, sein). Danach legt er die Daten auf
die Datenleitungen und signalisiert den Empfängern mit der DAV-Leitung (DAta Valid),
daß die anliegende daten gültig sind (DAV auf logisch «1», 0V). dann kontrolliert er die
NDAC-Leitung und prüft, ob die Daten von allen Empfängern über NDAC (logisch «0»,
5V) gemeldet wurde, setz der Sender DAV ungültig und legt neue Daten auf die
Datenleitungen.
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
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NRFD
Jeder Empfänger zeigt mit der NRFD-Leitung (Not Ready For Data) die Bereitschaft
an, Daten aufnehmen zu können. Die NRFD-Leitung ist dann logisch «0», 5V. Werden
Daten mit der DAv-Leitung gültig gemeldet, dann setzt der Empfänger zu Beginn der
Datenübernahme NRDF auf logisch «1», 0V. Die Übernahme der Daten wird von
Empfänger mit NDAC (logisch «0», 5V) beantwortet, bis DAV vom Sender wieder
ungültig gemeldet wird. Danach wird NDAC auf logisch «1», 0V, und bei erneuter
Empfangsbereitschaft NRFD auf «0», 5V, gesetzt. Wenn auch nur ein Gerät NRFD
meldet, können keine neuen Daten mit DAV vom Sender gültig gemeldet werden.
NDAC
Jeder Empfänger signalisiert dem Sender mit der NDAC-Leitung (No Data ACcepted),
aß die angebotenen Daten übernommen wurden (NDAC logisch «0», 5V). Erst dann
kann der Sender die Daten wieder ungültig melden (DAV logisch «0», 5V). Nachdem
die DAV-Leitung die anliegenden Daten ungültig gemeldet hat, nimmt die NDAC-Leitung
wieder den Zustand logisch «1», 0V, an und ist für die nächste Übernahme bereit.
Wenn auch nur ein Gerät NDAC meldet, können die alten Daten nicht vom Bus
genommen werden.
Steuerleitungen ATN, IFC, REN, SRQ und EOI
Die Steuerleitungen legen den Betriebszustand des IEEE-Bus fest. Sie können vom
Anwender beeinflußt werden. ATN, IFC und REN können nur von der Steuereinheit
(Computer) bedient werden. SRQ kann nur von einem Peripheriegerät gesteuert werden.
EOI kann sowohl von der Steuereinheit als auch vom Peripheriegerät bedient werden.
ATN
ATN (ATteNtion) kann immer nur vom steuernden Controller gesetzt werden. ATN
signalisiert den am IEEE-Bus angeschlossenen Geräten, ob die anliegenden Daten als
Gerätenachrichten (zu übertragende Daten, ATN logisch «0», 5V) oder als Befehle
(ATN logisch «1», 0V) zu interpretieren sind. Die Übergabe der Daten erfolgt mit DAV,
NRFD und NDAC.
IFC
IFC (InterFace Clear) kann immer nur vom steuernden Controller gesetzt werden. IFC
bewirkt bei allen am IEEE-Bus angeschlossenen Geräten, daß deren IEEE-Bus-Interface
in einen definierten Ausgangszustand (gleicher Zustand wie nach dem Einschalten
des Gerätes) zurückgesetzt wird. IFC sollte der erste Befehl bei der Inbetriebnahme
von Geräten am IEEE-Bus sein.
REN
REN (Remote ENable) wird von der Steuereinheit gesetzt. REN auf logisch «1», 0V,
bringt alle als Listener angesprochenen Geräte in den Fernsteuerzustand. Wenn REN
auf logisch «0», 5V, gesetzt wird, verlassen alle Geräte den Fernsteuerzustand und
sind wieder manuell bedienbar. Die REN-Leitung kann auch extern auf logisch «1»
gesetzt werden, z.B. durch Verbinden mit der IEEE-Bus Masse oder innerhalb eines
Gerätes, z.B. durch feste Vedrahtung. Solange REN auf logisch «0» steht, akzeptieren
als Listener angesprochene Geräte (ohne interne Verdrahtung) keine Fernsteuerbefehle!
SRQ
SRQ (Service ReQuest) kann von einem am IEEE-Bus angeschlossenen Peripheriegerät
gesetzt werden (SRQ auf logisch «1», 0V). Das Gerät fordert so die Bedienung durch
den Controller an, z.B. im Fehlerfall oder um gewonnene Ergebnisse an den Controller
zu übertragen. Der Controller hat nur indirekten Einfluß auf die SRQ-Leitung, indem er
den Status des auslösenden Gerätes durch Serial Poll ausliest und damit bewirkt, daß
das Gerät die SRQ-Leitung wieder freigibt (SRQ auf logisch «0», 5V).
EOI
EOI (End Or Identify) wird vom Sender benutzt, um das Ende einer Datenübertragung
anzuzeigen. Sender kann sowohl ein Peripheriegerät als auch der Controller sein. Wenn
der Empfänger EOI erkennt, beendet er die Beobachtung der Übergabeleitung DAV
und nimmt keine weiteren Daten mehr auf. Vom Controller kann EOI (logisch «1»
benutzt werden, um eine Parallelabfrage (Parallel Poll) einzuleiten.
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Wie arbeitet der IEEE-Bus
Über den Bus können Eindraht- oder Mehrdrahtnachrichten gesendet werden. Dazu
werden die Steuerleitungen ATN, IFC, REN, SRQ und EOI (Eindraht) oder die
Datenleitungen DIO1 bis DIO8 in Verbindung mit der ATN-Leitung und EOI-Leitung
benutzt (Mehrdraht). Mit der ATN-Leitung wird zwischen Gerätenachrichten und
Schnittstellennachrichten unterschieden.
Eindrahtnachrichten
Sie besitzen höchste Priorität und werden unabhängig vom Zustand der Datenleitungen
erkannt. Sie werden übertragen durch die Signalleitungen:
LeitungBedeutung
DAVHandshake: Daten gültig
NRFDHandshake: Nicht bereit für neue Daten
NDACHandshake: Daten nicht übernommen
IFCInterface in Grundstellung bringen
RENFernsteuerung/Eigensteuerung
SRQBedienungsruf
ATNGerätenachricht/Schnittstellennachrichten
EOIEnde der Übertragung
EOI undParallel Poll (Statusabfrage)
ATN
Mehrdrahtnachrichten
Mehrdrahtnachrichten umfassen Gerätenachrichten und Schnittstellennachrichten.
Gerätenachrichten
Die ATN-Leitung ist während der Datenübertragung logisch «0», 5V. Die Daten werden
mit Hilfe der Übergabeleitung DAV, NRFD und NDAC übertragen. Ein festgelegtes
Endezeichen und/oder EOI kennzeichnen das Ende der Übertragung. Gerätenachrichten
bestehen immer aus einem gerätespezifischen Befehlssatz in einem vom Hersteller
des Gerätes festgelegten Datenformat.
Schnittstellennachrichten
Die ATN-Leitung ist während der Datenübertragung logisch «1», 0V. Die Information
zur Steuerung der Schnittstelle wird mit Hilfe der Übergabeleitungen DAV, NRFD und
NDAC über die Datenleitungen übertragen. An der gesetzten ATN-Leitung erkennt ein
Gerät, daß es sich um eine Schnittstellennachricht handelt.
Schnittstellennachrichten werden benutzt für:
• die Adressierung eines Gerätes als Talker (TAG) und Entadressierung
• die Adressierung eines Gerätes als Listener (LAG) und Entadressierung
• die Übertragung der adressierten Befehle GTL, SDC, PPC, GET, TCT
• die Übertragung der Universalbefehle LLO, DCL, PPU, SPE, SPD
• die Übertragung von Sekundärbefehlen SCG (Secondary Command Group)
In der ASCII-Zeichentabelle (Bild 4) sind auch die Schnittstellen-Nachrichten eingetragen,
die bei gesetzter ATN-Leitung übertragen werden.
Sie haben folgende Bedeutung:
BefehlBedeutung
Talker- und Listener-Adressierung
Sie dienen zur Adressierung von Geräten.
AGTalker-Adressierung
Talker Address Group
LAGListener-Adressierung
Listener Address Group
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
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Adressierte Befehle
Sie wirken auf alle als Listener adressierten Geräte.
GTLUmschaltung auf manuelle Bedienung
SDCRücksetzen auf Einschaltstatus
PPCParallel Poll Byte mit nachfolgendem PPE übertragen
GETAuslösen einer Gerätefunktion
TCTKontrolle an neuen Controller übergeben
Universalbefehle
Sie wirken auf alle Geräte.
LLOManuelle Bedienung verhindern
DCLRücksetzen auf Einschaltstatus
PPUParallel Poll-Status wegnehmen
SPESerial-Poll-Abfrage einleiten
SPDSerial-Poll-Abfrage beenden
Sekundärbefehle
Sie dienen zum Übertragen des Parallel-Poll-Byte nach PPC, zum Löschen des ParallelPoll-Status und zur Übergabe der Sekundäradresse nach der Talker- oder ListenerAdressierung.
PPEParallel-Poll-Byte festlegen
PPDParallel-Poll-Byte löschen
SCGÜbertragen der Sekundäradresse nach TAG oder LAG
Go To Local
Selected Device Clear
Parallel Poll Configure
Group Execute Trigger
Take Control
Local LockOut
Device CLear
Parallel Poll Unconfig.
Serial Poll Enable
Serial Poll Disable
Parallel Poll Enable
Parallel Poll Disable
Secondary Command Group
Die IEEE-Bus Schnittstelle HO88
Allgemeines
Die Meßgeräte der Serie HM8100 wurden für den Einsatz in automatischen
Testsystemen konzipiert. Für den Anschluß an den IEEE-488 Bus ist die Schnittstelle
HO88 (Option) erforderlich.
Die mit der IEEE-488 Schnittstelle ausgerüsteten Geräte der Serie 8100 entsprechen
den Forderungen nach IEC625-1 und IEEE-488. Die Schnittstelle HO88 wird bei
gleichzeitiger Bestellung mit einem HM81.., werkseitig in diesen eingebaut, ist aber
auch als separate Option für spätere Nachrüstung lieferbar.
Sofware-Dienst
Zum Betrieb der Geräte aus der Serie 8100 wird HAMEG in unregelmäßigen Abständen
Software veröffentlichen, die den Besitzern solcher Geräte kostenlos zur Verfügung
gestellt wird. Ähnliches gilt für ein ,,Up Date“ der in den Geräten eingesetzten Firmware.
Ein in diesem Falle erforderliches neues Eprom wird zum Selbstkostenpreis abgegeben.
Um diesem Softwaredienst angeschlossen zu werden, genügt es Name und Anschrift,
sowie die Seriennummer des Gerätes, HAMEG mitzuteilen.
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Sicherheit
Garantie
Einbau
Jedes HAMEG Meßgerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1 und 1a (Schutzmaßnahmen für
elektronische Meßgeräte) hergestellt und geprüft. Den Bestimmungen der
Schutzklasse I entsprechend sind alle Gehäuse- und Chassisteile mit dem
Netzschutzleiter verbunden.
Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung innerhalb oder außerhalb der Einheit ist unzulässig.
Wenn anzunehmen ist, daß ein gefahrloser Betrieb nicht mehr möglich ist, so ist das
Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern.
Diese Annahme ist berechtigt,
• wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen aufweist,
• wenn das Gerät lose Teile enthält,
• wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
• nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen).
Beim Öffnen oder Schließen des Gehäuses muß das Gerät von allen Spannungsquellen getrennt sein.
Jeder HO88 durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen Qualitätstest mit etwa
24stündigem ,,Burn In“. Im intermittierenden Betrieb wird dabei fast jeder Frühausfall
erkannt. Dennoch ist es möglich, daß ein Bauteil erst nach längerem Betrieb ausfällt.
Daher wird auf alle HAMEG-Produkte eine Funktionsgarantie von 2 Jahren gewährt.
Voraussetzung ist, daß am HO88 keine Veränderungen vorgenommen wurden. Für
Versendungen per Post, Bahn oder Spedition wird empfohlen, die Originalverpackung
aufzubewahren. Transportschäden sind vom Garantieanspruch ausgeschlossen.
Der nachträgliche Einbau der Schnittstelle HO88 ist sehr einfach und ohne Probleme
vom Anwender durchführbar. Zu diesem Zweck muß der Gehäusemantel des Gerätes
entfernt werden. Dieser läßt sich, nach dem Lösen der 6, auf der Geräterückseite
befindlichen Schrauben und der Abnahme des Kunststoffrückdeckels, nach hinten
abziehen. Betrachtet man nun das Gerät von hinten, wird die Schnittstellenkarte, mit
der Bauteileseite nach unten weisend, in der rechten oberen Ecke des Gerätes
eingesetzt. Die Schnittstellenkarte wird mit den 3 mitgelieferten selbstschneidenden
Blechschrauben befestigt.
Vorher werden die beiden Kabel für die Spannungsversorgung und den Datentransfer,
in die dafür vorgesehen Buchsenleisten auf der Leiterplatte (Spannungsversorgung),
im HM81.. eingesteckt. Das kurze Kabel (CON3) ist die Spannungsversorgung für das
Interface. Durch das längere Kabel (CON1) wird die Verbindung mit der galvanisch
getrennten seriellen Schnittstelle im Gerät selbst hergestellt. Anschließend wird der
Gehäusemantel wieder aufgeschoben. Dabei ist darauf zu achten, daß die Ränder des
Metallmantels exakt in den Nuten der Kunststoffrahmen vorne und hinten fluchten.
Nach Befestigung des Kunststoffrückdeckels ist das Gerät dann wieder einsatzbereit.
Alle Daten und Signalleitungen sind (auch nach dem Einbau der Schnittstelle in
ein Gerät der Serie HM8100) galvanisch von der Masse getrennt! Es besteht
ohne angeschlossenes IEEE-Kabel keine leitende Verbindung zur Gerätemasse
und zum Schutzleiter!
Adressierung
Alle an einen IEEE-488 Bus angeschlossenen Geräte müssen eine bestimmte Adresse
erhalten. Diese wird mit den 5 Wählschaltern links neben dem IEEE-Bus Stecker auf
der Geräterückseite eingestellt. Die Schalter sind binär codiert. Alle Adressen mit
Ausnahme 31 (11111) sind erlaubt. Diese Betriebsart wird gewählt, wenn Meßdaten
direkt, ohne Steuerung durch einen Controller, abgegeben werden sollen.
Die Betriebsart Talk Only darf nie in Bus-Konfigurationen mit einem Controller verwendet
werden, da das Gerät dann nicht mehr auf den Controller „hört. Bei irrtümlicher
Einschaltung von Talk Only wird der Bus blockiert und kein anderes Instrument kann
mit dem Controller kommunizieren.
Schnittstelleneigenschaften
Nicht alle Nachrichten müssen von jedem Gerät decodiert werden.
Schnittstellennachrichten werden nur dann decodiert, wenn das Gerät die hierzu
notwendige Ausrüstung besitzt. Ein Gerät, das nur Listener sein kann, decodiert z.B.
keine Talker-Adresse. Um die Fähigkeit zur Decodierung bestimmter
Schnittstellennachrichten zu beschreiben, werden Kurzbezeichnungen für die
Schnittstellenfunktion und eine Ziffer für die Angabe der Ausrüstung verwendet. Die
Fähigkeiten einer Schnittstelle werden dann z.B. durch SH1, AH1, T5, L3, RL1, DC1,
DT1, SR1 und C beschrieben.
Die Kurzbezeichnungen haben folgende Bedeutung:
6,2kΩ ±5% (an Erde)
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Source HandshakeSHSH 0,1
Kurzbez.Ziffern
(Handshakefunktion zum Senden)
Acceptor HandshakeAHAH 0,1
(Handshakefunktion zum Empfangen)
TalkerTT 0, ...,8
(Fähigkeit zum Senden nach Adressierung)
Talker ExtendedTETE 0,..,8
(wie Talker, mit Sekundäradresse)
ListenerLL 0,..,4
(Fähigkeit zum Empfangen
nach Adressierung) außer Listen only
Listener ExtendedLELE 0,..,4
(wie Listener, mit Sekundäradresse)
ControllerLC 0,..,5
(Steuerfunktionen)
Remote/LocalRLRL 0, ...,2
(Fernsteuer/Eigenbedienung umschaltbar)
Service RequestSRSR 0,1
(Bedienungsruffunktion vorhanden)
Parallel PollPPPP 0, ...,2
(Beantwortung einer Parallelabfrage)
Device ClearDCDC 0, ...,2
(Gerätefunktionen zurücksetzbar)
Device TriggerDTDT 0,1
(Gerätefunktionen auslösbar)
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Die Ziffer «0» bedeutet immer, daß die jeweilige Ausrüstung bzw. Fähigkeit nicht
vorhanden ist. bei Ziffern ungleich «0» ist die durch die Ziffer gekennzeichnete
Teilausrüstung vorhanden. Die Ziffern beschrieben verschiedene interne
Zustandsmöglichkeiten des IEEE-Interfaces.
Geräte der Serie HM8100 sind mit folgenden Funktionen ausgerüstet:
(Ausnahmen siehe Gerätemanual).
FunktionCode Beschreibung
Handshake-SenderSH1Vollst. Befehlssatz
Handshake-EmpfängerAH1Vollst. Befehlssatz
KontrollfunktionC0Kann nicht als Controller für
Basic Talker
Talk Only
Serielles Polling
Automatische Adressenlöschung bei Adressierung als Hörer (Listener)
Hörfunktion L4:
Basic Listener
Automatische Adressenlöschung bei Adressierung als Sprecher (Talker)
Handshake-Sender und -Empfänger (SH1, AH1)
SH1 und AH1 bedeuten ganz einfach, daß die Geräte imstande sind, über BusHandshake-Leitungen (DAV, NRFD, NDAC) mit anderen Instrumenten oder einem
Controller Daten auszutauschen.
andere Geräte wirken
Messung)
Sprechfunktion (Talker T5)
Das Meßgerät sendet seine Meßresultate an andere Instrumente oder einen Controller
(er „spricht). T5 bedeutet auch, daß auf einen seriellen Abruf des Controllers mit der
Sendung eines Zustands-Bytes geantwortet werden kann.
Hörerfunktion (Listener L4)
Das Gerät kann Programmbefehle von einem Controller empfangen (es „hört).
Service Request (SR1)
Das Gerät kann den Controller unterbrechen, z.B. nach jeder Messung, um mitzuteilen,
daß es noch weitere Daten zu senden hat.
Fernsteuerung/manuelle Steuerung (RL1)
Das Gerät kann manuell (lokal) oder über den Bus ferngesteuert werden.
Device clear (DC1)
Das Gerät kann ferngesteuert auf einen definierten Anfangszustand rückgestellt
werden.
Device Trigger (DT1)
Ermöglicht die ferngesteuerte Triggerung einer neuen Messung.
Befehlscodes
Gerätenachrichten die von HM81..-Geräten verstanden werden ersehen Sie aus den
Bedienungsanleitungen der Serie HM8100.
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
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Datenformat
Trennzeichen im Data Feld
Innerhalb der Datenübertragung werden noch Trennzeichen erkannt.
Semicolon (;) oder (38h)
Komma (,) oder (2Ch)
Space ( ) oder (20h)
Die Trennzeichen innerhalb des Datentransfers lassen einen Multiline-Befehlscode
zu. Es können innerhalb eines Datapaketes mehr als ein Geräte- oder auch
Interfacebefehl gemischt enthalten sein, die dann nacheinander abgearbeitet werden.
Diese müssen lediglich durch die oben genannten Zeichen voneinander getrennt sein.
Eingangsdelimiter/Ausgangsdelimiter
Das als vereinbart geltende Schlußzeichen am Bus beim Empfangen ist das Carriage
Return (CR) oder (0Dh), mit oder ohne EOI.
Es wird aber jedes Zeichen als Schlußzeichen akzeptiert, sofern es mit EOI gesendet
wird. Das letzte Zeichen beim Senden eines Datenpakets wird durch Carriage Return
(CR) oder (0Dh) mit EOI gekennzeichnet.
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Operation of test instruments using the IEEE-488 bus
The IEEE-488 bus, also known as the General Purpose Interface Bus (GPIB), is a
standardized interface system through which interconnected test instruments (e.g.
multimeters, power supplies, etc.) or peripherals (e.g. printers, plotters, etc.) and a
controller (which can be a computer) can communicate. There are two types of data
which can be transferred over the bus: socalled interface messages and devicedependent messages.
The Controller can instruct a device to receive data or transmit data. Devices able to
receive data are designated as Listeners. Devices that can transmit data are called
Talkers. A given device can be a Listener, a Talker, or both. The designations „Talker“
and „Listener“ are defined in the IEEE-488 standard, and will be used here as well to
indicate the different device states.
History of the IEEE-488 bus
Originally designed by Hewlett-Packard as the Hewlett-Packard Interface-Bus (HP-IB)
and marketed from 1965 on for interconnection and control of programmable instruments, the HPIB standard was adopted in 1975 by the IEEE committee in the United
States as the IEEE-488 standard, being officially labelled the General Purpose Interface
Bus, and in 1977 in Europe as the IEC 625-1 standard. The European and American
standards use different connectors:
• IEC 625-1: 25-pin connector
• IEEE-488: 24-pin connector
However, in spite of their different names and choice of connector types, the European
IEC 625-1 bus, the American IEEE-488 or GPIB bus, and the HP-IB bus are fully compatible with one another as regards electrical levels and connections, and where
programming is concerned. Adapters are available for mating IEEE-488 connectors
with IEC-625 connectors. In the following, the term IEEE-488 bus will be used, since
the 24-pin connector specified by the American standard is used by HAMEG’s test
instruments .
Capabilities of the IEEE-488 bus
For operation of a number of devices connected to a bus, each device is assigned a
unique address called the primary address between 0 and 30. On HAMEG equipment,
the primary address is selected using DIP switches. The System Controller uses these
primary addresses to route information and commands over the bus to the proper
instrument or device. In order to instruct a device to begin sending data, the System
Controller addresses it as a Talker. To enable an instrument’s receiver function, it is
addressed as a Listener.
Not every instrument has both Talker and Listener functions, like multimeters, for
instance. Some devices can only act as Listeners (e.g. printers), and some only have
Talker capabilities (such as a voltmeter that only sends measurements). Only one
device at a time on an IEEE-488 bus may be enabled as a Talker, while any number can
be Listeners at once. If two or more computers are connected to a bus, only one of
them may act as the System Controller at any given time. It then has active controller
status, and is referred to as the Controller-in-Charge (CIC). It can also address the
other computers and instruct them to send or receive data, or transfer active control
to another computer and become an idle controller, i.e. it can then be instructed to
send or receive data as a Talker or Listener by the new CIC.
It is also possible for data to be sent over the bus even without the mediation of a
controller. This works if the transmitting device has „Talk-only“ status, and if the
receiving device (or devices) has „ Listen-only“ status. Data may then be passed from
the former to the latter without their being addressed first.
Physical configuration of the IEEE-488 bus
The IEEE-488 bus uses 16 signal lines, 7 ground return lines and one shield drain line.
Both of the valid standards - IEC- 625 of the International Electrotechnical Commission
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
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and IEEE-488 of the Institute of Electrical and Electronic Engineers - contain binding
stipulations for assignment of the lines to the device connectors (Figure 1). Either ribbon
cables or round cables with single or double shielding and twisted conductors are used.
Up to a total of 16 devices - including instruments, controllers, and peripherals - can be
connected to the IEEE-488 bus at any one time. This restriction to 16 devices is a
consequence of the limited driving capability of the bus. It is defined at ≤ 48 mA. The
current consumption of each device driver is ≤ 3 mA (15 devices + 1 controller with 3
mA each = 48 mA). The IEEE-488 bus uses negative logic with standard TTL logic
levels between 0V and 5V. Logic 0 is a -TTL high level (≥ 2.0V), and logic 1 is a TTL low
level ≤ 0.8V).
}
}
}
14
Figure 1: IEEE-488 bus connector configuration
Attention: The 25-pin connector specified by the IEC-625 standard is easy to
confuse with the 25-pin connector normally used for RS-232C-serial interfaces.
Use of the wrong connector can result in serious damage to the interface
electronics!
Figure 2: Shielded IEEE-488 round multiconductor
No other interface for communications with peripheral devices is so precisely defined
as the IEEE488 bus, from the bus protocol all the way to connector pin assignments.
The only limitations for connection of devices are that one device should be added for
every two meters of cable (although they need not be equally spaced along the length
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
of the cable), and the maximum cable length for any single run is limited to 20 meters.
The devices are connected in parallel, with a cable assembly consisting of cables with
both plug and receptacle connectors at each end, ideally as „piggy-back“ connectors,
i.e. with male and female connectors molded one above the other, the latter taking the
plug connector of the next cable (Figure 2). This design allows devices to be linked in
either a daisy-chain or star configuration, or a combination of the two.
Function of the bus lines
Data transfer is performed by consecutive transmission of 8-bit bytes, each of which
is sent in parallel over the data lines DIO1 through DIO8. The handshake lines designated
DAV, NRFD and NDAC are used to control data transfer. The 5 interface management
lines ATN, IFC, REN, SRQ and EOI are separate from the handshake lines, and are
used by the System Controller to maintain order and initiate proceedings within the
bus. 6 of the 7 ground return lines are twisted together with the lines DAV, NRFD,
NDAC, ATN, SRQ and IFC (EOI in the IEC-625 bus). The shield drain line SHIELD is
connected to ground.
Data lines DIO1 through DIO8
Each data line (DIG stands for „DATA IN OUT“) is used for transfer of one bit of each
8-bit data word. Most data use the 7bit ASCII or ISO code set. Each letter or character
is represented as a : 7-bit word (Figure 4).The 8th bit (DIO8) is either unused or is
used for parity.
Binary, decimal, octal and hexadecimal coding systems are also used in practice for
representing bit combinations. The ASCII code is now in general use by all
manufacturers of test and computer equipment; consequently, the IEEE-488 and
computers utilize the same character set. As a rule. It is therefore no longer necessary
to convert character sets between computers and the IEEE-488 bus.
The handshake lines DAV, NRFD and NDAC
The handshake lines control the transfer of message bytes among devices over the
data lines according to a scheme defined in the standard (Figure 3).
Figure 3: Handshake lines DAV, NRFD and NDAC
The user of an IEEE-488 bus-controlled system normally has no way of influencing the
sequence of signal sent over the handshake lines. Even when this is possible, a trough
understanding of the workings of the IEEE-488 bus is essential. The following
explanations of the DAV, NRFD and NDAC lines are provided by way of information;
they are not, however ,required for a general understandinf of the functions of the
IEEE-488 bus.
DAV (data valid)
A device with data or commands to send first checks the NRFD line to verify whether
all devices are ready to receive (NRFD must be in its logic 0 state). It then transfers
Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
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