Войти
Соединители стекирования IEEE 488 IEEE 488 - это спецификация 8-битной параллельной интерфейсной шины с несколькими ведущими устройствами для цифровой связи малого радиуса действия, разработанная Hewlett-Packard как HP-IB ( интерфейсная шина Hewlett-Packard ). Впоследствии она стала предметом нескольких стандартов и получила общее название GPIB ( интерфейсная шина общего назначения ).
Хотя шина была создана в конце 1960-х годов для соединения автоматизированного испытательного оборудования, она также имела некоторый успех в 1970-х и 1980-х годах в качестве периферийной шины для первых микрокомпьютеров, особенно Commodore PET. Новые стандарты в значительной степени заменили IEEE 488 для использования в компьютерах, но он все еще используется в некотором тестовом оборудовании.
В конце 1960-х годов Hewlett-Packard (HP) производила различные автоматизированные контрольно-измерительные приборы, такие как цифровые мультиметры и логические анализаторы. Они разработали интерфейсную шину HP (HP-IB), чтобы упростить взаимодействие между приборами и контроллерами (компьютерами и другими приборами).
Шину было относительно легко реализовать с использованием этой технологии в то время, используя простую параллельную шину и несколько отдельных линий управления. Например, программатор блока питания HP 59501 и релейный привод HP 59306A были относительно простыми периферийными устройствами HP-IB, реализованными в TTL, без необходимости в микропроцессоре.
HP лицензировала патенты HP-IB за символическую плату другим производителям. Она стала известна как универсальная интерфейсная шина (GPIB) и стала де-факто стандартом для автоматизированного и промышленного управления приборами. По мере того, как GPIB стал популярным, его формализовали различные организации по стандартизации.
В 1975 году IEEE стандартизировал шину как стандартный цифровой интерфейс для программируемых приборов, IEEE 488 ; он был пересмотрен в 1978 г. (выпущен IEEE 488-1978). Стандарт был пересмотрен в 1987 году и переименован в IEEE 488.1 (IEEE 488.1-1987). Эти стандарты формализовали механические, электрические и основные параметры протокола GPIB, но ничего не сказали о формате команд или данных.
В 1987 году IEEE представил стандартные коды, форматы, протоколы и общие команды, IEEE 488.2. Он был пересмотрен в 1992 году. IEEE 488.2 предусматривал базовый синтаксис и соглашения о формате, а также независимые от устройства команды, структуры данных, протоколы ошибок и тому подобное. IEEE 488.2 построен на IEEE 488.1, но не заменяет его; оборудование может соответствовать IEEE 488.1 без соблюдения IEEE 488.2.
В то время как IEEE 488.1 определял аппаратное обеспечение, а IEEE 488.2 определял протокол, все еще не существовало стандарта для команд, специфичных для прибора. Команды для управления одним и тем же классом приборов, например, мультиметрами, различались между производителями и даже моделями.
Военно-воздушные силы США, а затем и Hewlett-Packard признали это проблемой. В 1989 году HP разработала свой язык TML, предшественник Стандартных команд для программируемых приборов (SCPI), представленных в качестве промышленного стандарта в 1990 году. SCPI добавил стандартные универсальные команды и серию классов приборов с соответствующими командами, зависящими от класса. SCPI требовал синтаксиса IEEE 488.2, но разрешал другие (не IEEE 488.1) физические транспорты.
IEC разработали свои собственные стандарты параллельно с IEEE, с IEC 60625-1 и IEC 60625-2 (IEC 625), который впоследствии был заменен на МЭК 60488.
National Instruments представила обратно совместимое расширение для IEEE 488.1, первоначально известное как HS-488. Максимальная скорость передачи данных увеличена до 8 Мбайт / с, хотя скорость уменьшается по мере того, как к шине подключается больше устройств. Это было включено в стандарт в 2003 году (IEEE 488.1-2003), несмотря на возражения HP.
В 2004 году IEEE и IEC объединили свои соответствующие стандарты в «Двойной логотип». Стандарт IEEE / IEC IEC 60488-1, Стандарт для протокола повышения производительности для стандартного цифрового интерфейса для программируемых приборов - Часть 1: Общие, заменяет IEEE 488.1 / IEC. 60625-1 и IEC 60488-2, Часть 2: Коды, форматы, протоколы и общие команды, заменяют IEEE 488.2 / IEC 60625-2.
IEEE 488 - это 8-битная электрически параллельная шина, в которой задействовано шестнадцать сигнальных линий, восемь из которых используются для двунаправленной передачи данных, три для подтверждения связи и пять для управления шиной, а также восемь обратных линий заземления.
Шина поддерживает 31 пятибитный адрес первичного устройства, пронумерованный от 0 до 30, присваивая уникальный адрес каждому устройству на шине.
Стандарт позволяет подключать до 15 устройств к одной физической шине с общей длиной кабеля до 20 метров (66 футов). Физическая топология может быть линейной или звездообразной (разветвленной). Активные расширители позволяют использовать более длинные шины, теоретически на логической шине может быть до 31 устройства.
Функции управления и передачи данных логически разделены; контроллер может обращаться к одному устройству как к «говорящему» и к одному или нескольким устройствам как к «слушателям», не участвуя в передаче данных. Несколько контроллеров могут совместно использовать одну и ту же шину, но только один из них может быть «ответственным за контроллер» одновременно.
В исходном протоколе при передаче используется трехпроводное трехпроводное рукопожатие « готов-действительно-принято». Максимальная скорость передачи данных составляет около одного мегабайта в секунду. Более позднее расширение HS-488 снижает требования к рукопожатию, обеспечивая скорость до 8 Мбайт / с. Самое медленное участвующее устройство определяет скорость автобуса.
| Закрепить | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Гнездовой разъем IEEE 488 | |||
| Контакт 1 | DIO1 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Контакт 2 | DIO2 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Пин 3 | DIO3 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Штырь 4 | DIO4 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Пин 5 | EOI | Конец или идентификация. | |
| Штырь 6 | DAV | Данные действительны. | |
| Штырь 7 | NRFD | Не готов к данным. | |
| Штырь 8 | NDAC | Данные не принимаются. | |
| Штырь 9 | IFC | Интерфейс понятный. | |
| Пин 10 | SRQ | Запрос на обслуживание. | |
| Штырь 11 | ATN | Внимание. | |
| Штырь 12 | ЩИТ | ||
| Пин 13 | DIO5 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Штырь 14 | DIO6 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Штырь 15 | DIO7 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Штырь 16 | DIO8 | Бит ввода / вывода данных. | |
| Штифт 17 | REN | Удаленное включение. | |
| Штырь 18 | GND | (провод скручен с ДАВ) | |
| Штырь 19 | GND | (проволока скрученная с НРФД) | |
| Штырь 20 | GND | (провод скручен с NDAC) | |
| Штырь 21 | GND | (проволока скручена с IFC) | |
| Штырь 22 | GND | (провод скручен с SRQ) | |
| Штырь 23 | GND | (провод скручен с АТН) | |
| Штырь 24 | Логическая земля | ||
IEEE 488 определяет 24-контактный Амфенол -разработана микро ленты разъем. Микроленточные соединители имеют D-образную металлическую оболочку, но они больше, чем D-сверхминиатюрные соединители. Их иногда называют «разъемами Centronics» в честь 36-контактного микроленточного разъема Centronics, используемого в своих принтерах.
Одна необычная особенность разъемов IEEE 488 заключается в том, что они обычно имеют «двуглавую» конструкцию, с вилкой с одной стороны и розеткой с другой. Это позволяет объединять разъемы в стек для упрощения последовательного подключения. Механические соображения ограничивают количество соединителей в стеке до четырех или менее, хотя обходной путь, включающий физическую поддержку соединителей, может помочь обойти это.
Они удерживаются на месте с помощью винтов, либо ОТС (теперь в значительной степени устаревшие) или метрики M3.5 × 0,6 нити. В ранних версиях стандарта предлагалось зачернить метрические винты, чтобы их не перепутали с несовместимой резьбой UTS. Однако в редакции 1987 г. это больше не считалось необходимым из-за преобладания метрической резьбы.
Стандарт IEC 60625 предписывает использование 25-контактных D-сверхминиатюрных разъемов (таких же, как для параллельного порта на IBM PC-совместимых устройствах ). Этот разъем не получил значительного признания на рынке по сравнению с установленным 24-контактным разъемом.
| Функция | Сокращение | Описание и примеры | |
|---|---|---|---|
| Источник рукопожатия | SH | 1 | Полный |
| Рукопожатие акцептора | AH | 1 | Полный |
| Базовый говорящий | Т | 5 | Отвечает на серийный опрос; не разговаривает при получении адреса прослушивания; возможность только говорить |
| 6 | Не звонит при получении адреса прослушивания; только без разговоров | ||
| 7 | Нет серийного опроса; не разговаривает при получении адреса прослушивания; возможность только говорить | ||
| Расширенный говорящий | TE | 0 | Нет расширенного говорящего |
| Базовый слушатель | L | 3 | Режим только прослушивания; не прослушивает, если получен адрес разговора |
| 4 | Не слушает, если получен адрес разговора | ||
| Расширенный слушатель | LE | 0 | Нет расширенного слушателя |
| Запрос на обслуживание | SR | 0 | Нет возможности запросить обслуживание |
| 1 | Полный | ||
| Удаленный-местный | RL | 0 | Нет локальной блокировки |
| 1 | Полный | ||
| Параллельный опрос | ПП | 0 | Не отвечает на параллельный опрос |
| Очистить устройство | ОКРУГ КОЛУМБИЯ | 1 | полный |
| Запуск устройства | DT | 0 | Нет возможности запуска устройства |
| 1 | Полный | ||
| Контроллер | C | 0 | Нет функции контроллера |
| E | 1 | Электроника привода с открытым коллектором | |
| 2 | Три государственных драйвера | ||
Порт IEEE-488 с перечисленными возможностями анализатора спектра. Дополнительную информацию см. В Tektronix.
Разработчики HP специально не планировали, что IEEE 488 будет периферийным интерфейсом для компьютеров общего назначения; акцент был сделан на приборостроении. Но когда ранним микрокомпьютерам HP потребовался интерфейс для периферийных устройств ( дисководов, ленточных накопителей, принтеров, плоттеров и т. Д.), HP-IB был легко доступен и легко адаптирован для этой цели.
Компьютерные продукты HP, в которых использовался HP-IB, включали серии HP 80, HP 9800, HP 2100 и HP 3000. Компьютерная периферия HP, в которой не использовался интерфейс связи RS-232, часто использовала HP-IB, включая дисковые системы, такие как HP 7935. Некоторые из передовых карманных калькуляторов HP 80-х годов, такие как серии HP-41 и HP-71B, также имели возможности IEEE 488 через дополнительный интерфейсный модуль HP-IL / HP-IB.
Другие производители также использовали GPIB для своих компьютеров, например, в линейке Tektronix 405x.
Коммодор ПЭТ (введенные 1977) ряд персональных компьютеров подключены периферийные устройства, их использование 488 шины IEEE, но с нестандартным разъемом карты края. Следующие 8-битные машины Commodore использовали последовательную шину, протокол которой был основан на IEEE 488. Commodore продавал картридж IEEE 488 для VIC-20 и Commodore 64. Несколько сторонних поставщиков периферийных устройств Commodore 64 сделали картридж для C64, который обеспечивал Интерфейс на основе IEEE 488 на краевом разъеме карты, аналогичный интерфейсу серии PET.
В конце концов, более быстрые и полные стандарты, такие как SCSI, заменили IEEE 488 для доступа к периферии.
Задняя часть Commodore CBM-II с краевым разъемом карты, порт IEEE 488
Задняя панель дисковода гибких дисков Commodore SFD 1001 с портом IEEE 488
Задняя панель цифрового осциллографа Tektronix TDS 210 с портом IEEE 488
Корпус / мультиметр для сбора данных Keysight 34970A, вид сзади
C64 интерфейс
HP 7935 дисковод HP-IB Panel
Интерфейс Acorn IEEE 488
Контроллер GPIB National Instruments для шины ISA ПК
В электрическом плане IEEE 488 использовал аппаратный интерфейс, который мог быть реализован с помощью дискретной логики или микроконтроллера. Аппаратный интерфейс позволял устройствам разных производителей связываться с одним хостом. Поскольку каждое устройство генерирует асинхронные сигналы квитирования, требуемые протоколом шины, медленные и быстрые устройства могут быть смешаны на одной шине. Передача данных относительно медленная, поэтому проблемы линии передачи, такие как согласование импеданса и оконечная нагрузка линии, игнорируются. Не требовалось гальванической развязки между шиной и устройствами, что создавало возможность контуров заземления, вызывающих дополнительный шум и потерю данных.
Физически разъемы и кабели IEEE 488 были прочными и крепились винтами. Хотя физически большие и прочные разъемы были преимуществом в промышленных или лабораторных установках, размер и стоимость разъемов были недостатком в таких приложениях, как персональные компьютеры.
Хотя электрические и физические интерфейсы были четко определены, исходного стандартного набора команд не было. Устройства разных производителей могут использовать разные команды для одной и той же функции. Некоторые аспекты стандартов командного протокола не были стандартизированы до Стандартных команд для программируемых инструментов (SCPI) в 1990 году. Варианты реализации (например, обработка окончания передачи) могут усложнить взаимодействие в устройствах, предшествующих IEEE 488.2.
Более современные стандарты, такие как USB, FireWire и Ethernet, используют преимущества снижения стоимости интерфейсной электроники для реализации более сложных стандартов, обеспечивающих более высокую пропускную способность. Многожильные (параллельные данные) разъемы и экранированный кабель по своей сути были более дорогими, чем разъемы и кабели, которые можно было использовать со стандартами последовательной передачи данных, такими как RS-232, RS-485, USB, FireWire или Ethernet. Очень немногие массовые персональные компьютеры или периферийные устройства (например, принтеры или сканеры) поддерживают IEEE 488.
