IEEE-488

Allikas: Vikipeedia

IEEE-488 on digitaalne 8 bitine paralleelliides, mis on eelkõige mõeldud mõõte- ja testseadmete ühendamiseks arvutiga. Siini disainimisel loodeti saavutada optimaalset andmeedastuskiirust vältides liigsete liinide kasutamist. Tulemuseks on 24 liiniga siin, millest andmeedastuse jaoks on eraldatud 8 liini. Siin lubab ühendada korraga 15 seadet, millest üks on süsteemi kontroller. IEEE-488 on tuntud ka kui GPIB( General Purpose Interface Bus).

GPIB ühenduskaabel


Siini ajaloost[muuda | redigeeri lähteteksti]

Algupärase siini valmistas aastal 1965 firma Hewlett Packard ja kandis nime HPIB (Hewlett Packard Interface Bus). Siin oli mõeldud HP progameeritavate seadete ühendamiseks ja juhtimiseks. Aastal 1975 standardiseeris IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers) antud liidese, määratledes selle elektrilised, mehaanilised ja funktsionaalsed parameetrid. Standardi tunnuseks sai IEEE-488. Aastal 1978 täiendati standardi dokumentatsiooni, kuid jätkuvalt ei sisaldanud dokument formaadi ega süntaksi sätteid. Siini populaarsus kasvas ja tekkis vajadus erinevate testsüsteemide ühendamisel tagada ühilduvus ja konfigureeritavus. Edasise töö eesmärk oli tagada konfigureeritavus ja ühildavus erinevate testsüsteemide vahel. Tulemusena töötati 1978. aastal välja standard IEEE-488.2, mis tõi kaasa veatöötluse, määras sõnumite süntaksi ja kasutavad andmestruktuurid. Aastal 1990 ilmus SCPI(Standard Commands for Programming Interface), mis võttis standardi IEEE-488.2 käsustruktuurid ja lõi ühe kompleksse programeerimiskäskude kogu, mida saab kasutada iga SCPI-d kasutava instrumendi juures. Kõige hilisemaks versiooniks on HS-488(High-Speed IEEE-488), mis toodi avalikkuse ette aastal 1993 ja mille töötas välja National Instruments.[1]

Ühendamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üldjuhul omab GPIB ühenduspesa emast ja isast ühenduslüli. See võimaldab seadmeid lihtsal viisil juurde liita. Lisaks on GPIB pesal kinnituskruvid, mis fikseerivad pesad. Seadmed ühendatakse "Daisy Chain" viisil. GPIB süsteemis võib kasutada seadmete jadaühendust, tähtühendust või kahe eelneva variatsioone.

IEEE-488 siini ühendamiseks arvutiga kasutatakse enamasti GPIB laienduskaarte, mis paigutatakse arvuti emaplaadi ISA või PCI pesasse. Saadaval on ka GPIB/USB üleminekud.

GPIB siin koosneb :

  • 8 Andmeliinist(kahesuunalised), mida kasutatakse ka teatud käskude saatmiseks
  • 3 Kätlemisliinist
  • 5 Kontrollliinist
  • 8 Maaühendusest

Piirangud[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tagamaks süsteemi normaalset toimimist peab kinni pidama järgnevatest nõuetest :

  • Kahe seadme maksimum vahekaugus võib olla 4 meetrit
  • Terve siini ulatuses seadmete keskmine vahekaugus 2 meetrit
  • Kaabli kogupikkus ei tohi ületada 20 meetrit
  • Korraga võib siini külge ühendatud olla 15 seadet
  • 2/3 seadmetest peavad olema sisse lülitatud

Andmevahetus[muuda | redigeeri lähteteksti]

IEEE-488 kasutab asünkroonset bait-jada andmeedastus skeemi. See tähendab, et andmeühikuks on bait ja infot saadetakse järjestikkuliselt, kiirusel, mille määrab kõige aeglasem seade. Siini maksimumkiiruseks on 1 MB/s.

GPIB ühenduses võib seade täita kolme erinevat ülesannet, olles : kontroller, kuulaja või saatja. Ühel ajahetkel saab seade esineda vaid ühes olekus.

  • Kontroller- haldab infoliikumise viisi, määrates teisi seadmeid kuulama või saatma. Kontroller peab ka vastama seadmete teenindusnõude signaalidele ja neil on võimalik siini kontrollimine üle anda teisele kontrollerile. GPIB süsteemis saab siiski olla ainult üks süsteemikontroller, mis vastutab üldise siini toimimise eest.
  • Kuulaja- võtab vastu informatsiooni, mis saadetakse mööda andmeliine, aga ainult juhul kui kontroller on määranud ta kuulama. Samal ajal võib kuulata mistahes arv seadmeid.
  • Saatja- asetab informatsiooni andmeliinidele. Saatja rollis saab olla korraga ainult üks seade.

Ühendusliinid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Liini nr Signaali nimi Signaali kirjeldus Liini nr Signaali nimi Signaali kirjeldus
1 DIO1 Andmete Sisend/Väljund bit 1 13 DIO5 Andmete Sisend/Väljund bit 1
2 DIO2 Andmete Sisend/Väljund bit 2 14 DIO6 Andmete Sisend/Väljund bit 1
3 DIO3 Andmete Sisend/Väljund bit 3 15 DIO7 Andmete Sisend/Väljund bit 1
4 DIO4 Andmete Sisend/Väljund bit 4 16 DIO8 Andmete Sisend/Väljund bit 1
5 EOI Sõne lõpp või identifitseerimine 17 REN Kaugjuhtimisrežiim
6 DAV Andmed kehtivad 18 Gnd Maaühendus(DAV)
7 NRFD Pole valmis andmeid vastu võtma 19 Gnd Maaühendus(NRFD)
8 NDAC Andmed pole vastu võetud 20 Gnd Maaühendus(NDAC)
9 IFC Siini töö peatamine 21 Gnd Maaühendus(IFC)
10 SRQ Teeninduse nõudmine 22 Gnd Maaühendus(SRQ)
11 ATN Saatmine on võimalik 23 Gnd Maaühendus(ATN)
12 Gnd Maaühendus 24 Gnd Maaühendus

Madal signaal tähendab loogilist ühte(true) ja kõrge signaal loogilist nulli(false).

  • ATN (Attention) - Antud liin aitab määrata kontrolleril, kas saata mööda andmesiini andmed või kontrollinfo. Liin seatakse madalale nivoole kui andmeliinil saadetakse käskusid ja kõrgele nivoole kui toimub andmete saatmine.
  • IFC (Interface Clear) - Süsteemi kontroller kasutab antud liini, et peatada seadmete töö ja viia siin liikumatusse olekusse.
  • REN (Remote Enable) - Antud liini abil seab Süsteemi kontroller seadmed, kas lokaal- või kaugjuhtimisrežiimi.
  • EOI (End or Identify) - Liini kasutatakse mitme-baidise info lõpu täheldamiseks.
  • SRQ (Service Request) - Juhul kui seade soovib käimasolevat toimingut katkestada ja nõuab tähelepanu teisele sündmusele siis seab ta liini madalasse olekusse.
  • DAV (data valid) - Ütleb, kas signaal liinidel on stabiilne, ehk andmed on õiged. Kontroller juhib DAV liini käskude saatmisel. Saatja juhib DAV liini, kui ta saadab andmeid.
  • NRFD (Not Ready for Data) - Näitab, kas seade on valmis andmeid vastu võtma. Juhul kui toimub andmete saatmine, siis juhivad liini kõik kuulajad aga käskude saatmise korral tüürivad liini kõik GPIB süsteemi ühendatud seadmed.
  • NDAC (No Data Accepted) - Seade kasutab liini, näitamaks, et on andmed vastu võtnud. Käskude vastu võtmisel juhivad liini kõik seadmed, andmete vastuvõtmisel aga ainult kuulajad.[2]

Kätlemine(handshake)[muuda | redigeeri lähteteksti]

GPIB kasutab 3-juhtme kätlust. Käskude saatmise korral peavad kõik seadmed kätlemisest osa võtma aga andmete edastamise korral kätlevad ainult kuulajad. See võimaldab kiiret andmeedastust kahe kiire seadme vahel ka juhul kui siini külge on ühendatud palju aeglasem seade.

Kätlemise sammud :

  • Enne käsu saatmist veendub kontroller, kas NRFD liin on kõrges olekus. Juhul kui üks seadmetest pole valmis andmeid vastu võtma  :hoiab ta liini madalas olekus. Kuna NRFD liin kasutab avatud kollektoriga ühendust, siis liin ei lähe enne kõrgesse olekusse kui :kõik seadmed on valmis andmeid vastu võtma.
  • Kontroller seab ATN liini madalaks kui toimub käsu saatmine. Pärast
käsu asetamist andmeliinidele seab kontroller DAV liini madalaks, kinnitamaks käsu informatsiooni kehtivust.
  • Märgates, et DAV on madalas olekus, seavad seadmed NRFD madalaks.
Sellise toiminguga näitavad seadmed, et on tuvastanud uue infobaidi andmeliinidel, kuid pole veel seda kätte saanud.
  • Olles käsubaidi kätte saanud seatakse NDAC kõrgeks. NDAC liin saavutab kõrge oleku kui kõige aeglasem seade on baidi vastu võtnud.
  • Kontroller seab DAV kõrgeks ja eemaldab käsubaidi andmeliinidelt. Pärast seda toimingut seatakse NDAC liinid madalaks, mis tagab valmisoleku järgmiseks andmebaidiks.[3]

Kätlemine on analoogne kui andmeid edastab saatja, vaid ATN liin on kõrges olekus ja kätlemises osalevad ainult aktiivses olekus kuulajad.

Adresseerimine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Siinil töötavate seadmete eristamiseks kasutatakse 5-bitist siiniaadressit. Seadmed võivad aadressi vabalt valida, juhul kui see ei kattu ühegi olemasolevaga. Aadressid on kahte sorti, primaarsed ja sekundaarsed. Ühel primaaraadressil võib olla kuni 32 sekundaaraadressi. Keerulisemate süsteemide puhul võivad primaaraadressid alamsüsteemide puhul kattuda, kuid siis erinevad sekundaaraadressid. Juhtkäskude saatmisel kasutab süsteemi kontrollel seitset andmeliini, kus bitid 0-4 viitavad adresseeritava seadme primaaraadressile. Bitte 5 ja 6 kasutatakse, et panna mingi seade, kas kuulaja või saatja rolli. Väärtustades 5. biti ühega, kästakse seadmel kuulata ja kui 6. bitt omab väärtust üks, siis asetub seade saatja rolli. Seitsmenda biti väärtust ignoreeritakse ehk väärtus loetakse alati nulliks. Sekundaaraadressile sõnumi saatmisel tuleb kõigepealt aktiveerida primaaraadress ja seejärel käsu saatmisel määrata nii viies kui ka kuues bitt üheks.[4]

Versioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • IEEE-488.1
  • IEEE-488.2
  • HS-488(High-Speed GPIB)-Ühildub täielikult varasemate versioonidega. Tagab 8 korda kiirema andmeedastuse(8MB/s) juhul kui kõik seadmed kasutavad HS-488 protokolli. Kiirus on saavutatud kätlemise protseduuris NDAC-i ära jätmisel

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]