Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 64
Текст из файла (страница 64)
4.47. В устройство построчной печати данные поступают в общем случае в коде АЯС11. Однако в этом коде должны поступать оатаухтгтб оллбдп г л бглб джонг айа гл.уы=бг рг уа Хз ~е уз де гу ур \ ) Нлнвлгга влжатб слглтапб ~ ~ с7аызажгл "= Хай!бб б Г) опетни ! ! г 1 Рис. 4.50. Представление чисел в У-разрядном коде 1$0 (а), в упакованной двоично-кодировааной десятичной форме (ВСР) (б), в двоичном коде (в), а также выражениЕ измеренного значения в соответствии с представлением чисел с плавающей точкой при использовании 7-разрядного кода 1$0 (а).
и данные от измерителя частоты. Может также произойти, что вырабатываемые измерителем частоты данные должны преобразовываться в контроллере в код АЬС11, прежде чем эти данные могут быть направлены устройству построчной печати, Йля этого необходимо использовать интеллектуальный контроллер, т. е. микрокомпьютер, который может осуществлять необходимое преобразование, а также другие необходимые виды обработки данных с помощью соответствующей программы. 4.24. Опрос В предыдущих разделах было сказано, что если измерение или другая операция занимают длительное время, то контроллер может занять шину для передачи других данных.
!7ередача давних Как только измерение или другой процесс закончен, то прибор сообщает об атом контроллеру, актнвизируя линию ЯКА (запрос на обслуживание). После того как текущие процедуры завершены и сигнальные линии АТИ (внимание) и ЕО1 (окончапие нли идентификация) активизированы, контроллер проверяет на шине данных, какой прибор послал сообщение. Этот процесс называют опросом. Различают последовательный и параллельный методы опроса, При последовательном опросе опрашивают байт состояния всех приборов, одного за другим. Определенный бит или несколько битов в байте информируют о состоянии, и при его опросе соответствующий прибор сообщит о том, что измерение проведено, и данные измерений могут быть приняты.
Прн параллельном опросе байт состояния опрашивается при помощи отдельной инструкции, а байт информации выдается станцией, которая просила о служебном запросе. Эта станция переводит в состояние 1 намеченный бит в байте состояния, нз чего контроллер может сделать заключение, какой прибор послал сообщение. Так как в распоряжении имеются 8 бит, то таким способом можно опрашивать состояние максимум восьми приборов. Специально для интерфейсной шины 1ЕЕЕ 488 различные фирмы — изготовители интегральных схем поставляют микросхемы, например, Га!гсИб типа 981.8488, Мо1ого1а типа МС88488 и Рп!!!рз типа НЕГ4738У.
Последняя схема выполнена в виде МОП-структуры с использованием локального окисления. Схема фирмы Мо1ого!а обозначается изготовителем как ОР1А (интерфейсный адаптер общего назначения), и зта схема помещена в корпус с двухрядным расположением 40 выводов. В отношении максимального числа приборов, которые могут быть подключены к интерфейсу, в рекомендации 1ЕС называется пятнадцать единиц. В общей сложности шина может иметь длину не более 20 м. Если шина используется в последовательной конфигурации сети, как это показано на ~рис. 4.51, то тогда длина кабеля между двумя приборами может составлять самое большее два метра. Гели мы более подробно рассмотрим адреса источников и приемников информации, изображенных на рис.
4.47, то увидим, что обе группы различаются кодированием двоичных разрядов дб и А. В адресах приемников значение А/(г,=01, а в адресах источников информации это значение равно 10. Таким образом, пять младших двоичных разрядов адреса могут быть одинаковыми как у приемника, так н у источника информации. Преимуществом такого кодирования является то„~то для задания втой группы битов информации обходятся одним еаабором пере- ключателей.
Двоичные разряды г(з и Й, определяющие, приемник это или передатчик, при распознавании их контроллером, могут быть жестко закоммутированы изготовителем измерительного инструмента, что уменьшает затраты. Рри оикаинснао иааеля ооимяюлая оюравеиои рис. 4.51. Оптимальное (вверху) и неоптимальное (внизу) соепинеиия прпбо- рон через шину МЗК. 4.25, Синтаксис данных измерений и программирования Из изложенного ранее следовало, что при сборе данных измерений и их последующей выдаче необходимо соблюдать определенный протокол. В приведенном алгоритме это было показано на примере выполнения процесса измерения частоты (рис. 4.49).
Прежде чем начать измерение, необходимо указать адреса приемника и источника информации, а также сообщить информацию, касающуюся проводимых измерений. При этом ясно, что речь идет о передаче управляющей информации. Эту информацию можно обозначить как «заголовок».
Передача управляющей информации должна происходить с помощью указанных кодовых полей 7-разрядного кода 130. Определения управляющих и информационных сообщений, а также сведения о запуске этих сообщений (синтаксис) приводятся как в нормали 1ЕЕЕ 488, так и в нормали МЭК625. Эти сообщения можно, очевидно, подразделять по собственному усмотрению. В том случае, когда сеть приборов сложна н с шиной соединяются многие приборы различных фирм-изготовителей, возрастает потребность в протоколе, который можно назвать протоколом программного обеспечения высокого уровня.
В дан- Передача даллесе ном протоколе более подробно определен формат управляющих и информационных сообщений. Как для изготовителя, так и для пользователя измерительных приборов важно, что такой протокол существует, поэтому известно, как требуется поступать в том случае, когда необходимо удовлетворить определеннь1м спецификациям.
Появившаяся в октябре 1979 г. нормаль Игч-МЭК625-2 является той нормалью, которая должна направить в правиль- Рне 4.52. Синтаксическая диаграмма, нлл~острнрувгдая выдачу данник наме- ренна (нормаль РПЧ-л4ЭК 625-2). ное русло решение проблемы синтаксиса при использовании шины МЭК. Выдачу измерительных данных пллюстрирует синтаксическая диаграмма, приведенная на рис. 4.52.
Прямоугольные блоки диаграммы изображают поля данных. Блоки с надписью «альфа» относятся к буквенным комб1пгациям, а помеченный еще и знаком Л предназначен для составления сообщений правильной длины. Заголовок в данных нзмерепня может отсутствовать. За заголовком следует информационное поле с цифровой информацией соответственно в форме целых чисел (Г,), десятичных чисел 1гя) или в ваде числа с плаваюЩей завитой (Еа). Последовательности данных, информационных блоков и информационных предложений отделены друг от друга посредством указанных для этого разделительных знаков Е,, Е„н Г,.
Стрелки, ведущие обратно в диаграмму, означают, что приведенный синтаксис может проходить с повторением, после того. как необходимые разделительные знаки помещены между последовательностями или блоками. Синтаксическая диаграмма, иллюстрирующая выдачу данных программирования, приведена на рис. 4.53. Заголовок здесь необходим, и он состоит из одной или нескольких букв, Глава 4 после которых соответственно следуют цифроные данные г1, г2 н гЗ. Бнфровая информация может отсутствовать. В качестве заголовка могут использоваться специальные знаки, кото- Рис.
4.53. Синтаксическая диаграмма„иллюстрирувтщая выдачу данных про- граммирования (нормаль 111Х-МЗК625-2). рые в 7-разрядном коде 130 указывают определенные сообщения. Необходимо учитывать, что ври использовании специальных знаков между заголовком н полем данных должен быть поставлен разделительный знак Е,. Рис. 4.54. Формат измерительного сообщения согласно нормали 01Х-МВК625-2. На рнс, 4.54 показано, как выглядит измерительное сообщение, составленное в соответствии с упомянутой рекомендацией. Следует отметить, что сообщение может образовать целое предложение, разделенное на блоки данных. Эти блоки данных мы можем снова представить состоящими из различных последовательностей знаков. Чтобы можно было отличать друг от друга различные поля данных, вводятся различные знаки, как показано на рис.
4.55. Передача данных Колироиаиие Поле Виа анана окончании прелпочтительное разношенное Ех Последовательность знаков 7-разрядный кол 180 (занятая) 7-разрядный код: (точка с запятой) Еу Блок данных (занись) 7-разрядный код 1Б О (и'ь 7-разридный код 1ЗО ЕТВ СИ.Р Х1./тЕХО Ркс. 4.55. Кодирование границ раздела между последовательностями иванов, блоков данных и предложений. Заголовок может отсутствовать, поскольку речь идет только об одной измеряемой величине. В противоположность этому во втором примере рассматривается датчик частоты с двумя каналами измерений, вследствие чего необходимо передавать измеренные величины. В первом измерительном канале измеряется частота 4,23 МГц, а в другом — частота 2,б кГц.
В заголовках мы различаем оба канала с помощью знаков АЕ и ВЕ. За этими буквами следует указание частотного диапазона АР=МН2 (МГц) и для ВЕ=КНЕ (кГц). Далее в информационном поле указываются данные измерений, соответственно 4,23 и 2,6. Оба ряда В нормали даются некоторые примеры, иллюстрирующие применение изображенного синтаксиса. В первом примере речь идет о приборе для измерения напряжения постоянного тока до 10 В, с помощью которого измеряется напряжение 12,002 В„ т.
е. имеется перегрузка. Значение напряжения дается в форме числа с плавающей точкой. Сообщение, выдаваемое во.чьтметром после измерения с учетом предписанного для этого синтаксиса, будет выглядеть следующим образом: 01.0С+ 12002.Е-ОЗМ., или ОЫ)С+ 12.002СКЕГ, или 12002Е-ОЗЕТВ. Глаза 4 знаков разделены запятой. Блок завершается знаком М(. (но- вая строчка), Сообщение гласит: АГМАНХ 4.23, ВГКНЕ 2,60ЬП., или АГМАНХ 4.23, ВГКНЕ 2.6(ОЕАР)), или А4.23, В2.60ЕТХ. л Здесь знак (О ЕИР) означает, что одновременно с послед- ним байтом данных активизируется линия ЕО1( окончание нли идентификация), В третьем примере сообщение самое короткое, и опо заканчивается знаком ЕТХ (конец текста), Следует также привести пример синтаксической диаграммы прн выдаче данных программирования.