GPIB

GPIB接口介面简介

由[美达科技股份有限公司]提供GPIB接口最早是由美商惠普(Hewlett-Packard) 公司所发展出来，作为自己公司内部仪器间的连接接口，那时称之为HPIB (Hewlett-Packard Interface Bus) 。1975年，美国电机电子工程协会 (IEEE) 依据HPIB为基础，公布了ANSI/IEEE Std 488.1-1975，称为可程序化仪器之IEEE标准数字接口(IEEE Standard Digital Interface for Programmable Instrument，简称IEEE 488-1975) ，它规范了连接器 (Connector) 和电缆线 (Cable)

间的电气特性与机械特性，也定义出总线间数据传输交握(Handshaking) 协定。1978年IEEE 又对1975

年所订的标准做了第一次的修订，称为IEEE 488-1978。根据以上所述，可以得知HPIB、GPIB 及IEEE 488

等，指的都是同样的标准─ IEEE 488-1978标准。

IEEE 488-1978只对硬件 (电气、机械特性及总线协议等) 作了详细地规范，在轫体程序上却无明确地定义，例如命令格式的语法、参数型态的定义及结束字符的使用等，使得某些仪器间出现了GPIB兼容性的问题。有鉴于此，惠普与太克(Tektronix) 等仪器大厂，联合于1987年重新订定IEEE 488，将其分成了硬件上的标准－IEEE 488.1-1987及软件上的标准－IEEE 488.2-1987。

IEEE 488.1-1987即为IEEE 488.1-1978，而IEEE 488.2-1987却为新定的标准规范，命名为IEEE标准码、格式、协议及共同命令(IEEE Standard Code，Formats，Protocols，and Common Commands) ，它定义了控制命令的表头格式，参数的型态，共同命令集及状态回报格式等。如此，在软件程序设计有了新的标准，即可解决软件兼容性的问题。

1.1 GPIB总线的基本架构

1.1.1 装置连接方式

IEEE 488接口，可将控制器 (计算机) 、量测仪器(装置) 等以并联方式连接在一起，形成一自动量测系统。连接方式可分成线式(Linear) 串接与星形 (Star) 连接两种方式。线性串接方式是以一台串联着一台的方式，连接成一测试回路。而星形连接方式，图中，以一台装置为中心，幅射连接至其它装置。此种连接方式有个缺点，为受限于连接器重迭之数目，重迭数目最好不要超过三个，以免最下方的装置的连接器承受太大的力量。

1.1.2 IEEE 488.1

电缆线长度的限制GPIB总线为了要达到数据高速传输的目的，在IEEE 488.1里对于电缆线的长度有以下的限制：

(1) 一个系统内，电缆线的总长度不得超过2公尺乘以连接装置的数目，但最大长度不得超过20公尺。

(2) 一个系统内，所能连接装置数目不得超过15个，而且其中至少要有2至3个装置是在开机状态。

1.1.3

IEEE 488 讯号线IEEE 488总线是由16条讯号线与8条地线及隔离线所组成，如图1-1所示，

为IEEE 488

连接器的接脚图，图中详细定义24条总线所在的位置，其中16条讯号线依其功能可区分成三大类：

八条资料线 (Data Line)

五条接口管理线(Management Line)。

三条交握线 (Handshake Line)。

图1-1 IEEE 488 连接器之接脚图

1. 八条数据线IEEE 488.1标准里定义之数据线共有八条，称为DIO1、DIO2．．．至DIO8，用来传输命令讯息 (接口讯息) 和数据讯息 (装置相关讯息) 之用。

2. 五条管理线IEEE 488总线里共定义有五条管理线，分别分别说明如下。

(1) IFC(Interface Clear)线IFC管理线，为系统控制器重置装置之用。

(2) ATN(Attention)线ATN管理线，用来指示在总线八条数据在线的数据为命令讯息或则是数据讯息。

(3) REN(Remote Enable)线REN管理线，是装置用来切换装置为远程控制(Remote Control) 或是本地控制 (Local Control) 。所谓远程控制乃是透过GPIB总线所传送过来的装置相关讯息进行控制，而本地控制则是利用装置本身面板按钮开关进行控制。

(4) EOI(End-or-Identify)线 EOI管理线，是装置(发话者) 所传送的数据序列至最后字节时，令EOI线动作(拉至低准位) ，表示数据传输结束。相对地，收听者在判别其EOI线被拉至低电位时，即停止读取数据。

EOI线可与NL (New Line) 字符及CR (Carriage Return)字符相互结合成结束符号。

(5) SRQ(Service Request)线 SRQ管理线，是装置用来通知值班控制器，其需要控制器的服务。当SRQ管理线所处的电位为低准位时，表示装置须要服务，此时装置须一直保持低准位，直到其被值班控制器循序轮询完后，才可将SRQ线电位拉高，解除服务要求。因此，相对地值班控制器就必须随时监测其SRQ信号，以判断是否有装置要求服务中断。

3. 三条交握线IEEE 488.1标准定义了三条交握线，作为装置间的异步数据传输，GPIB 总线使用此三条交握线间的互锁交握技术(Inter Locking Handshake Scheme)，来确保装置间所传输或接收的数据不会遗失。三条交握线定义如下：

(1) DAV(Data Valid)：数据有效线

(2) NRFD (Not Ready For Data)线：尚未备妥接收数据线

(3) NDAC(Not Data Accepted)：尚未接受数据

1.1.4

装置角色的扮演在IEEE 488总线里，为了确保数据传输的正确性，根据装置控制总线的时机不同，可区分成控制器(Controller) 、发话者(Talker)、收听者 (Listener) 三种角色，分述如下：

1. 控制器一般来说，一个由GPIB接口所组成的测试系统，是由一台计算机与许多不同种类的仪器所组成，此时，计算机即称为控制器。若在一系统里有多台计算机连接在一起，那么目前具有控制能力的计算机

即称为值班控制器，值班控制器可经由控制权的移转，将控制权转移至空闲 (Idle) 的控制器 (计算机) 里。一个装置要能称为控制器，需具备以下四点能力：

管理总线之通信连接管道。

响应装置之服务要求中断。

送出 GPIB 命令讯息。

移转／接收总线控制权。

2. 发话者大部份IEEE 488装置都具备有发话者的功能，其所需具备的能力为：

可被控制器设定成具有发话的能力。.

有能力向GPIB总线传送数据。

任一时刻总线上只能有一装置发话。

3. 收听者大部份的IEEE 488装置都具备有收听者的功能，其所需具备的能力为：

可被控制器设定成具有收听的能力。

具有由GPIB总线接收数据之能力。

任何时刻，总线上最多可允许14个收听者同时接收数据。

1.2 界面机能

IEEE 488.1里所定义的接口机能，是用来产生、处理或接收接口讯息，以使接口讯息能够正确地在装置间传递，而达到通讯的目的。IEEE 488.1所定义的接口机能共有十种，但并不是所有装置都需要实现这十种机能，完全依照装置需求而定，但是装置若实现其中某一机能时，就必需遵守该接口机能的通讯协议。

每个接口机能又可以进一步分成很多种的副机能 (Subset) ，在IEEE 488.1 里的规格书的附录里有详细地记载。因此，为了能显示出某一装置所具有的接口机能能力，标准里建议装置在其手册或GPIB连接器附近，标记出如图1-2所示之记号。在每一接口机能英文缩写字母后面接上数字，用以表示该机能之层次(Level) ，亦即为副机能，此数字若为0表示无该机能。IEEE 488.1 里所定义的十大接口机能及其副机能为：

图1-2 IEEE 488接口机能范例

1. SH，发送交握接口机能发送交握接口机能主要的作用是使装置具有一能有效地传输多线讯息的能力，其与一个或多个接受交握接口机能间的互锁交握程序能够确保每一多线讯息的异步传输。

2. AH，接受交握接口机能接受交握接口机能主要的作用是使得装置具有一能有效地接收多线讯息的能力，其与一个或多个发送交握接口机能间的互锁交握程序，能够确保每一多线讯息的异步传输。

3. T，发话者接口机能 (包含循序轮询能力) 发话者接口机能主要的作用是使得装置具有一能传送装置相关

数据 (数据讯息，且包含循序轮询时所回传之状态字节缓存器之值) 至总线的能力；此能力只有在装置被控制器设定成发话者才存在。

4. L，收听者接口机能收听者接口机能主要的作用是使装置具有一能接收装置相关数据 (数据讯息，包括状态位) 的能力。此能力只有在装置被控制器设定成收听者才存在。

5. SR，服务要求接口机能服务要求接口机能主要的作用是提供装置具有一能以异步方式向值班控制器要求服务，并且能以同步方式在循序轮询时将状态字节缓存器的内含值送出。

6. RL，远程与本地接口机能远程与本地接口机能主要的作用是提供装置具有一选择远程与本地两种输入数据模式的能力。采用本地模式是允许装置可以从面板上设定其操作程序；反之，采用远程工作模式是透过

IEEE 488总线而来的装置相关讯息，来设定其操作程序。

7. PP，并行轮询接口机能并行轮询接口机能主要的作用是使得装置在值班控制器执行并行

轮询时，可以利用PPR (Parallel Poll Response) 讯息响应给控制器，使得控制器能具以分辨出在总线上是谁在要求服务。并行轮询和循序轮询，虽然都可以用来响应装置的服务要求，但是在程序上还是有些差异，例如：

实行并行轮询时，事先值班控制器需先指定那一条DIO线为该装置之对应线，而循序轮询却不需事先设定。并行轮询一次可以响应八个装置的状态(八条DIO线) ，而循序轮询，却要依序轮询每一次装置的状态位，以判别其是否要求服务。

8. DC，装置清除接口机能装置清除接口机能主要的作用是提供装置具有被清除 (初始化) 的能力。

9. DT，装置触发接口机能装置触发接口机能主要作用是一个或一群装置具有一被触发而执行其本身制定的基本操作能力。所谓一群指的是系统里一部份的装置或全部装置。装置触发接口机能可借着利用接口讯息GET来触发装置，以达同步的作用。

10. C，控制器接口机能控制器接口机能主要的作用是提供装置具有传送装置地址、通用命令和寻址命令至其它装置的能力。此外，此机能尚具有执行并行轮询的能力，以便能决定是那一个装置要求服务。

1.3 循序轮询与并行轮询

一般正常情况下，整个系统控制流程都是以控制器为主体，由其指派何者为发话者，何者为收听者，从而进行数据的传递。虽然如此，还是会有很多的突发状况发生，须要立刻通知控制器，以便作实时的处理。例如打印机的纸张用完了，须要马上通知控制器以停止数据的打印；或则是时间计数器已达到默认值，也须要立即知会控制器做适当的处理。要能达成上述的要求，装置就必需用“中断＂的方式通知控制器，这样控制器才能及时做些响应的措施。

IEEE 488.1硬件规格里定义有一讯号线称为SRQ线。SRQ线平常的准位为“H＂准位，一旦装置有急事要控制器马上处理，就把此SRQ线的准位拉成“L＂，以中断控制器。而在控制器的程序设计中就必须要有中断服务子程序，来执行相对应的工作。中断服务子程序首要的工作就是确认到底是那一种装置产生SRQ中断，确认的方式有两种，第一种方式称为“循序轮询＂，第二种称之为“并行轮询＂。采取循序轮询时，控制器在接收到SRQ讯号后会将装置的状态字节缓存器 (Status Byte Register) 值传回，控制器检查装置所传回的状态字节缓存器的位六 (RQS位) 的值是否为1，若为1表示此装置要求中断服务，则跳到相对应子程序执行相对应的工作；若不为0则控置器继续呼叫下一个发话者，直到找到发送SRQ信号之装置为止，如此逐一询问，故称呼此方法为循序轮循。至于并行轮循则是每一装置分配一条DIO线，控制器一次读取8条DIO线值即可得知发话者的状态，从而判断何者须要服务，由于一次可询问八个装置，故称之为并行轮询。一般来说，并行轮询询问那个装置需要服务，主要是根据ist状态来判别，控制器可以随时实行并行轮询，并不一定要利用SRQ中断才响应，只有循序轮询一定要利用SRQ中断动作才能启始。

1.3.1 循序轮询

循序轮询动作的方式为当一装置需要服务时，会送出SRQ信号(SRQ讯号线为真，低电压准位)

通知控制器，接收到SRQ信号的控制器，会依照顺序逐一轮询各个装置，被呼叫的装置即送出状态字节缓存器之值，控制器接收到此一状态字节数据后，加以检查位6之值，判断值是否为1，若为1表示此装置要求服务。

1.3.2 并行轮循

前述循序轮询方式是控制器按照顺序逐一询问装置是否要求服务，因此，若该要求服务的装置，恰好在最后才被轮询，那么此举势必会延迟到整个系统时效上的需求，此时若改用并行轮询会变得较有效率。所谓并行轮询是将八条DIO线分配给八个装置，每条DIO线代表着该装置的状态，如此，可借着数据的读取，一次判断八个装置的状态，即可知那一装置要求服务。此种分配装置是使用那一条DIO线来表示其状态的动作，称之为构建 (Configure) ，并行轮询中构建的方式有两种，一种称之为本地构建 (PP2) ，其构建方式为只要按照装置使用手册的说明将开关设定成所需的状态即可。而另一种方式称为远程构建 (PP1) ，其构建方式为接受从控制器所下之接口讯息命令 (PPE) 来设定使用之模式。当整个构建完毕之后，控制器令ATN及EOI在线之电压准位同时变成“L＂ (即IDY接口讯息) ，以通知全部发话者现在已进入并行轮询状态，发话者在接收到此一讯号后，会将表示自己之状态位状态 (状态位值之决定，于后途述) 送出至预先被分配的DIO在线 (PPR讯息)，整个动作如图1-3所示。接着控制器依据三线交握协议，从总线上读取DIO1～DIO8上之各个发话者所传送来的状态信号，即可得知装置之状态。

图1-3 并行轮询之讯息交换

图1-4所示为并行轮询采用远程构建之程序图，首先，在命令模式下对所欲构建之装置寻址为收听者，而后送出如下命令。

图1-4 并行轮询之远程构建程序图

(1) PPC：并行轮询构建命令，通知装置现已进入并行轮询之远程构建模式，其后需紧接着二次命令，PPE或PPD。

(2) PPE：并行轮询致能命令。作用为将数据线分配给被选址之装置，其命令之字节合为Y110SPPP 其中，PPP (DIO1至DIO3) 之组合值加一，即为装置被分配的DIO线位置，可分成PPR1至PPR8讯息，如表1-1所示。，至于S位称为感测位 (Sense Bit) ，在响应并行轮询时，若代表装置之状态的位ist本地讯息(ist的产生在IEEE 488.1中允许装置自行定义，但在IEEE 488.2里却有明确的规范和感测位S之极性一致时令该装置所分配到之DIO线的电压准位为＂L＂，如表1-2所示。

表1-1 PPR讯息

至于感测位的用法，举例来说，假设某一计数器在并行轮询组态时 (PPE接口讯息) 设定其S 位值为0，且为PPR1 (使用DIO线1) ，那么此计数器可以在平常时设其ist值为1，等到其计数器达到默认值时，ist值转变为0，因此17在接受并行轮询时令DIO1线之电压为“L＂，以通知控制器其计数器值已达默认值了。

表1-2 ist本地讯息

(3) PPD：并行轮询失能命令，作用为取消分配给被选址之装置的数据线，此即为解除远程构建的方法，此外，也可使用通用命令PPU，将所有总线上之具有远程构建能力的装置全部解除。

(4) UNL

：解除远程构建状态。

RS232串行接口实现GPIB接口的发送和接收

摘要：本文的目的是利用一台电脑RS232串行接口实现GPIB接口的发送和接收，并有能力跟RS232及周边设备的GPIB进行连接。其主要特点在于串行通信的波特率可以由用户和被自动化的数据流调整。 1、引言 如今，越来越多的测试和测量仪器可连接到通用接口总线（GPIB），这使该技术的掌握和交流更为容易。所以，必须有一个GPIB接口。在一般情况下，如果该仪器是基于个人计算机（PC ），则现有的PCI-GPIB卡或USB接口的GPIB卡都可以使用，但成本较高。此外，有大部分是基于微控制器上的，它有RS232接口但不具备PCI或USB接口。因此，RS232 - GPIB接口是一种扩大GPIB的功能的低成本的解决方案。尽管还有一些的RS232- GPIB卡，我们证实简化RS232 - GPIB接口架构和加快串行通信的速度可以来满足更高的要求。 2硬件设计研究的RS232 - GPIB接口 2.1硬体架构的界面 该RS232 - GPIB接口，其核心部分是8051单片机，有两个端口，一个是RS232端口另一个是GPIB的端口。它不仅可以通过RS232串口端口连接PC，而且还可以连接其他设备来扩大GPIB接口。串行设备为了满足不同波特率的串行传输，可以由用户来设置波特率。此外，在数据量和处理速度的基础上数据流可以自动控以确保数据传输的可靠性。除微控制器外最重要的部分是RS232 - GPIB接口的TNT4882 GPIB接口芯片。 2.2 TNT4882使用范围 国际TNT4882提供了一个单片机向GPIB发送/接收的接口。它有三个不同的内部硬件架构：单芯片模式，涡轮7210模式，与Turbo 9914模式。其中第一个芯片的模式是最简单和最快的TNT4882体系机构，其中先入先出（先进先出）缓冲器的TNT4882是直接连接到GPIB 的。它可以很容易地接到任何16 或8位微处理器。除了一个40 MHz的时钟电路外，TNT4882可以直接连接到GPIB的。 在设计方面，bus B（D7类- 0 ）的TNT4882是用于8位输入/输出通道，连接到8051数据总线。32个寄存器分别位于8051外部数据存储器和32字节输入/输出内存0x00 ? 0x1f 。该TNT4882可以中断处理器断言其中断信号INTR以及哪些是活跃高的。因为8051的IRQ线是低作用的，所以INTR以及信号TNT4882必须倒置，然后连接到一个可用的中断线路。因此，一个通用阵列逻辑（GAL器件）芯片是用来锁存地址总线信号，并产生了积极的CSN和中断信号。此外，max708是用来复位的8051微控制器和TNT4882 。 2.3波特率调整和串行通信的流量控制串行通信 RS232 - GPIB接口可通过一个RS-232C电缆连接到串口设备。由于串行通信设备的波特率相关性，连接到8051单片机端口1的一组交换机的波特率可以从1200到115200中设置。 作为核心部分的RS232 - GPIB接口，8051单片机串行通信提供与RXD （串行输入端口）边和TXD脚发送（串行输出端口）密码的功能。无流量控制线定义了RS232系列的标准，当在处理时间内接收缓冲区满或没有接收准确的数据时，数据可能会丢失。为了提高传输的可靠性，免插脚的8051采用硬件握手方式，以允许或拒绝转让信息请求。硬件握手功能始终活跃在串行数据传输。该p1.0的8051 ，被作为RTS的信号线来连接到一级转换芯片的RS232连接器的CTS线9针的标准。当RTS的路线是中断的，它表明RS232 - GPIB接口准备好从串行设备中接收数据。同时，以串口设备接收和发送的信号作为CTS的信号。如果

基于GPIB接口及数字存储示波器的数据采集

基于GPIB接口及数字存储示波器的数据采集 上海大学自动化系王道洪高艳霞（上海，200072） 摘要本文首先简要介绍了GPIB接口及数字存储示波器的基本工作方式，然后给出了基于C++的通过GPIB接口实现微机与数字存储示波器之间的数据传输实施方案。 关键词GPIB接口;IEEE-488;数字存储示波器； 1.引言 随着科研和生产的现代化发展，对测试技术的要求也越来越高，而传统仪器那种独立使用、手动操作的模式，难以胜任这种复杂的多任务的测量要求。近几年来，计算机技术得到了迅猛发展，其丰富的软、硬件资源以及低廉的价格，使得计算机在测试系统领域中发挥了极其重要的作用。利用计算机实现对仪器的操作、控制，代替传统的人工操作方式，使用预先编制好测试程序，就可以排除人为因素造成的测量误差，实现自动测试，提高测试效率和精度。从而使得计算机和测试仪器的通信成为一个必须解决的问题。由于测试仪器种类繁多，无法对仪器的信号线的设置、逻辑电平和接口功能实行统一的标准。美国NI(National Instruments)公司的GPIB接口卡使得这一问题得到了解决。GPIB接口就像一座桥梁把可编程仪器与计算机紧密的联系起来，实现了两者之间的通信。由于传输数据的快速性，使得GPIB卡在需要快速、大量传输数据的场合得到了广泛的应用。本文所述的数据采集技术应用于电力电子器件参数自动辨识系统。由于要采样波形的快速性，一般的数据采集卡难以满足要求。这里示波器完成数据采集，GPIB卡完成数据传送，很好解决了数据采集及传输的快速性问题。 2．GPIB接口简介 在1975年，IEEE采用了HP-IB的接口技术，形成了IEEE488国际标准，从而提出了GPIB(General Purpose Interface Bus)的名称。GPIB是一个8位并行通用接口总线，其传输率达到1.5Mbyte/s；设备间最大距离不超过4m，平均距离不超过2m；系统可带14台设备；GPIB总线有8根数据线，3根挂钩线，5根接口管理线，8根地线。在连接方式上，GPIB 既可以总线式连接，也可以星型连接。IEEE488为GPIB系统设备定义了3种属性：控者（controller）,讲者（talker）,听者（listener）。控者通常是计算机，它对总线上的数据流进行管理；讲者负责发送仪器设备的命令和数据；听者负责接受这些命令和数据。设备可具有其中的多个属性。所有GPIB设备和接口都必须分配一个GPIB地址，其地址范围为：0～30。当控者要和GPIB设备通信时，就可以使它们的地址成为听地址和讲地址。图1为GPIB 寻址命令字。GPIB地址位的第六位是TA(Talk Active)，第五位是LA(Listen Active)。如果一台设备的地址为1，则控者送41H，使该设备成为讲者。因为控者地址通常为0，所以使命令字为20H，其本身就成为听者。 7 6 5 4 3 2 1 0 0 TA LA GPIB地址（0～30） 图1 GPIB寻址命令字 GPIB是8位并行通用接口总线。其通用性大大简化了软、硬件的设计，只需进行简单

GPIB(General-Purpose Interface Bus)-通用接口总线

gpib GPIB（General-Purpose Interface Bus）-通用接口总线 大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口于电脑相连。 GPIB 简介 1965年惠普公司设计HP-IB 1975年HP-IB变成IEEE-488标准 1987年IEEE488.2被采纳, IEEE 488-1978变成IEEE488.1-1987 1990年SCPI规范被引入IEEE 488仪器 1992年修订IEEE 488.2 1993年NI公司提出HS488 1965年, 惠普公司（Hewlett-Packard）设计了惠普接口总线（HP-IB, 用于连接惠普的计算机和可编程仪器.由于其高转换速率（通常可达1Mbytes/s）, 这种接口总线得到普遍认可, 并被接收为IEEE标准488-1975和ANSI/IEEE标准488.1-1987. 后来, GPIB比HP-IB的名称用得更广泛. ANSI /IEEE 488.2 -1987加强了原来的标准, 精确定义了控制器和仪器的通讯方式. 可编程仪器的标准命令（Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI）采纳了 IEEE488.2定义的命令结构,创建了一整套编程命令.

多仪器的星型组合和线型组合 我们使用一台计算机，通过GPIB控制卡可以实现和一台或多台仪器的听、讲、控功能，并组成仪器系统，使我们的测试和测量工作变得快捷, 简便, 精确和高效。通过GPIB电缆的连接，可以方便地实现星型组合、线型组合或者二者的组合。 是一种工程控制用的协议。最初由HP公司提出，目前成为一种国际标准，遵守的协议为IEEE488。一般被用来使用任何编程语言如VB、Vc、C++实现电脑对仪器的控制。当然也有某些仪器制造商自己开发的语言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint，NI公司的labview 等。实现这种控制首先要被控仪器支持GPIB，其次，工控机安装IEEE488卡，并通过gpib线连接两个设备。 GPIB比串口控制提高了传输速率和同时支持的设备总数。但是目前已经被传输速率更快支持设备总数更多的lan接口替代。 General-Purpose Interface Bus,通用接口总线。一种8位的并行通信接口。根据IEEE 488-1987 标准，数据传输速率可达1Mbyte/s。

GPIB简介

GPIB总线标准的历史沿革 z1965年，惠普公司（HP）设计出HP-IB仪器接口总线，用于将其自行设计生产的一系列可编程仪器与计算机进行连接; z1975年，美国电气与电子工程师协会（IEEE）采纳了HP-IB技术并将其加以推广。1978年，IEEE颁布了标准文件IEEE std 488-1978，又称为GPIB（General Purpose Interface Bus）总线标准（GPIB是24针接口）; z1979年，国际电工委员会（IEC）承认了这种接口系统，颁布了IEC-625-79和IEC-625-80两个标准文件（IEC-625是25针接口）; z1984年，我国颁布了ZBY207.1-84和ZBY207.2-84两个文本作为标准; z1987年，IEEE488-1978标准提升为IEEE488.1-1987，全称是“用于可编程仪器的IEEE标准数字化接口； z但是，IEEE488.1-1987标准仍存在不足。为此，IEEE又同时建立了IEEE488.2-1987标准； z1990年4月公布的可编程的仪器命令集SCPI则解决了器件的标准化； z1992年，IEEE488.2-1987标准又进行了新一轮的修改，变更成为IEEE488.2-1992标准。

GPIB仪器的连接方法和工作方式 z GPIB总线一共由16根线组成（未包括8根地回线），其中有8根数据线DB0 to DB7，3根握手线（NRFD、DAV、NDAC），5根总线控制线（ATN、SRQ、IFC、REN和EOI）; z GPIB总线是一种采用异步数据传送方式的双向总线； z GPIB总线上的信息按位（bit）并行、字节（byte）串行的方式传送。所以称为位并行，字节串行。

GPIB接口和IEEE8接口

基于GPIB接口的TD3000仪器控制系统设计 2008-12-12 11:05:00王胜供稿 摘要：本文介绍了如何利用计算机采用GPIB接口及HP标准仪器控制库与TD3000光时域反射仪进行连接的方式、方法，实现了计算机对TD3000程控仪器的测量控制。同时介绍了系统中所应用的HP标准仪器控制库中的函数及TD3000程控仪器命令，并设计了计算机控制仪器完成一次测量过程的原始数据的读取方法和程序流程。 关键词：GPIB接口;光时域反射仪;标准仪器控制库;程控仪器 1 引言 计算机技术和现代微电子技术的发展与普及，促进了电子测量仪器的快速发展。而早期采用独立台式测量仪器来完成的测试工作已不能满足现代测量任务的要求，因此，自动测试系统在企业的生产、科研和工程中得到大规模的发展和应用。自动测试系统即是以计算机软硬件系统为核心，包括测量用仪器仪表、测试对象等组成计算机控制系统。专为仪器控制应用而设计的GPIB接口由此诞生，并广泛运用于仪器仪表的自动测试系统中，成为了智能仪器仪表的标准接口。虽然新兴的接口和总线技术不断地运用于自动测试系统中，但由于GPIB拥有强大的功能、成熟的技术支持与广大的使用者，使GPIB仍将是自动测试系统中的重要组成部分，在系统的组建中，实现对仪器仪表的GPIB控制是最基本和重要的环节。本文将分析和设计使用计算机通过GPIB接口控制TD3000 OTDR仪器，实现仪器的程控测量和测量数据读取方法。 TD3000 OTDR仪器，即光时域反射仪，广泛运用于光纤光缆生产、工程等行业，是对光纤的长度、衰减等重要指标进行测量以及断纤位置定位。常规的操作是在仪器的控制面板上通过各种开关和旋钮完成测量，人工操作较繁琐，数据显示也较单一并且测量结果不易保存和作后续进一步分析处理。此仪器有GPIB标准接口，可与计算机连接组成自动测试系统，完成人工难办或无法进行的测量任务。 2 应用系统组成及GPIB接口简介 2.1 应用系统组成设计 一个典型的GPIB自动测试系统如图1所示，由一台安装有GPIB接口卡的主控计算机与多台带有GPIB接口的测试仪器通过GPIB总线连接而成，其连接方式有总线形式或星形的连接，也可以是两种方式的组合。测试软件运行在主控计算机上，通过GPIB接口卡，对测试仪器进行自动操作和远程控制。 图1 基于GPIB总线的仪器控制系统框图

GPIB接口功能电路设计

GPIB接口功能电路设计 哈理工李博文 2011

1 GPIB 接口总线概述 GPIB ( General - Purpose Interface Bus) 是一种面向程控仪器的通用接口总线, 它是由国际电子电气工程师协会于1974 年9 月制定的一种标准接口总线,又称IEEE488 总线。由于具有数据传输稳定可靠,能够实现有效跟踪等特点, 因此, GPIB 自推出以来, 一直受到各仪 器厂商的青睐, 经久不衰。同时GPIB 本身也在不断的发展, 1990 年出现的SCPI 对仪器命令实施了标准化, 使GPIB 系统互换性和互操作性更强。1993 年推出的HS488 使GPIB 的最高传输速率从1MBp s 提高到8MBp s。GPIB 总线是一种24 芯的并行无源总线, 其中16 条被用作信号线, 包括8 条数据线(DIO1 ～DIO8) , 3 条握手线A V、NRFD、NDAC) 和5条管理线(A TN、REN、IFC、EOI、SRQ) , 其余8条为地线。数据传输采用位并行, 字节串行的双向异步传输方式。消息采用负逻辑, 低电平( ≤018V)为逻辑1 , 高电平( ≥210V) 为逻辑0 。

2 GPIB接口硬件电路的实现 （1）软件模拟实现GPIB接口功能电路硬件框图 软件模拟实现GPIB接口功能电路硬件框图 (2)硬件电路相关芯片 STC89C52 : STC89C52系列单片机是从引脚到内核都完全兼容标准8051的单片机，有PDIP-40、PLCC-44、PQFP-44三种封装形式。其中51/52/53型号后缀为RC，表明片内集成了512字节RAM。STC89C系列单片机是高速/低功耗的新一代8051单片机，最高工作频率可分别达到25MHz～50MHz。STC89C系列单片机有较宽的工作电压，5V型号的可工作于3.4V～6.0V，3.3V型号的可工作于2.0V～

GPIB

GPIB接口介面简介 由[美达科技股份有限公司]提供GPIB接口最早是由美商惠普(Hewlett-Packard) 公司所发展出来，作为自己公司内部仪器间的连接接口，那时称之为HPIB (Hewlett-Packard Interface Bus) 。1975年，美国电机电子工程协会 (IEEE) 依据HPIB为基础，公布了ANSI/IEEE Std 488.1-1975，称为可程序化仪器之IEEE标准数字接口(IEEE Standard Digital Interface for Programmable Instrument，简称IEEE 488-1975) ，它规范了连接器 (Connector) 和电缆线 (Cable) 间的电气特性与机械特性，也定义出总线间数据传输交握(Handshaking) 协定。1978年IEEE 又对1975 年所订的标准做了第一次的修订，称为IEEE 488-1978。根据以上所述，可以得知HPIB、GPIB 及IEEE 488 等，指的都是同样的标准─ IEEE 488-1978标准。 IEEE 488-1978只对硬件 (电气、机械特性及总线协议等) 作了详细地规范，在轫体程序上却无明确地定义，例如命令格式的语法、参数型态的定义及结束字符的使用等，使得某些仪器间出现了GPIB兼容性的问题。有鉴于此，惠普与太克(Tektronix) 等仪器大厂，联合于1987年重新订定IEEE 488，将其分成了硬件上的标准－IEEE 488.1-1987及软件上的标准－IEEE 488.2-1987。 IEEE 488.1-1987即为IEEE 488.1-1978，而IEEE 488.2-1987却为新定的标准规范，命名为IEEE标准码、格式、协议及共同命令(IEEE Standard Code，Formats，Protocols，and Common Commands) ，它定义了控制命令的表头格式，参数的型态，共同命令集及状态回报格式等。如此，在软件程序设计有了新的标准，即可解决软件兼容性的问题。 1.1 GPIB总线的基本架构 1.1.1 装置连接方式 IEEE 488接口，可将控制器 (计算机) 、量测仪器(装置) 等以并联方式连接在一起，形成一自动量测系统。连接方式可分成线式(Linear) 串接与星形 (Star) 连接两种方式。线性串接方式是以一台串联着一台的方式，连接成一测试回路。而星形连接方式，图中，以一台装置为中心，幅射连接至其它装置。此种连接方式有个缺点，为受限于连接器重迭之数目，重迭数目最好不要超过三个，以免最下方的装置的连接器承受太大的力量。 1.1.2 IEEE 488.1 电缆线长度的限制GPIB总线为了要达到数据高速传输的目的，在IEEE 488.1里对于电缆线的长度有以下的限制： (1) 一个系统内，电缆线的总长度不得超过2公尺乘以连接装置的数目，但最大长度不得超过20公尺。 (2) 一个系统内，所能连接装置数目不得超过15个，而且其中至少要有2至3个装置是在开机状态。 1.1.3 IEEE 488 讯号线IEEE 488总线是由16条讯号线与8条地线及隔离线所组成，如图1-1所示，

什么是gpib_gpib接口

电子知识 GPIB接口(5)GPIB(25) Hewlett Packard在60年代末发明了通用接口总线，或简称为GPIB，使得在电脑和仪器之间的通信得以轻松实现。总线并不是简单的指在电脑和仪器间传输数据，GPIB提供了一种非常必要的规范和协议来管理通信。IEEE协会在1975年定立了GPIB标准，作为IEEE第488个标准，GPIB变得十分著名。GPIB的最初目的是提供电脑对仪器在检验测量时的控制。然而，它的用途被延伸至很多其它领域中，比如电脑到电脑的通信，万用表、扫描仪、示波器的控制。 GPIB可以用作多台仪器通信的平行总线。GPIB以比特传输数据(1比特是8字节)，采用ASCII码字符串编码信息。你的电脑只有安装了GPIB板(或者GPIB扩展板)才可以使用GPIB，这些器材如下图所示。 你可以将许多仪器和电脑连接到同一个GPIB总线上。每一个设备，包括电脑接口板，必须有一个唯一的GPIB地址(0到30之间)，这样数据源和目的地址就可以用这个数字来识别了。通常地址0会被分配给GPIB接口板。连接到接口板上的仪器可以选用地址1到30中的任一个。GPIB有一个控制器，通常是你的电脑，用来控制总线管理功能。为了在总线上传输仪器命令和数据，控制器给一个呼叫口和一个或几个响应口分配地址。然后数据串在总线上从呼叫口被发送到响应口。GPIB VI自动处理地址分配和大部分其它的总线管理功能，为你的低水平设计提供方便。下图展示了一个典型的GPIB系统(图2.4)。 虽然GPIB是一种将数据导入电脑的方法，但是即使是它与嵌入到电脑里的板块配合使用，GPIB在根本上也不同于

数据采集。使用一个特别的协议，GPIB与另外的电脑或者仪器实现对话，将它们采集到的数据导入本电脑中，而涉及直接连接信号的数据采集则由电脑的DAQ设备负责。 使用GPIB作为你最终仪器系统的一部分，你需要一个GPIB板或者外接盒，一条GPIB电缆，LABVIEW，一台电脑，一个IEEE 488-兼容仪器来通信(或者另一台带有GPIB板的电脑)。你同样需要在你的电脑里安装GPIB驱动软件，依照你是与LabVIEW配合还是与板块配合，安装相应的驱动。 GPIB接口与总线 接口部分是由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送、接收、编码和译码;总线部分是一条无源的多芯电缆，用做传输各种消息。将具有GPIB 接口的仪器用GPIB总线连接起来的标准接口总线系统。 在一个GPIB标准接口总线系统中，要进行有效的通信联络至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置。 讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置( 如测量仪器、数据采集器、计算机等)，在一个GPIB系统中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只能有一个讲者在起作用。 听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置(如打印机、信号源等)，在一个GPIB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。 控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如对其他设备进行寻址或允许“讲者”使用总线等。控者通常由计算机担任，GPIB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提

第三次作业(带有GPIB接口的芯片TNT4882)

TNT4882 芯片名称：TNT4882 生厂商：美国NI公司 芯片功能： TNT4882是美国NI公司的一款单芯片、高速、听/讲功能的兼备的GPIB 接口专用芯片。它内部集成了Turbo488（高速传输电路）以及NAT4882(IEEE4 88.2兼容电路)，并拥有诸多新的特性，能够兼容ANSI IEEE Standard 488.1和ANSI IEEE Standard 488.2规范，因而可以为GPIB系统提供一套完整的解决方案。为了达到更高的传输速率。TNT4882采用了单芯片FIFO缓存电路设计， 其内置的16个增强型IEEE 488.1兼容收发器可以直接连接GPIB总线，以实现HS488传输模式（一种新的GPIB高速传输模式）。在兼容性方面，它与以往 使用的μPD7210、TMS9914A中的寄存器设置完全兼容，用户可以将以前所用 的代码直接移植到TNT4882上。同时，它所包含的Turbo488电路及其诸多新 特性也可以在一定程度上减少软件的开销。另外，TMT4882还具有灵活的CPU 接口，可以方便地连接各种16位或8位微处理器，并将CPU发出的消息和信 号转化成相应的GPIB消息和信号，以使实现GPIB设备和CPU及内存之间的 通信。GPIB（General Purpose Interface Bus）接口总线最早由美国HP公司倡导 实施，命名为HPIB。由于它良好的接口特性，很快在国际范围内得到广泛的应 为GPIB。虽然有多种叫法，但实际上除了机械标准有所不同外，其实质完全相同。它犹如一座桥梁，将配置GPIB总线接口的仪器与计算机紧密地结合起来。用它组成的系统方便、灵活、功能强及适应性好，可方便地应用到科研、工程、医药工程、医药及测试等领域。

LabVlEW中+GPIB+仪器编程

LabVlEW中GPIB 仪器编程 摘要LabVIEW是当今最流行的虚拟仪器开发平台，文中介绍了用LabVIEW开发基于GPIB总线的虚拟仪器的全过程及其硬件和软件要求，并给出了一个开发实例。实例为用LabVIEW虚拟仪器开发平台对一台带有GPIB接口磁测量仪进行二次开发，构建自己的虚拟仪器。与台式仪器相比，该虚拟仪器最突出的优点是不需要其它数据采集卡便可完成磁场的实时采集测量，并将采集结果保存到文件，以供后续分析使用，从而大大扩展了原有台式仪器的功能。 关键词：LabVIEW；GPIB；实进采集 前言 数据采集、仪器控制和自动化测试是实验室研究经常遇到的实际任务。LabVIEW的出现使普通的实验室工作者也能在较短的时间内构建自己的测控系统。LabVIEW采用图形化语言进行编程，抛弃了传统的文本编程方式，程序开发变得简单直观，开发时间大大减少。 尽管现有的测试测量仪器能提供很高程序上的测量自动化操作，但有时仍然不能满足实际测量的需要，因为实际的测量要求往往随实际的测量环境和测量目的不同而发生改变，但台式仪器的功能一般是固定不变的。例如一些台式仪器虽然能对某些物理量进行实时测量，但它并不能将整个测试过程的数据记录下来，仪器本身仅仅相当于一个物理量指标器。为了实现实时测量分析并记录其测量结果，必需进行额外的工作。方法之一是利用仪器本身的模拟输出接口，配一个数据采集卡对模拟输出信号进行采集并进行相应的后续分析处理。方法之二是利用仪器本身提供的编程接口，通过编程实现。与第一种方法相比，第二种方法不需要额外的硬件，使得测试系统变得简单、方便。 GPIB(General Purpose Interface Bus)是仪器与各种控制器(最常见的是计算机)之间的一种标准接口，许多仪器都带有此接口。就编程语言而言，强大、灵活的仪器控制功能使LabVIEW成为开发虚拟仪器的首选编程语言，而且利用LabVIEW开发的虚拟仪器具有很好的外观效果，其用户界面可与实际仪器的操作面板相媲美。本文介绍了用LabVIEW开发基于GPIB接口的虚拟仪器的一般步骤，并给出了一个实际的开发实例。 GPIB总线虚拟仪器的硬件描述 GPIB接口是一种8位数字并行通讯接口，其数据传输速度为1Mbyte/s。GPIB设备分为听者(Listeners)、说者(Talkers)和控制器(Controllers)。说者负责发出消息(数据或命令)，听者负责接收消息(数据或命令)，控制器(通常是一台计算机)负责管理总线上的消息，并指定通讯连接和发送GPIB命令到指定的设备。有些GPIB设备在不同的时候可以扮演不同角色，有时充当说者，有时充当听者，有时又作为控制器。GPIB接口的优点在于通过一个接口可以将多个GPIB设备连接在一起，同时完成多种不同物理量的测量。GPIB的基地址共有31个，为了获得较高的数据传输速度，连接设备一般超过15个，对于普通的测量这已经足够了。开发基于GPIB总线的虚拟仪器一般需如下硬件:计算机、带有GPIB接口的测试仪器、

GPIB接口总线简介及应用

GPIB(General-Purpose Interface Bus)-通用接口总线 大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口与电脑相连。 GPIB 简介 1965年惠普公司设计HP-IB 1975年HP-IB变成IEEE-488标准 1987年IEEE488.2被采纳, IEEE 488-1978变成IEEE488.1-1987 1990年SCPI规范被引入IEEE 488仪器 1992年修订IEEE 488.2 1993年NI公司提出HS488 1965年, 惠普公司(Hewlett-Packard)设计了惠普接口总线(HP-IB, 用于连接惠普的计算机和可编程仪器.由于其高转换速率(通常可达1Mbytes/s), 这种接口总线得到普遍认可, 并被接收为IEEE标准488-1975和A NSI/IEEE标准488.1-1987. 后来, GPIB比HP-IB的名称用得更广泛. ANSI /IEEE 488.2 -1987加强了原来的标准, 精确定义了控制器和仪器的通讯方式. 可编程仪器的标准命令(Standard Commands for Programm able Instruments, SCPI)采纳了IEEE488.2定义的命令结构,创建了一整套编程命令. 多仪器的星型组合和线型组合 我们使用一台计算机，通过GPIB控制卡可以实现和一台或多台仪器的听、讲、控功能，并组成仪器系统，使我们的测试和测量工作变得快捷, 简便, 精确和高效。通过GPIB电缆的连接，可以方便地实现星 型组合、线型组合或者二者的组合。 是一种工程控制用的协议。最初由HP公司提出，目前成为一种国际标准，遵守的协议为IEEE488。一般被用来使用任何编程语言如VB、Vc、C++实现电脑对仪器的控制。当然也有某些仪器制造商自己开发的语言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint，NI公司的labview等。实现这种控制首先要被控仪器支持GPIB，其次，工控机安装IEEE488卡，并通过gpib线连接两个设备。

GPIB接口及应用简介

什么叫GPIB？GPIB简介 GPIB(General-Purpose Interface Bus)-通用接口总线大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口与电脑相连。 1965年惠普公司设计HP-IB 1975年 HP-IB变成IEEE-488标准 1987年 IEEE488.2被采纳, IEEE 488-1978变成IEEE488.1-1987 1990年 SCPI规范被引入IEEE 488仪器 1992年修订IEEE 488.2 1993年 NI公司提出HS488 1965年, 惠普公司(Hewlett-Packard)设计了惠普接口总线(HP-IB, 用于连接惠普的计算机和可编程仪器.由于其高转换速率(通常可达 1Mbytes/s), 这种接口总线得到普遍认可, 并被接收为IEEE标准488-1975和ANSI/IEEE标准488.1-1987. 后来, GPIB比HP-IB的名称用得更广泛. ANSI /IEEE 488.2 -1987加强了原来的标准, 精确定义了控制器和仪器的通讯方式. 可编程仪器的标准命令(Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI)采纳了IEEE488.2定义的命令结构,创建了一整套编程命令. 多仪器的星型组合和线型组合

我们使用一台计算机，通过GPIB控制卡可以实现和一台或多台仪器的听、讲、控功能，并组成仪器系统，使我们的测试和测量工作变得快捷, 简便, 精确和高效。通过GPIB电缆的连接，可以方便地实现星型组合、线型组合或者二者的组合。 是一种工程控制用的协议。最初由HP公司提出，目前成为一种国际标准，遵守的协议为IEEE488。一般被用来使用任何编程语言如VB、Vc、C++实现电脑对仪器的控制。当然也有某些仪器制造商自己开发的语言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint，NI公司的labview等。实现这种控制首先要被控仪器支持GPIB，其次，工控机安装IEEE488卡，并通过gpib线连接两个设备。 GPIB比串口控制提高了传输速率和同时支持的设备总数。但是目前已经被传输速率更快支持设备总数更多的lan接口替代。 GPIB接口定义，GPIB接口封装及尺寸图

GPIB

gpib 目录 GPIB GPIB（General-Purpose Interface Bus）-通用接口总线 大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口与电脑相连。 GPIB 简介 1965年惠普公司设计HP-IB 1975年 HP-IB变成IEEE-488标准 1987年 IEEE488.2被采纳, IEEE 488-1978变成IEEE488.1-1987 1990年 SCPI规范被引入IEEE 488仪器 1992年修订IEEE 488.2 1993年 NI公司提出HS488 1965年, 惠普公司（Hewlett-Packard）设计了惠普接口总线（HP-IB, 用于连接惠普的计算机和可编程仪器.由于其高转换速率（通常可达 1Mbytes/s）, 这种接口总线得到普遍认可, 并被接收为IEEE标准488-1975和ANSI/IEEE标准488.1-1987. 后来, GPIB比HP-IB的名称用得更广泛. ANSI /IEEE 488.2 -1987加强了原来的标准, 精确定义了控制器和仪器的通讯方式. 可编程仪器的标准命令（Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI）采纳了IEEE488.2定义的命令结构,创建了一整套编程命令. 多仪器的星型组合和线型组合

我们使用一台计算机，通过GPIB控制卡可以实现和一台或多台仪器的听、讲、控功能，并组成仪器系统，使我们的测试和测量工作变得快捷, 简便, 精确和高效。通过GPIB电缆的连接，可以方便地实现星型组合、线型组合或者二者的组合。 是一种工程控制用的协议。最初由HP公司提出，目前成为一种国际标准，遵守的协议为IEEE488。一般被用来使用任何编程语言如VB、Vc、C++实现电脑对仪器的控制。当然也有某些仪器制造商自己开发的语言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint，NI公司的labview等。实现这种控制首先要被控仪器支持GPIB，其次，工控机安装IEEE488卡，并通过gpib线连接两个设备。 GPIB比串口控制提高了传输速率和同时支持的设备总数。但是目前已经被传输速率更快支持设备总数更多的lan接口替代。 GP－IB即通用接口总线（General Purpose Interface Bus）是国际通用的仪器接口标准。目前生产的智能仪器几乎无例外地都配有GP－IB标准接口。 国际通用的仪器接口标准最初由美国HP公司研制，称为HP-IB标准。1975年IEEE在此基础上加以改进，将其规范化为IEEE－488标准予以推荐。1977年IEC又通过国际合作命名为IEC－625国际标准。此后，这同一标准便在文献资料中使用了HP－IB，IEEE－488，GP－IB，IEC－IB等多种称谓，但日渐普遍使用的名称是GP－IB。 GP-IB标准包括接口与总线两部分：接口部分是由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送、接收、编码和译码；总线部分是一条无源的多芯电缆，用做传输各种消息。将具有GP-IB接口的仪器用GP-IB 总线连接起来的标准接口总线系统如图所示。 在一个GP-IB标准接口总线系统中，要进行有效的通信联络至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置。 讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置（如测量仪器、数据采集器、计算机等），在一个GP-IB系统中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只能有一个讲者在起作用。 听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置（如打印机、信号源等），在一个GP-IB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。 控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如对其他设备进行寻址或允许“讲者”使用总线等。控者通常由计算机担任，GP-IB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。 GP-IB标准接口系统的基本特性如下： （1）可以用一条总线互相连接若干台装置，以组成一个自动测试系统。系统中装置的数目最多不超过15台，互连总线的长度不超过20m。 （2）数据传输采用并行比特（位）、串行字节（位组）双向异步传输方式，其最大传输速率不超过1兆字节每秒。