mediciones electronicas norma ieee-488

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MEDICIONES ELECTRONICAS 07/05/2015 10:29 - ET: 00:00:00 NORMA IEEE-488 FACULTAD de INGENIERIA UNIVERSIDAD NACIONAL de MAR del PLATA

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Page 1: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

MEDICIONES

ELECTRONICAS

07/05/2015 10:29 - ET: 00:00:00

NORMA IEEE-488

FACULTAD de

INGENIERIA

UNIVERSIDAD NACIONAL

de MAR del PLATA

Page 2: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

INTERFASE PARA INTERCONEXION

DE INSTRUMENTOS PROGRAMABLES

� 1972: Comisión Electrónica Internacional (IEC) propone la normalización.

� 1975: IEEE publica la norma 488/75 para la conexión digital de instrumentos prog.

� 1976: American Nation Standar Institute la adopta = ANSI MC1.1.

� 1978: IEEE publica una versión revisada para facilitar la lectura.

� La IEC adopta la norma IEEE con el número 625-1 en su totalidad, salvo el

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� La IEC adopta la norma IEEE con el número 625-1 en su totalidad, salvo el

conector que es de tipo europeo (sin considerar este detalle son equivalentes).

� En la actualidad se utilizan las designaciones GPIB (General Purpose Interface

Bus), HP-IB (Hewlett Packard Interface Bus) e IEEE-488 son sinónimos.

IEEE 488 / ANSI MC1.1 IEC 625-1

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IEEE-488 – CARACTERISTICAS

� Aspecto funcional: uso de líneas específicas (enviar/recibir mensajes y protocolo

de comunicación), temporización y 10 funciones de interconexión.

� Las 16 líneas se dividen en 3 grupos:

� Bus de datos: 8 líneas (DIO1-DIO8). Mensajes bit-paralelo, byte-serie.

� Control de transferencia: 3 líneas (DAV, NRFD, NDAC) para handshake.

� Administración: 5 líneas (ATN, IFC, REN, SRQ, EOI).

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� Se definen tres tipos de dispositivos: TALKER, LISTENER, CONTROLLER.

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IEEE-488 – CARACTERISTICAS

� Qué ventaja se presenta frente a un instrumento programable USB?

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Page 5: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – CARACTERISTICAS

� Qué ventaja se presenta frente a un instrumento programable USB?

� Conexión en paralelo (hasta 15 instrumentos). Cómo se hace para que la

información llegue sólo al dispositivo que se necesita?

07/05/2015 10:30 - ET: 00:00:03

Page 6: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – CARACTERISTICAS

� Qué ventaja se presenta frente a un instrumento programable USB?

� Conexión en paralelo (hasta 15 instrumentos). Cómo se hace para que la

información llegue sólo al dispositivo que se necesita?

� Cada instrumento tiene una dirección propia (programable) fijada por DIO1-DIO5.

DIO6-DIO7 determinan si actúa como Talker (01 ≡ +64) ó como Listener (10 ≡

+32). El octavo bit no se utiliza. La dirección 31 está reservada (UNL, UNT).

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+32). El octavo bit no se utiliza. La dirección 31 está reservada (UNL, UNT).

X DIO7 DIO6 DIO5 DIO4 DIO3 DIO2 DIO1

List 0 1 A5 A4 A3 A2 A1

Talk 1 0 A5 A4 A3 A2 A1

Page 7: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – HANDSHAKE

� Porqué se requieren 3 líneas de protocolo? (la impresora usa sólo 2).

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Page 8: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – HANDSHAKE

� Porqué se requieren 3 líneas de protocolo? (la impresora usa sólo 2).

� Los instrumentos tienen distinta velocidad de respuesta. La transmisión debe ser

asincrónica y ajustarse al más lento de los conectados (no perder información).

� DAV (DAta Valid): manejada por el T, indica que el byte está listo para enviar.

� NRFD (Not Ready For Data): manejada por el L, indica que no está listo para

recibir. Es Open Colector (Wire-And). Lógica negada, es F cuando todos están

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recibir. Es Open Colector (Wire-And). Lógica negada, es F cuando todos están

listos. El T comprueba este estado para declara DAV = V.

� NDAC (Not Data ACcepted): manejada por el L. Cuando adopta el valor F

indica que todos los dispositivos están listos para recibir nuevo dato. En este

momento el T pone DAV = F y puede cambiar los datos.

� El protocolo puede descomponerse en dos partes: la operación como Talker y la

operación como Listener.

Page 9: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – DIAGRAMA DE TIEMPOS

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Page 10: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – DIAGRAMAS DE FLUJO

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Page 11: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – LINEAS DE CONTROL

� Las 5 líneas de control se conocen también como comandos unilínea, para

diferenciar de los comandos universales (multilínea) que son parabras reservadas.

� ATN (ATtentioN): manejada por el C. Si es V el byte que se transmite es un

comando, si es F es un datos. Condiciona también el significado de EOI.

� EOI (End Or Identify): si ATN = V es manejada por el T, para ejecutar una

encuesta paralelo. Si ATN = F es manejada por el T para indicar que se

transmite el último byte del mensaje.

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� IFC (InterFace Clear): manejada por el C. Detiene todas las comunicaciones y

lleva a los instrumentos a un estado determinado (depende de fabricante).

� REN (Remote ENable): usada por el C. Si es V los instrumentos pasan a modo

Remoto (si tienen la capacidad) cuando se direccionan como L. Al hacerse F

vuelven al modo Local (salvo un envío de LLO).

� SRQ (Service ReQuest): utilizada por uno o mas dispositivos para solicitar

atención. El C debe hacer una encuesta (Serie o Paralelo) para conocer quién

solicita el servicio y porqué.

Page 12: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – ENCUESTAS

� Encuesta Serie: el controlador debe interrogar a cada uno de los dispositivos

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conectados. El C envía el comando SPE (Serial Poll Enable) y direcciona a cada

dispositivo secuencialmente como T. Este debe volcar al bus de datos su STATUS

BYTE, indicando en DIO7 si solicitó servicio, y tratar de liberar la línea SRQ. La

encuesta finaliza con un comando SPD (Serial Poll Disable).

� Encuesta Paralelo: no soportado por todos los instrumentos. El C puede verificar 8

dispositivos simultáneamente. El usuario puede asignar a cada uno en que línea

(DIO1-DIO8) del STATUS BYTE indica si solicita servicio. Requiere de una

programación inicial antes de ser generada.

Page 13: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – MESAJES Y COMANDOS

� Los mensajes transmitidos con ATN = V son específicos del bus y se conocen

como comandos multilínea. Están formados por caracteres ASCII (7 bits). Se

encuentran definidos 12 comandos principales y 2 secundarios.

� Comandos universales (todos los dispositivos direccionados o no):

� LLO (Local LockOut) = 17. Algunos instrumentos disponen de un control

LOCAL para salir del modo remoto. Este comando lo deshabilita.

� DCL (Device Clear) = 20. Los dispositivos retornan a un estado predeterminado,

07/05/2015 10:30 - ET: 00:00:18

definido en su manual de operaciones.

� PPU (Parallel Poll Unconfigure) = 21. Se resetea la configuración de respuesta a

una encuesta paralelo.

� SPE (Serial Poll Enable) = 24. Comienza una encuesta serie .

� SPD (Serial Poll Disable) = 25. Finaliza la encuesta serie.

� UNL (UNListen) = 63. Desdirecciona a todos los L. Sólo el próximo será L.

� UNT (UNTalk) = 95. Desdirecciona al T que se encuentre activo. Direccionar a

otro dispositivo como T produce el mismo efecto (sólo uno puede estar activo).

Page 14: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – MESAJES Y COMANDOS

� Los mensajes transmitidos con ATN = V son específicos del bus y se conocen

como comandos multilínea. Están formados por caracteres ASCII (7 bits). Se

encuentran definidos 12 comandos principales (7 univ. - 5 direc.) y 2 secundarios.

� Comandos universales (todos los dispositivos direccionados o no):

� LLO (Local LockOut) = 17. Algunos instrumentos disponen de un control

LOCAL para salir del modo remoto. Este comando lo deshabilita.

� DCL (Device Clear) = 20. Los dispositivos retornan a un estado predeterminado,

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� DCL (Device Clear) = 20. Los dispositivos retornan a un estado predeterminado,

definido en su manual de operaciones.

� PPU (Parallel Poll Unconfigure) = 21. Se resetea la configuración de respuesta a

una encuesta paralelo.

� SPE (Serial Poll Enable) = 24. Comienza una encuesta serie .

� SPD (Serial Poll Disable) = 25. Finaliza la encuesta serie.

� UNL (UNListen) = 63. Desdirecciona a todos los L. Sólo el próximo será L.

� UNT (UNTalk) = 95. Desdirecciona al T que se encuentre activo. Direccionar a

otro dispositivo como T produce el mismo efecto (sólo uno puede estar activo).

Page 15: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – MESAJES Y COMANDOS

� Comandos direccionados:

� GLO (Go To Local) = 1. El dispositivo vuelve a modo Local. Volverá al modo

Remoto cuando se lo direccione nuevamente.

� SCL (Selected Device Clear) = 4. Se resetea el dispositivo direccionado.

� PPC (Parallel Poll Configure) = 5. Se utiliza junto con PPE y PPD (comandos

secundarios) para configurar la respuesta a una encuesta paralelo.

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� GET (Group Execute Trigger) = 8. Los dispositivos direccionados como L

comienzan una acción pre-programada (sincronización) .

� TCT (Take ConTrol) = 9. Se indica al dispositivo que se le va a pasar el control

del bus → controla la lína ATN (decide cuáles son L ó T).

Page 16: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – MESAJES Y COMANDOS

� Comandos secundarios:

� PPE (Parallel Poll Enable) = 96 ~ 111. Se envía luego del comando PPC para

que el dispositivo responda en una determinada línea de datos:

96 = 60h = 0110 0000

111 = 6Fh = 0110 1111

Los 4 bits más significativos son iguales. En los 3 bits menos significativos se

indica en que línea del bus de datos debe contestar. DIO4 se utiliza para indicar

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indica en que línea del bus de datos debe contestar. DIO4 se utiliza para indicar

que nivel debe tener la línea para que el pedido sea V. Si DIO4 = 1 (0 V) cuando

la línea DIOx sea V indica que se generó un SRQ. Si DIO4 = 0 (5 V), un V en la

línea DIOx significa que NO se requiere atención.

Secuencia de órdenes: LAD (Listen ADdress) + PPC + PPE (valor) + UNL

� PPD (Parallel Poll Disable) = 95. Deshabilita a los dispositivos que han recibido

el comando PPC para responder a la encuesta paralelo.

Secuencia de órdenes: LAD + PPC + PPD + UNL

Page 17: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – CARACTERISTICAS ELECTRICAS

� Utiliza la tecnología TTL, con lógica negativa:

� Los integrados que manejan las líneas SRQ, NRFD y NDAC deben ser open

colector , para permitir realizar la AND cableada.

Estado Lógico Nivel de señal

0 = Falso ≥ +2.0 V (estado alto)

1 = Verdadero ≤ +0.8 V (estado bajo)

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� Para las líneas DAV, IFC, ATN, REN y EOI pueden utilizarse circuitos open

colector o tristate (más útiles para mayor velocidad).

� Las líneas de datos deber ser open colector si se maneja la encuesta paralelo.

� Para los receptores se aconseja el uso de circuitos Schmitt Trigger (mejora la

inmunidad al ruido. Cada línea de señal debe estar terminada con una carga

resistiva para mantener uniforme la impedancia sobre la línea y mejorar el rechazo

del ruido.

Page 18: MEDICIONES ELECTRONICAS NORMA IEEE-488

IEEE-488 – LIMITACIONES

� Como máximo 15 elementos conectados simultáneamente al bus. Pueden utilizarse

31 direcciones secundarias (instrumentos configurables). Total 961 direcciones.

� Máxima velocidad de transferencia = 1 MB/s. En general no es > 200 KB/s.

� La distancia de cableado está limitada a 2 m entre elementos , no debiendo superar

los 20 m en total.

� Software de control: no se especifica la forma de las órdenes para los instrumentos,

07/05/2015 11:33 - ET: 00:00:18

� Software de control: no se especifica la forma de las órdenes para los instrumentos,

dependiendo del fabricante. En 1990 surge la norma SCPI (Estándar Commands

for Programmable Instruments) que define un conjunto de órdenes de

programación idéntico para todos los instrumentos que la cumplan.