Hameg HO88 User manual

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HO88
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St.1001-Zim/tke Printed in Germany

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Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
Der Betrieb von Meßgeräten am IEEE-Bus
Der IEEE-Bus ist eine genormte Verbindung zur Datenübertragung zwischen
Meßgeräten (z.B. Multimeter, Netzgeräte, ...) oder Peripheriegeräten (z.B. Drucker,
Plotter, ...) und einer Steuereinheit (Computer). Die übertragenen Daten können
Gerätenachrichten oder Schnittstellennachrichten sein. Die Steuereinheit kann ein Gerät
dazu veranlassen, Daten zu empfangen oder Daten zu senden. Geräte, die Daten
empfangen können, werden als Listener bezeichnet. Geräte, die Daten senden können,
werden als Talker bezeichnet. Ein Gerät kann Talker, Listener oder beides sein. Die
Steuereinheit heißt Controller. Talker und Listener sind feste Begriffte der IEEE-(IEC-)
Norm und werden hier zur Beschreibung des jeweiligen Gerätezustandes verwendet.
Ursprung des IEEE-Bus
Der IEEE-Bus hat seinen Ursprung in einem bei Hewlett-Packard bis zum Jahre 1965
entwickelten Bussystem zur Meßgerätesteuerung. Im Jahre 1977 wurde der
europäische Entwurf unter dem Namen IEC625-1 verabschiedet, zwischenzeitlich war
im Jahr 1975 der amerikanische Entwurf unter der Bezeichnung IEEE 488 entstanden.
Beide Normen verwenden unterschiedliche Stecker:
• IEC-Bus nach IEC625-1: 25poliger Stecker
• IEEE-Bus nach IEEE 488: 24poliger Stecker
(auch GPIB- oder HPIB-Bus)
Trotz unterschiedlicher Bezeichnung und unterschiedlicher Steckerwahl sind IEC625
(europäisch), IEEE 488 (amerikanisch), GPIB (General Purpose Interface Bus) und HPIB
(Hewlett Pakkard Interface Bus) sowohl elektrisch als auch in der Handhabung der
Bussteuerung untereinander kompatibel. Zum Übergang von Steckern der IEEE-488-
Norm auf Stecker der IEC-625-Norm werden Adapter angeboten. Im folgenden wird
der Begriff IEEE-Bus verwendet, da der 24polige Stecker, der der IEEE-488-Norm
zugeordnet ist, für HAMEG Meßgeräte Verwendung findet.
Fähigkeiten des IEEE-Bus
Zum Betrieb mehrerer Geräte an einer Schnittstelle erhält jedes Gerät eine nur von
ihm benutzte Adresse im Zahlenbereich 0 bis 30. Die Adresse wird über DIP-Schalter
eingestellt. Unter dieser Geräteadresse kann das steuernde System, der Controller,
Geräte ansprechen.
Wird ein Gerät vom Controller zum Senden aufgefordert, dann wird dieses Gerät als
Talker adressiert. Wird ein Gerät zum Empfang von Daten aufgefordert, dann wird
dieses Gerät als Listener adressiert. Nicht jedes Gerät besitzt Talker- und Listener-
Eigenschaften nebeneinander, wie z.B. ein Multimeter. Einige Geräte können nur als
Listener (z.B. Drucker), andere Geräte nur als Talker adressiert werden (z.B.
Einbauinstrumente). Zur gleichen Zeit kann immer nur ein Gerät am IEEE-Bus Talker,
aber mehrere Geräte können Listener sein. Controller kann von mehreren am IEEE-
Bus angeschlossenen Computern immer nur ein Rechner sein. Er ist aktiver Controller.
Er kann andere Computer als Talker oder Listener adressieren oder die Steuerung an
einen anderen Computer übergeben und selbst inaktiver Controller werden, das heißt,
er kann von dem neuen aktiven Controller als Talker oder Listener zum Senden und
Empfangen aufgefordert werden. Auch ohne Benutzung eines Controllers können Daten
über den Bus übertragen werden. Dazu benötigt das sendende Gerät die Fähigkeit
«Talk Only » « Listen Only ».
Aufbau des IEEE-Bus
Der IEEE-Bus besteht aus 16 Signalleitungen, 7 Masseleitungen und einer Schirmleitung.
Die beiden gültigen Normen IEC625 (International Electrotechnical Commission) und
IEEE488 (Institute of Electrical and Electronic Engineers) schreiben die Kontaktbelegung
für die Anschlußstecker vor (Bild 1) . Als Kabel werden Flachbandkabel sowie einfach
oder doppelt geschirmte Rundleitungen mit verdrillten Leitern verwendet. Über den IEEE-
Bus können an eine Steuereinheit gleichzeitig bis zu 15 Peripheriegeräte angeschlossen
werden. Die Einschränkung auf 15 Geräte ergibt sich aus der beschränkten Treiberleistung

Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
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der Interfacebausteine. Sie ist mit ≤48mA definiert. Der aufgenommene Strom eines
Treibers liegt bei ≤3mA (15 Geräte + 1 Steuereinheit mit je 3mA=48mA).
Die Datenübertragung erfolgt über logische Spannungspegel zwischen 0V und 5V. Logisch
«0» entspricht einem Pegel ≥2,0V, logisch «1» entspricht einem Pegel ≤0,8V.
Bild 1 Steckerbelegung IEEE Bus
Achtung: Der 25polige Stecker nach IEC625 kann leicht mit dem für serielle RS-
232-Schnittstellen üblichen, 25poligen Anschlusstecker verwechselt werden und
bei Unachtsamkeit zur Zerstörung der Interface-Elektronik führen.
Keine andere Schnittstelle zur Kommunikation mit Peripheriegeräten ist vom Ablauf
der Bussteuerung bis zur Steckerbelegung so exakt definiert wie der IEEE-Bus. Für
die Verbindung von Geräten untereinander bestehen bis auf die maximale Leitungslänge
keine Einschränkungen. Die Länge der Kabelverbindung soll 2m zwischen zwei Geräten
nicht überschreiten, die Gesamtlänge aller Kabel soll unter 20m liegen. Alle Leitungen
werden elektrisch parallel miteinander verbunden. Die Verbindung kann sternförmig,
als Kettenschaltung oder als Kombination der beiden Möglichkeiten erfolgen. Als
Verbindungselemente eignen sich insbesondere Kabel, die mit Huckepacksteckern
ausgerüstet sind. Sie haben auf einer Seite einen Stecker, auf der anderen Seite eine
Buchse zur Aufnahme des nächsten Steckers (Bild 2).
Bild 2 Geschirmtes IEEE-Rundkabel mit metallischen Huckepacksteckern.
}
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Sous réserve de modifications / Reservado el derecho de modificación
Bedeutung der Leitungen
Die Datenübertragung erfolgt bitparallel und byteseriell über die 8 mit DIO1 bis DIO8
bezeichneten Datenleitungen. Die 3 mit DAV, NRFD und NDAC bezeichneten
Übergabeleitungen kontrollieren die Übergabe der Daten bei der Übertragung. Die 5
Steuerleitungen ATN, IFC, REN, SRQ und EOI arbeiten unabhängig von den
Übergabeleitungen und legen den Betriebszustand der IEEE-Bus-Schnittstelle fest.
Von den 7 Masseleitungen sind 6 mit DAV, NRFD, NDAC, ATN, SRQ und IFC (bei
IEC625 EOI) verdrillt. Die Schirmleitung SHIELD wird auf Erde gelegt.
Datenleitung DIO1 bis DIO8
Jede Datenleitung (DATA IN OUT) überträgt ein Bit des 8 Bit bereiten Datenwortes. Zur
Übertragung wird der ISO-7-Bit-Code oder ASCII-Code mit 7 Bit verwendet. Jedem
Buchstaben oder Zeichen wird dabei ein 7 Bit breites Wort zugeordnet (Bild 4) . Das
höchstwertige Bit (DIO8) wird üblicherweise nicht zur Datenübertragung benutzt und ist
ohne Bedeutung.
Zur Darstellung der Bitkombinationen werden in der Praxis nebeneinander auch das
Dezimalsystem, das Oktalsystem und das Hexadezimalsystem benutzt. Der ASCII-Code
wird heute einheitlich von allen Meßgeräte- und Computerherstellern benutzt; IEEE-Bus
und Computer verwenden somit den gleichen Zeichensatz. In der Regel müssen
Zeichensätze nicht mehr zwischen Rechner und IEEE-Bus konvertiert werden.
Übergabeleitungen DAV, NRFD und NDAC
Die Übergabeleitungen (Handshake-Leitungen) steuern nach einem in der Norm
festgelegten Schema den Ablauf der Datenübertragung auf den Datenleitungen (Bild 3).
Bild 3 ,,Handshake“Protokoll.
Ablauf der Datenübertragung mit DAV, NRFD und NDAC.
Auf den Ablauf hat der Anwender eines IEEE-Bus-gesteuerten Systems in der Regel
keinen Einfluß. Eine Beeinflussung der Übergabeleitungen, sofern sie möglich ist, setzt
die genaue Kenntnis der Abläufe beim IEEE-Bus voraus.
Die folgenden Erläuterungen zu DAV, NRFD und NDAC sind daher nur zur Information
gedacht, aber nicht für ein Verständnis der Funktionen des IEEE-Bus notwendig.
DAV
Der Sender von Daten kontrolliert die NRFD-Leitung und prüft, ob alle Empfänger
empfangsbereit sind (NRFD muß logisch «0», 5V, sein). Danach legt er die Daten auf
die Datenleitungen und signalisiert den Empfängern mit der DAV-Leitung (DAta Valid),
daß die anliegende daten gültig sind (DAV auf logisch «1», 0V). dann kontrolliert er die
NDAC-Leitung und prüft, ob die Daten von allen Empfängern über NDAC (logisch «0»,
5V) gemeldet wurde, setz der Sender DAV ungültig und legt neue Daten auf die
Datenleitungen.