测控总线与仪器通信技术复习PPT课件

1、.,1,1简述什么叫基带传输、载带传输与宽带传输？ 答：基带传输-凡按数字信号原码进行的传输成为基带传输。基带传输中传输的是一系列方波电脉冲信号。载带传输-在一条物理信道上，把要传输的一路数字信号依附在另一载波信号上进行传输，这样的传输方式称为载带传输。宽带传输-在一条物理信道上按顺序传输多路数字信号，每种要传输的数字信号依附在指定频率的载波信号上，用不同频率段进行多路数字信号的传输。,简述什么叫帧和帧同步？ 答：帧是通信的最小基本单位，按通信协议规定的格式组成。在不同的交换方式下，帧有不同的定义。在报文交换方式中，一帧表示一个完整的报文，而在报文分组交换方式中，一帧则表示一个报文分组，数帧才

2、表示一个报文。 帧同步就是研究帧的识别问题，也就是在通信时，接收端如何识别数据流中一个帧的首尾标志，不允许把一帧信息从中间分割开来，为了实现帧同步，一般在帧信息的首部尾部设置标志符。这样，接收方可通过识别首尾标志符来实现帧同步。,.,2,2.6.3 报文分组交换方式的实现方法,简述报文分组交换方式的实现方法有哪些？ 答：报文分组交换方式的实现方法有虚电路法和数据报法。 （1）虚电路法虚电路是建立在通信双方之间的一条逻辑信道。虚电路方法是通信双方的数据交换在虚电路上完成。虚电路建立过程如下：首先由发送方发送一个呼叫请求分组，按照某种路径选择原则，分组从一个节点转到另一个节点，并做好路径标识，最后

3、到达接收站。若接收站已准备好接受发送方的数据传输请求，则发回一个呼叫接受分组，该分组沿原路径返回发送站。这样就在通信双方之间建立起一条逻辑信道，这就是虚电路。 （2）数据报的方法。在数据方法中，分组又称为数据报。数据报方法和虚电路方法不同，在发送前双方不需要建立逻辑连接。在数据报方式中，每个分组的传送是被单独自理的。每个分组被称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的地址信息，一个节点接收到数据报原样地发送到下节点。接收站接收到的数据报的次序被打乱，接收站必须对接收到的数据报进行重新排序，以便恢复原来的顺序。,.,3,.CRC校验码是网络通信中普通采用的形式，假设待发送的消息为100010010

4、1，生成多项式选用G=X5+X4+X2+1，CRC校验码为多少，发送方发出的信息为什么？ 例：发送的数据消息为：1000100101，生成多项式选用G=X5+X4+X2+1，报文多项式：P=X5（X9+X5+X2+1）使用模2除法求P/G的余式。,.,4,3.3 简单接口通信的连接方式,测控系统采用简单接口通信方法的物理连接有主从结构、星型结构、总线结构等。,3.3.1主从式结构,.,5,1.主系统向从系统传送信息的通信过程,.,6,2.从系统向主系统传送信息,.,7,3.3.4 总线型结构,1.概述 复杂总线包含地址线，数据线、控制线等。,.,8,2总线型多微机智能仪表,.,9,主机开机，用

5、指令使Sele=1。 从机开机，用指令使SRDYB=1，SRDY=0。 主机读得SRDYB=1后，主机用指令使MRDY=1。 各从机读得MRDY=1后，用指令输出SRDY=1，SRDYB=0。 主机通过读取并测试SRDY=1确认所有从机已准备就绪，主机把呼叫的从机编号（4位）送上M/S数据通道，并置MRDY=0。 各从机收到MRDY=0后，立即从M/S数据通道读取前4位从机编号。,.,10,采用同样的办法再广播后四位从机编号。主机发送完后，令Sele=0；从机收到编号后，使SRDYB=1，SRDY=0。 各从机收到Sele=0后，立即把刚收到的地址与自己的从机号比较，在比较前，置SRDY=1，

6、SRDYB=0。 主机接收到SRDY=1，表明各从机没有故障，全响应了，于是主机置MRDY=1。 各从机比较结果，没有对上编号的从机立即退出。被选中的主机读得MRDY=1后，用指令使SRDY=0。SRDYB=0； 主机读得SRDY=0后，则用指令置MRDY=0。这时，SRDY=0，MRDY=0，SRDYB=0。则从机选择完成。,.,11,4.由一台IBM-PC与多台MCS-51组成的总线型多微机SIO系统,由一台IBM-PC或其兼容机作为主机，多台MCS-51单片机作为从机，通过RS-422或RS-232总线互连成的主从式总线型多微机SIO系统。,1）系统的硬件结构,.,12,IBM-PC/X

7、T通过机内的异步通信适配器挂在总线上，异步通信适配器的核心是8520芯片，其功能相当于串行接口芯片。 每台MCS-51都是经过串行口经过驱动转换器后挂在总线上。 系统串行总线只提供数据通道，没有握手联络通道。,2）主机IBM-PC/XT中的通信软件,（1）对8250进行初始化 设定波特率,.,13,4.2.2 信箱结构,信箱式共享存储区把各微处理机专用存储区和共享存储区划分开来，仅建立一块较小的共享存储区供通信使用，而且对共享存储区作了细分，建立了类似邮政信箱格式的分格式逻辑结构。,.,14,采用信箱式逻辑结构，使共享存储区的管理变得相当简单； 每个分格只能被两台微机访问，且只能一读一写。 信

8、箱结构共享存储区虽然管理方便，但所需的存储区单元且较多。,4.2.3通信池结构,采用通信池结构，共享存储区中每个存储单元作用一样、功能单一，共享存储区本身比较简单；,.,15,4.4 双端口存储器及其应用,4.4.1 双向传输的双端口存储器,.,16,双向端口控制器构图,.,17,P1向P2发送数据或P2向P1发送数据统一表示为Pi向Pj发送数据（i=1，j=2或i=2，j=1）。Pi向Pj发送数据的过程如图所示：,.,18,Pi运行发送程序，把数据写入双端口存储器；,Pi发送结束，将本身标志单元FSi置1，其最后一条指令ENi有效，这将使ESj变负，从而向Pj提出中断请求；,.,19,5.

9、总线标准与标准总线 总线是一束公用线，在这束公用线中，必须规定每根线的功能，它们之间的相互配合和位置关系，如此等等必须人为地做出规定，才能依据这些规定使用总线，设计电路。这一系列有关总线的规定就成为总线标准。包括，机械规程、电气规程，功能规程和过程规程。 那些受到国际组织承认、推荐，为许多国家、行业、用户所公认的总线才称为标准总线。,.,20,（6）共用线，包括地址线8根，电源线14根，保留2根以及INIT，初始化启动；CCLK，固定时钟。,5.3.2 数据传送过程,Multibus 总线采用异步方式实现总线握手，因此可兼容各种不同速率的设备，其数据传输过程如下：,.,21,（2）写操作过程,

10、.,22,5.3.5 总线仲裁,（1）串行判优,.,23,.,24,（2）并行判优,.,25,.,26,.,27,8.1.2 GPIB三线挂钩技术,GPIB系统采用广播通信。,讲者知道所有听者准备好接收数据,把数据放在数据线上,宣布数据有效,接收数据,接收完毕，通知讲者。,讲者把数据撤除。,.,28,.,29,讲者工作过程,听者工作过程,.,30,8.2 GPIB的消息编码格式,一、 逻辑组成模型 设备功能区： 完成器件所担负的测控功能。产生器件消息（Device Dependent Message）通过接口编码送上Bus；同时也接受由接口译码的别的器件发出的器件消息。 接口功能区： 实现器件

11、间的匹配连接（机械、电气、功能，运行）用以管理和控制器件消息的传递。 接口消息：由接口功能接受，并据之改变状态的消息（Interface Massages） 远地接口消息：经由GPIB总线传递 本地接口消息：在器件功能与接口功能之间传递,.,31,二 系统消息的分类,.,32,设备消息：通过总线，在两台设备的设备功能之间传递的消息称为设备消息。例如程控命令、数据测量、状态字节等。 接口消息：通过总线，在两台设备的接口功能之间传递的消息称为接口消息。接口消息用来管理接口本身的操作，使接口功能状态发生变迁。接口消息又分为单线接口消息与多线接口消息。 远地消息：凡通过总线传来的消息称为远地消息。设备

12、消息与接口消息都属于远地消息。规定用三个大写字母表示。 本地消息：在一台内部的设备功能与接口功能之间传递的消息称为本地消息。分为两种，一种由设备发往接口功能的本地消息（IEC-625对这类本地消息作了规定）。还有一种是由接口功能发往设备功能的消息（没有作规定）。,.,33,4）命令的传递和译码 图表示机箱控制器将一个命令N(i)A(j)F(k)传递到组件的例子。该命令由系统控制器(一般是计算机)发出，存放在机箱控制器的寄存器中。,.,34,在数据路中，所有由读出线R和写入线W传递的信息统称为数据，它可以是测量数据，也可以是状态信息和控制信息。,（3）数据及其传递,.,35,写线(W1W24)的

13、作用是将控制器所产生的数据信号传输到组件的寄存器内。在每次写入操作时，控制器在W母线上产生数据信号，该信号在Sl前到达稳定状态，并保持到操作结束。 读线(R1R24)的作用是将组件所产生的数据传输给控制器。在每次读操作期间，组件在读出母线R上建立起数据，在选通脉冲之前到达稳定状态，并且在整个数据路操作持续期保持不变，除非改变了数据源的状态。控制器在时启动对R线上数据的接收动作。,.,36,（2）P2连接器 P2连接器总线包括各种电源引脚、10MHz差分时钟、2条并列ECL触发线、8条并行TTL触发线、模块识别线、24条本地总线、模拟相加线等。 1）CLK10 CLK10是10MHz系统时钟。它源于0号槽并分配至112号槽的P2上。0号槽的输出是差分ECL信号，经背板缓冲后作为单源和单目标差分ECL信号分配至各模块插槽。CLK10在背板上是被单独缓冲的。 2）MODID MODID为模块识别总线，用来检测槽中模块的存在与否。识别一特别器件的几何位置(槽号)；用指示灯或其它方法显示模块的实际物理位置。 3）TTL触发线 TTLTRG线是集电极开路TTL触发线，用于模块间的通