Interconexión de instrumentos

Electrónica. BUS. Interconexión. Unidades modulares. Equipos compatibles. Controlador. Receptor. Trasmisión. Handshake

  • Enviado por: Francisco
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 4 páginas
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TEMA 8 “INTERCONEXIÓN DE INSTRUMENTOS”

1.- SISTEMAS BASADOS EN BUS:

Para realizar medidas complejas. Es necesario disponer un sistema de instrumentos que realicen las funciones deseadas. Hay dos formas de configurar un sistema de este tipo: mediante unidades modulares, o con equipos compatibles.

Interconexión basada en Norma IEEE-488

  • Configuraciones de sistemas:

  • Unidades Modulares: Requieren soporte físico de un instrumento, por ejemplo; unidades enchufables a ORC y equipos diseñados según interfase CAMAC.

  • Equipos Compatibles: Problemas físicos y conceptuales

  • 'Interconexin de instrumentos'
    Línea común o BUS, donde instrumentos se conectan simultáneamente en paralelo. Necesidad de introducir un protocolo de comunicación. La transferencia de la información entre unidades es directa, sin necesidad de pasar siempre por un equipo intermedio o de control.

Fig: Sistema de conexión basado en una línea común (bus)

Hay que introducir un protocolo de comunicación para que con las órdenes oportunas se puedan transferir información a los equipos.

2.- EL BUS IEEE-488:

Coincidente con ANSIMC1.1. Sus designaciones comerciales pueden ser varias: MP-IB,EPIB, ASCIIBUS, PLUSBUS.

El sistema descrito por la norma IEC-625.1-1980, solo difiere en el conector que tiene 25 contactos en vez de 24.

Se debe tener presente que la norma IEEE-488 no dice nada sobre el formato de la información transmitida o el código que se debe seguir. Solo dice como enviarla de un lado a otro, los datos suelen estar codificados en ASCII.

2.1.- ESPECIFICACIONES Y DESCRIPCIÓN:

  • Número de dispositivos interconectados: Hasta 15 en bus continuo. Uno de ellos debe actuar necesariamente como controlador.

  • Vía de interconexión: Red en estrella o en línea, con un máximo de 20m x el número de instrumentos conectados. El cable es pasivo.

  • Líneas de señal: 16 en total, 8 de datos más 8 para mensajes de control y estado crítico.

  • Método de transferencia de mensajes: Transferencia asíncroma de octetos, controlada por las 3 líneas de handshake combinadas.

  • Velocidad máxima de transferencia: 1 megabyte/s, para distancias muy cortas. Lo normal son de 250 a 500 kilobytes a lo largo de toda la línea, como máximo.

  • Funciones de la interfase:10 en total; 5 primarias de comunicación y 5 especializadas. No todos los instrumentos conectados al bus tienen por que tener la misma capacidad funcional, y la norma no se la exige.

  • Capacidad de direccionamiento: 31 direcciones primarias permitidas para transistores de datos (talk) y 31 para receptores de datos (listen). Las direcciones secundarias (definidas con 2 octetos) posibles son 961 para transistores y 961 para receptores. A cada instrumento se le asigna una dirección mediante un código de 7 bits, empleando conmutadores o puentes dispuestos en su circuitería.

  • Transferencia del control: Puede ser delgado, pero no asumido con un máximo de un transistor (y 14 receptores) en cada momento.

  • Circuitos electrónicos en la interfase: Los circuitos de emisión (drivers) y recepción (receivers) deben ser compatibles con niveles TTL.

  • 2.2.- FUNCIONES:

    Las 10 funciones permitidas en el Bus IEEE-488 son:

  • Controlador (C) : Dispositivo que puede actuar como controlador de transmisión de datos, puede hacer de accionamiento de línea ATN, vigilancia de la línea SQR. Puede controlar líneas REN y IFC.

  • Receptor o receptor por extensión (L,LE): Esta función es necesaria para todo instrumento que se desee sea capaz de recibir datos de otro dispositivo en la interfase, cuando es direccionado. (caso de impresoras, registradores, generadores, etc.

  • Transmisor o transmisor por extensión (T, TE): Función necesaria para todo instrumento que se desee sea capaz de transmitir datos, pero no órdenes.

  • Origen de handshake (SH): Cuando un instrumento posee esta función es capaz de poner información en los tres hilos de protocolo para realizar una transmisión correcta mediante las 8 línea de datos. Controla el inicio y el final de la transmisión.

  • Aceptador de handshake (AH): Función que permite obtener una recepción correcta de la información transmitida a través de las 8 líneas de datos. Le permite retrasar el inicio o el fin de la transmisión hasta que esté preparado para continuar la transferencia.

  • Control remoto o local (RL): En los dispositivos que poseen esta función se puede seleccionar dos fuentes de información de entrada; a través de los controles del panel frontal, o por vía remota permite la elección de la escala, unidades, nivel de disparo, ancho de banda, etc.

  • Petición de servicio (PP): Función necesaria para poder interrogar asíncronamente al controlador activo, que vigila la línea con esta designación continuamente.

  • Llamada paralelo (PP): Un dispositivo que tenga esta función puede identificarse, sin necesidad de ser señalado, si desea que se le atienda y el controlador activo está pidiendo una respuesta. Cada dispositivo emplea una de las líneas de datos para identificarse y, por tanto, no puede haber más de 8 con esta función.

  • Inicialización (DC): Cuando se incorpora esta función un dispositivo puede ser inicializado en un estado predeterminado, que depende de cada uno. El estado de un instrumento se puede especificar mediante las acciones que se está realizando, los mensajes que ha generado, y los mensajes que tienen un efecto sobre el instrumento mientras está en dicho estado.

  • Disparo de un dispositivo (DT): El funcionamiento de un dispositivo con esta función puede ser inicializado desde el bus, individual o conjuntamente con el de otros dispositivos.

  • 2.3.- FUNCIONAMIENTO: MENSAJES.

    El tipo de información presente en las líneas de datos viene determinado por el estado de la línea de control ATN. Si es “cierto”, nivel de tensión bajo, se trata de órdenes o direcciones; si es “falso”, nivel alto, se trata de datos de medida, de programación o de estado.

    Cada instrumento compara la dirección del bus con la propia y, si coinciden, reacciona. La línea ATN la acciona el controlador activo para dar un aviso general. Indica si en las líneas de datos hay datos u órdenes. Mediante la línea IFC, el controlador del sistema pone a todos los instrumentos en un estado inactivo predeterminado. Cambiando de nivel alto a bajo la línea REN, el controlador del sistema autoriza a que el instrumento que se elija pase a ser controlado desde el panel frontal. La línea EOI se pone a cero momentáneamente. La última línea de control, SQR, puede ser puesta a cero por cualquier dispositivo que tenga esta función, además de estas órdenes unilínea, hay 5 órdenes multilínea:

  • DCL: Todos los instrumentos capaces de responder, vuelven a un estado inicial predefinido.

  • LLO: Inhibe la acción de los controles locales de un instrumento con capacidad de programación remota.

  • SPE: Establece la llamada es serie a la que responde sucesivamente cada instrumento llamado mediante su byte de estado.

  • SPD: Termina la llamada serie.

  • PPU: Deja a todos los dispositivos que corresponden a la llamada en paralelo, en estado pasivo.

  • 2.4.- CARACTERISTICAS ELECTRICAS:

    Los circuitos eléctricos de los emisores y receptores conectados a la interfase deben ser compatibles TTL.

    Hay dos tipos de emisores, con colector abierto y tri-state.

    3.- OTROS SISTEMAS DE INTERCONEXIÓN:

    Para pequeñas distancias (hasta 300 metros), se puede pensar en una conexión serie asíncrona entre instrumento y un ordenador, de la misma forma se conecta una pantalla o una impresora. Se goza de la ventaja de una gran disponibilidad de programas de entrada/salida para el ordenador. El inconveniente es que cada sistema que se configure es una solución especifica para los instrumentos empleados.

    Para distancias grandes (hasta 10 Km), e incluso para distancias inferiores si se desea una solución flexible, hay que pensar en una comunicación directa entre los ordenadores que controlan el conjunto de instrumentos, y basada en las redes locales. Una red local es una red de comunicación que cubre un área geográfica limitada (hasta 10 Km de diámetro) con una gran velocidad (1 a 100 Mbit/s).