总线接口技术--GPIB规范

gpibGPIB（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-IB1975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 488.21993年NI公司提出HS4881965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原理GPIB原理GPIB（General Purpose Interface Bus）是一种通用的接口总线标准，广泛应用于科学仪器、测试设备和工业自动化等领域。

本文将介绍GPIB的原理及其应用。

一、GPIB的基本原理GPIB接口采用并行传输方式，由一个主控设备（通常是计算机）和多个从控设备组成。

主控设备通过GPIB控制器与从控设备进行通信。

GPIB总线上的每个设备都有一个唯一的地址，主控设备通过发送命令和查询来控制每个设备的操作。

GPIB总线使用了差分信号传输方式，可以在比较长的距离上传输数据，同时能有效地抵抗噪声干扰。

它采用了令牌传递的控制方式，只有获得令牌的设备才能发送数据，从而确保通信的顺序性和可靠性。

二、GPIB的通信协议GPIB的通信协议是基于SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）命令集的。

SCPI是一种通用的仪器控制语言，可以实现设备之间的互操作性。

在GPIB通信中，主控设备通过发送命令和查询来控制从控设备的操作。

命令可以是设定参数、启动测量等操作，而查询则是获取设备状态、读取测量结果等操作。

从控设备接收到命令后，执行相应的操作并将结果返回给主控设备。

SCPI命令由一系列的关键字和参数组成，通过一定的语法规则进行解析和执行。

主控设备需要了解每个设备支持的命令和参数，才能正确地与设备进行通信。

三、GPIB的应用领域GPIB接口在科学仪器、测试设备和工业自动化等领域有着广泛的应用。

在科学仪器领域，GPIB接口常用于控制实验室中的各种仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析仪等。

通过GPIB接口，可以实现对仪器的远程控制和数据采集，提高实验效率。

在测试设备领域，GPIB接口广泛应用于自动测试系统（ATE）。

自动测试系统通常由多个测试设备组成，通过GPIB接口与主控计算机连接。

主控计算机可以发送测试任务到各个测试设备，并读取测试结果，实现高效的自动化测试。

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 std488-1978，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系统连接的基本配置要求z如下图所示，设备可以处于以下任何一种角色之中或者同时扮演几种角色:¾空闲（IDLE），什么事也不做；¾听者（LISTENER），从讲者处接收信息；¾讲者（TALKER），向一个或多个听者发送数据；¾控制器（CONTROLLER）。

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。

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)。