第5章智能仪器通信接口设计.pptx
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智能仪器设计基础PPT课件
4)友好的人机对话功能
使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员通过键盘 输入命令，用对话方式选择测量功能和设置参数。同时，智能 仪器能输出多种形式的数据，如通过显示屏将仪器的运行情况、 工作状态以及处理结果以数字或图形形式输出。
返 回 上 页 2下7 页
1.3.2 智能仪器的特点
5) 可程控操作能力
体积庞大，功能单一，价格昂贵， 开放性差，响应速度慢，精度低 。
万用表、电子示波器、信号发 生器等磁电式和电子式模拟仪 器仪表
返 回 上 页 下4 页
2. 各个时期的发展
60年代
数字式仪器
随集成电路的出现，以集成电路芯片为基础。
基本工作原理 特点
在测量过程中将模拟信号转换为 数字信号，测量结果以数字形式 显示和输出
15
网络化仪器
实现过程： 可实现任意时间、任何地点对系统的远程访问，实
时获得仪器的工作状态；通过友好的用户界面，对远程 仪器的功能和状态进行控制和检测，将远程仪器测得的 数据经网络迅速传递给本地计算机。
优点
可以使测试人员不受时间和空间的限制， 随时随地获取所需信息，同时还可以实现测 试设备的远距离测试与诊断，提高测试效率， 减少测试人员的工作量，方便修改、扩展。
16
网络化仪器
发展方向： 网络化仪器是一种涉及多门学科、涵盖范围更
宽、应用领域更广的仪器范畴，可以做到从任何地 点、任意时间获取所需要的任何地方的测量信息。 仪器正朝着数字化、网络化和多媒体化方向发展。
返 回 上 页 1下7 页
智能仪器发展前景
智能仪器是计算机科学、电子学、数字 信号处理、人工智能、VLSI等新兴技术与传 统仪器仪表技术的结合。随着专用集成电路、 个人仪器、网络技术等相关技术的发展，智 能仪器将会得到更加广泛的应用。作为智能 仪器核心部件的单片计算机技术是推动智能 仪器向小型化、多功能化、更加灵活的方向 发展的动力。可以预料，各种功能的智能仪 器将会广泛地使用在各个领域。
使用键盘代替传统仪器中的切换开关，操作人员通过键盘 输入命令，用对话方式选择测量功能和设置参数。同时，智能 仪器能输出多种形式的数据，如通过显示屏将仪器的运行情况、 工作状态以及处理结果以数字或图形形式输出。
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1.3.2 智能仪器的特点
5) 可程控操作能力
体积庞大，功能单一，价格昂贵， 开放性差，响应速度慢，精度低 。
万用表、电子示波器、信号发 生器等磁电式和电子式模拟仪 器仪表
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2. 各个时期的发展
60年代
数字式仪器
随集成电路的出现，以集成电路芯片为基础。
基本工作原理 特点
在测量过程中将模拟信号转换为 数字信号，测量结果以数字形式 显示和输出
15
网络化仪器
实现过程： 可实现任意时间、任何地点对系统的远程访问，实
时获得仪器的工作状态；通过友好的用户界面，对远程 仪器的功能和状态进行控制和检测，将远程仪器测得的 数据经网络迅速传递给本地计算机。
优点
可以使测试人员不受时间和空间的限制， 随时随地获取所需信息，同时还可以实现测 试设备的远距离测试与诊断，提高测试效率， 减少测试人员的工作量，方便修改、扩展。
16
网络化仪器
发展方向： 网络化仪器是一种涉及多门学科、涵盖范围更
宽、应用领域更广的仪器范畴，可以做到从任何地 点、任意时间获取所需要的任何地方的测量信息。 仪器正朝着数字化、网络化和多媒体化方向发展。
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智能仪器发展前景
智能仪器是计算机科学、电子学、数字 信号处理、人工智能、VLSI等新兴技术与传 统仪器仪表技术的结合。随着专用集成电路、 个人仪器、网络技术等相关技术的发展，智 能仪器将会得到更加广泛的应用。作为智能 仪器核心部件的单片计算机技术是推动智能 仪器向小型化、多功能化、更加灵活的方向 发展的动力。可以预料，各种功能的智能仪 器将会广泛地使用在各个领域。
第5章 智能仪器人机交互接口PPT课件
码与特征码关系。
线反转法
4*4矩阵键盘接口电路
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KEY:
ORG 0200H
MOV P1,#0FH ;从P1高4位输出0000
MOV A,P1
ANL A,#0FH
MOV 20H,A
;取P1口低4位存入20H
MOV P1,#0F0H ;从P1低4位输出0000
MOV A,P1 ANL A,#0F0H
➢N键锁定
只处理一个键，任何其他按下又松开的键不产生键 值。通常第一个被按下或最后一个松开的键产生键码。
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2. 键盘工作原理与接口电路
独立式键盘、非编 码矩阵式键盘
通常采用软件的方法，逐行 逐列检查键盘状态，当发现 有键按下时，用计算或查表 的方式获得该键的键值
编码式键盘
内部设有键盘编码器，被按下键的 键值由编码器直接给出，同时具有 防抖和解决连击的功能，具有速度 快的特点。
有键闭合时，软件延时10~20ms，重新识键， 有键闭合时，执行下一步，否则退出。
译键 等待释放
从PC口依次使键盘的一根行线为0（该行线所 在行即为行号），输出不同的扫描字，然后读 取PA值，若PA口全为1，则无键闭合，否则， 为0的口线，其所在的列线，即为列号。
为了保证键闭合一次，CPU仅做一次处理，在程序中需要等到 待闭合键释放后再执行相应的键处理程序。
MOV A,R3
MOVC
A,@A+DPTR
CJNE A,20H,KEY3 ;未找到特征码,继续查找
MOV A,R3 ;顺序码存入A
RET CJNE A,#0FFH,KEY2;特征码表没查完,查下一个值
MOV A,#0FFH ;无键按下处理,赋A值
线反转法
4*4矩阵键盘接口电路
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KEY:
ORG 0200H
MOV P1,#0FH ;从P1高4位输出0000
MOV A,P1
ANL A,#0FH
MOV 20H,A
;取P1口低4位存入20H
MOV P1,#0F0H ;从P1低4位输出0000
MOV A,P1 ANL A,#0F0H
➢N键锁定
只处理一个键，任何其他按下又松开的键不产生键 值。通常第一个被按下或最后一个松开的键产生键码。
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2. 键盘工作原理与接口电路
独立式键盘、非编 码矩阵式键盘
通常采用软件的方法，逐行 逐列检查键盘状态，当发现 有键按下时，用计算或查表 的方式获得该键的键值
编码式键盘
内部设有键盘编码器，被按下键的 键值由编码器直接给出，同时具有 防抖和解决连击的功能，具有速度 快的特点。
有键闭合时，软件延时10~20ms，重新识键， 有键闭合时，执行下一步，否则退出。
译键 等待释放
从PC口依次使键盘的一根行线为0（该行线所 在行即为行号），输出不同的扫描字，然后读 取PA值，若PA口全为1，则无键闭合，否则， 为0的口线，其所在的列线，即为列号。
为了保证键闭合一次，CPU仅做一次处理，在程序中需要等到 待闭合键释放后再执行相应的键处理程序。
MOV A,R3
MOVC
A,@A+DPTR
CJNE A,20H,KEY3 ;未找到特征码,继续查找
MOV A,R3 ;顺序码存入A
RET CJNE A,#0FFH,KEY2;特征码表没查完,查下一个值
MOV A,#0FFH ;无键按下处理,赋A值
电子医疗仪器-通信接口(ppt54页)
GP-IB标准接口总线中的16条线按功能可分为三组： 1、8条双向数据总线
2、3条数据挂钩联络线(三线挂钩原理) 控制数据总线的时序，保证数据总线正确、有节奏 地传输数据，称为三线挂钩技术：
DAV:数据有效线 NRFD:数据未就绪线 NDAC:数据未收到线
3、5条接口管理控制线 作用是控制GP-IB总线接口的状态。 ATN: 注意线 IFC: 接口清除线 REN:远程控制线 SRQ:服务请求线 EOI:结束或识别线
TXD RXD TXD RXD TXD RXD
8031
8031
8031
主机
主机
主机
TXD RXD 8031 主机
图13 主从式多机分布式系统
❖ MCS-51机串行口的方式2和方式3是为多机通信 而设计的，其中串行口控制寄存器SCON中的 SM2和TB8(即第9位数据)起着重要的作用。
❖ 在传送数据时，置TB8为0，在传送地址时，置 TB8为1。当一台MCS-51机在接收时，若SM2为 1，它只能接收地址信号，即接收到的第9位数据 为1(TB8为1)时，数据装入SBUF，并置RI为1向 CPU发出中断请求；如果接收到的第9位数据为 0(TB8为0)，则不产生中断标志，信息将抛弃。
如下
SMOD
❖ SMOD=1, 使波特率加倍.
MCS-51共有四种工作方式 ❖ 方式0: 移位寄存器输入输出方式。
❖ 方式1: 8位异步通信接口。
❖ 方式2: 波特率固定的9位异步通信接口。
❖ 方式3: 波特率可变的9位异步通信接口。
方式2,3利用SCON中的SM2位,可方便地实现双 机通信。
二、MCS-51系统串行通信设计举例
❖ 在实际的微机及微机化设备的通信中,不需要Modem. ❖ 下图中“零调制解调器”只使用了TXD、RXD和GND三
2、3条数据挂钩联络线(三线挂钩原理) 控制数据总线的时序，保证数据总线正确、有节奏 地传输数据，称为三线挂钩技术：
DAV:数据有效线 NRFD:数据未就绪线 NDAC:数据未收到线
3、5条接口管理控制线 作用是控制GP-IB总线接口的状态。 ATN: 注意线 IFC: 接口清除线 REN:远程控制线 SRQ:服务请求线 EOI:结束或识别线
TXD RXD TXD RXD TXD RXD
8031
8031
8031
主机
主机
主机
TXD RXD 8031 主机
图13 主从式多机分布式系统
❖ MCS-51机串行口的方式2和方式3是为多机通信 而设计的，其中串行口控制寄存器SCON中的 SM2和TB8(即第9位数据)起着重要的作用。
❖ 在传送数据时，置TB8为0，在传送地址时，置 TB8为1。当一台MCS-51机在接收时，若SM2为 1，它只能接收地址信号，即接收到的第9位数据 为1(TB8为1)时，数据装入SBUF，并置RI为1向 CPU发出中断请求；如果接收到的第9位数据为 0(TB8为0)，则不产生中断标志，信息将抛弃。
如下
SMOD
❖ SMOD=1, 使波特率加倍.
MCS-51共有四种工作方式 ❖ 方式0: 移位寄存器输入输出方式。
❖ 方式1: 8位异步通信接口。
❖ 方式2: 波特率固定的9位异步通信接口。
❖ 方式3: 波特率可变的9位异步通信接口。
方式2,3利用SCON中的SM2位,可方便地实现双 机通信。
二、MCS-51系统串行通信设计举例
❖ 在实际的微机及微机化设备的通信中,不需要Modem. ❖ 下图中“零调制解调器”只使用了TXD、RXD和GND三
智能仪器仪表总线接口技术【精选-PPT】共100页文档
智能仪器仪表总线接口技术【精选PPT】
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
智能仪器通信接口介绍模板
智能仪器通信接口的 应用
工业控制系统
1
智能仪器通信接口在工业控 制系统中的应用广泛，如 PLC、DCS等。
2
智能仪器通信接口可以实现 设备之间的数据传输和控制， 提高生产效率和自动化程度。
3
智能仪器通信接口在工业控 制系统中具有实时性、可靠
性和稳定性等特点。
4
智能仪器通信接口在工业控 制系统中的应用有助于实现 远程监控和故障诊断等功能。
工业自动化：智能仪器通信接口在工业自动化领域的应用越来越广泛，如生 产线监控、设备管理等。
智能家居：智能仪器通信接口在家居领域的应用也越来越多，如智能照明、 智能安防等。
医疗设备：智能仪器通信接口在医疗设备领域的应用也越来越广泛，如医疗 监测、医疗诊断等。
汽车电子：智能仪器通信接口在汽车电子领域的应用也越来越广泛，如汽车 导航、汽车安全等。
智能仪器通信接口介绍
演讲人
目录
01.
智能仪器通信接口概 述
02.
智能仪器通信接口技 术
03.
智能仪器通信接口的 应用
04.
智能仪器通信接口的 发展趋势
智能仪器通信接口概 述
通信接口的定义
01 通信接口是智能仪器与外部设备进行数据 传输和通信的硬件和软件接口。
02 通信接口可以实现仪器与计算机、其他仪 器或设备之间的数据交换和控制。
更智能的通信技术
01
5G技术：高速、低延 迟、大容量，实现远
程实时控制
04
人工智能技术：实现 仪器的自动化控制和 故障诊断，提高仪器
的智能化水平
02
物联网技术：实现仪 器之间的互联互通， 提高工作效率
03
云计算技术：实现数 据的集中存储和处理， 提高数据分析能力
智能仪器的设计实例PPT课件
图8-18所示温度桥测电路的输出电压为
U
Rt Rt R1
R3 R2 R3
(V8O-U1T)
由上式可求出Rt值，再利用下式可求出温度值t。
(8-2)
Rt 1 At Bt2 R3
第10页/共31页
式中： A=3.096847×10-7； B=-5.847×10-3。 为了提高测量精度，本设计将温度分两档进行测量，
硬件电路设计的主要任务是从机系统及通信接口电 路的设计。在从机系统中，键盘及LCD显示器的设计属于 常规设计，此处省略。主要介绍模拟量输入通道(温度传 感器、信号调理电路、A/D转换器)以及通信接口电路的 设计。
1. 温度检测电路的设计 系统的温度检测范围为0～400℃，可选用的温度传感器有 集成温度传感器、热电偶以及热电阻等。
8.5.1 检测系统总体设计
多路远程温度检测系统采用分布式检测结构，由一台主机 系统和多台从机系统构成。
➢从机根据主机的指令对各点温度进行实时或定时采集， 测量结果不仅能在本地存储、显示，而且可以通过串行 总线将采集数据传送至主机。
➢主机的功能是发送控制指令，控制各个从机进行温度采 集，收集从机测量数据，并对测量结果进行分析、处理、 显示和打印。
• 稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小 输出电流，也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工 作电流的值一般为1.5mA。
第7页/共31页
仪用放大器AD620 • 差动放大电路适合一般的信号放大电路，但是电路精密度
较差，且电路上变更放大增益时，必须调整两个电阻，影 响整个信号放大精度的原因更复杂。 • AD620的基本特点为精确度高，使用简易，低通讯，低
➢热电阻测量精度高、性能稳定，使用方便，测量范围为 -200～600℃，完全满足设计要求。考虑到铂电阻的测 量精度较高，所以设计选择铂电阻PT100作为传感器。 铂电阻测量温度的原理是将温度的变化转变为电阻值的
智能仪器设计与实现PPT课件
• (4)容错性强：在协议中规定了出错处理和
.
19
差错校正的机制，可以对有缺陷的设备进行 认定，对错误的数据进行校正或报告；
• (5)“即插即用”的体系结构：具有简单而完 善的协议，并与现有的操作系统相适应， 不会产生任何冲突；
• (6)性价比较高：USB虽然拥有诸多优秀的 特性，但其价格较低。USB总线技术将外设 和主机硬件进行最优化集成，并提供了低 价的电缆和连接头等。
.
12
• 5.2.2 GP.IB(IEEE—488)总线
图5.12 GP-IB自. 动测试系统
13
• 1.控制器的操作 • 2.三线挂钩操作 • 5.2.3 VXI总线
(VMEbus Extensions for Instrumentation)
图5.13 GP-IB 连接器及信号
.
14
图5.14 GP-IB总线的三 线挂钩操作
.
18
• (2) 应 用 的 广 泛 性 ： 传 输 率 从 几 kbps 到 几 Mbps，乃至上百Mbps，并在同一根电缆上 支持同步、异步两种传输模式。可以对多 个USB总线设备(最多127个)同时进行操作， 利用底层协议提高了总线利用率，使主机 和设备之间可传输多个数据流和报文；
• (3)使用的灵活性：允许对设备缓冲区大小 进行选择，并通过设定缓冲区的大小和执 行时间，支持各种数据传输率、支持不同 大小的数据包；
.
22
• 5.4 现场总线技术 • 5.4.1 CAN总线概述
图5.21 ISO参考模型的7层体系结构
.
23
• LLC子层提供的功能 有：
• (1)帧接收过滤：数据 帧内容由标识符命名。 标识符并不能指明帧 的目的地，每个接收 器通过帧接收过滤确 定此帧与己是否有关；
智能仪器的通信接口技术ppt
应用
03
由于其传输速度快、通用性强、使用方便等特点，因此广泛应用于各种设备之间的通信，如计算机与外部设备、智能手机与充电器等。
定义
特点
应用
网络接口
04
通信接口技术的优化和改进
光纤通信具有极高的传输速度，能够满足大量数据的高速传输需求。
使用光纤传输数据
高速传输
光纤传输不受电磁干扰，稳定性优于传统的铜线传输。
在智能仪器中，通信接口是实现仪器与外部设备或系统进行数据传输的关键部分。
智能仪器通信接口的作用包括：实现数据传输、远程控制、故障诊断等功能。
包括RS-232、RS-485、SPI等，通过串行通信方式实现数据传输。
串行通信协议
如USB、IEEE 1394等，通过并行通信方式实现数据传输。
并行通信协议
xx年xx月xx日
智能仪器的通信接口技术
目录
contents
智能仪器简介通信接口技术基础智能仪器的通信接口技术通信接口技术的优化和改进智能仪器通信接口技术的发展趋势
01
智能仪器简介
一种基于微处理器和嵌入式系统技术的测量仪器，具有自动化、智能化、多功能和高性能的特点。
智能仪器
智能仪器由传感器、微处理器、存储器、显示器等组成，通过接口与计算机或其他设备连接，实现数据采集、处理、显示和存储等功能。
移动设备接口
云计算服务
利用大数据技术对智能仪器产生的海量数据进行处理和分析，挖掘数据的潜在价值，提高仪器的智能化水平。
大数据技术
云端应用程序
基于云计算和大数据的智能仪器通信接口技术
开发适用于云端服务的智能仪器应用程序，实现远程访问和控制智能仪器。
将智能仪器的数据传输到云端服务器，通过云端服务器进行数据处理和分析，实现远程监控和管理。
03
由于其传输速度快、通用性强、使用方便等特点，因此广泛应用于各种设备之间的通信，如计算机与外部设备、智能手机与充电器等。
定义
特点
应用
网络接口
04
通信接口技术的优化和改进
光纤通信具有极高的传输速度，能够满足大量数据的高速传输需求。
使用光纤传输数据
高速传输
光纤传输不受电磁干扰，稳定性优于传统的铜线传输。
在智能仪器中，通信接口是实现仪器与外部设备或系统进行数据传输的关键部分。
智能仪器通信接口的作用包括：实现数据传输、远程控制、故障诊断等功能。
包括RS-232、RS-485、SPI等，通过串行通信方式实现数据传输。
串行通信协议
如USB、IEEE 1394等，通过并行通信方式实现数据传输。
并行通信协议
xx年xx月xx日
智能仪器的通信接口技术
目录
contents
智能仪器简介通信接口技术基础智能仪器的通信接口技术通信接口技术的优化和改进智能仪器通信接口技术的发展趋势
01
智能仪器简介
一种基于微处理器和嵌入式系统技术的测量仪器，具有自动化、智能化、多功能和高性能的特点。
智能仪器
智能仪器由传感器、微处理器、存储器、显示器等组成，通过接口与计算机或其他设备连接，实现数据采集、处理、显示和存储等功能。
移动设备接口
云计算服务
利用大数据技术对智能仪器产生的海量数据进行处理和分析，挖掘数据的潜在价值，提高仪器的智能化水平。
大数据技术
云端应用程序
基于云计算和大数据的智能仪器通信接口技术
开发适用于云端服务的智能仪器应用程序，实现远程访问和控制智能仪器。
将智能仪器的数据传输到云端服务器，通过云端服务器进行数据处理和分析，实现远程监控和管理。
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一个系统可有多个控者，但每一时刻只能 有一个控者起作用。
讲者
是产生和向总线发送仪器消息（即测量数 据和状态信息）的设备。
一个系统中可有两个以上的讲者，但每一 时刻只能有一个讲者起作用，若有多个讲 者同时将数据放于总线上，会引起数据传 输的混乱。
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听者
是接收总线上传来的数据的设备， 一个系统内可同时有多个听者工作，同时 接收总线上的数据。
3、总线上传输的消息采用负逻辑，即低电平 （≤0.8V）为逻辑“1”，高电平（≥2.0V）为逻 辑“0”。
4、采用单字节地址时可有31个讲地址和31个听地 址；采用双字节地址时可有961个讲地址和961 个听地址。
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协议中用到的术语
1、控者、讲者、听者 控者
是对系统控制的设备，能发出各种命令、 地址，也能接收其他仪器发来的信息。 控者能对总线进行接口管理，规定每台仪 器的具体操作。
通用接口总线GP-IB
（General Purpose Interface Bus） 目前大多数智能检测仪器带有通用接口总线GP-IB 它最早由美国HP公司研制，称:HP-IB标准。 1975年IEEE将其改进，规范化为IEEE-488标准， 1977年IEC又将其命名为IEC-625国际标准， 目前多称其为:GP-IB。
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智能仪器中的公共数字传输通道称为 总线（Bus）
总线按连接范围
划分
片间总线（局部总线） 内部总线（系统总线） 外部总线（通信总线）
主要用于芯片 级的互连
用以实现系统与 各种扩展插件板 之间的相互连接
主要用于仪器 间的互连
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内总线 （System Bus）
是系统内部各模块的公共信息 通道。
采用内总线的优点：
１．各模块的设计可通用化； ２．具有互换性，损坏一部分只须更换该部分即可； ３．只要留有足够的插口，随时可扩展系统的功能； ４．改变其中一些模块可以改变仪器的功能
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目 S-100 前 常 用 的 STD 内 总 线
I 2C
是美国是P美r国o-lＭogＩ公Ｔ司Ｓ1公97司9年19提76 出用于年工提业出控适制应微于型Int计el算80机8的0C标PU 准系统系总列线的。总按线工，业共现10场0条标，准其设中 计，具16有条较数好据的线兼；容24性条，地电址路线板；11 采构性简能用单良小条态源，好板控线线品。结制；地种支构线8线条齐持，；；矢全多高816条量， 微度条D中价 处模其M断格 理块A他线线低 器化用；；廉 系，途98， 统结信条条。号电状 共56线条；线主，要其缺中陷6条是逻布辑线电不源太线合；理、 8控8现P线统线条位h制在串内，il数机i线应行部在时容多前p据，s；用通模单钟易已、公线8较4信块片信产极几0司；条年少总或机号生少何于1辅代.线芯系用位干尺68助开条0广片统。于 扰寸年电始地泛 之中控 、大代源址 在应 间应制 地、推线线 我用 的用信 线易出。； 国于 内广号 少变的适流2系 总泛中 、形2二合行条间 引，于，， 脚目
控者、讲者、听者是所有传输过程中必不可少 的三个设备，在一个系统中控者、讲者、听者 的身份可根据系统的功能和所要完成的任务而 改变。
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2、消息 是各台仪器之间通过接口总线传输的各种 信息。 仪器之间的通信即为发送和接收消息的过 程。
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I2C
片内总线一般由芯片制造厂商定义，对外提供的连线
均通过芯片的管脚实现，对智能仪器设计的影响不大。内
部总线的种类相对较为统一， 表。
I2C
总线是其中的典型代
外部总线的种类则比较广泛，由于涉及智能仪器与智 能仪器之间，智能仪器和通用计算机之间通信的问题，根 据通信性质、通信技术和通信距离的不同，有多种多样的
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适应于轻微干扰的试验室或现场，可用于智能检 测、计算机、导航、通信等领域。 基本特性 1、可通过一条总线将多台仪器互联，组成自动测试 系统。系统中可以连接的仪器不超过15台，互连总 线的长度不超过20米。
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2、数据传送采用位并行、字节串行的双向异步传 输方式，最大传输速率不超过1兆字节/每秒。
总线可供选择。
GP-IB通用并行总线、RS-232C、RS-485和USB
举例：(Universal Serial Bus) 等串行总线、CAN现场总线。
总线在多个领域应用广泛。
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并行总线
总线 按数据传输特点
划分
串行总线
指多个数据位同时传输或接收，可 分为不同位数（宽度）的并行总线（如 8位、16位等），当距离较近而且要求 数据逐位传输，传发输送速或率接较收高数时据通最常多采只用需此两总根线传输方 导线，其一用于发送式，另一用于接收；串行通信采 用不同的工作方式，还可将发送和接收二线合一， 具有经济实用的特点，当设备距离较远时通常采用 串行总线方式。
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注意：
相同条件下： 串行传输速度＜并行传输速度
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综述：
上述的各种外部总线都有很多厂商推出了 相应的通信接口，有些接口已经直接在芯片级 予以实现，使用非常方便。
随着新技术、新的通信手段的发展，新的 通信接口还会不断涌现。
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5.1 并行总线
5.1.1 通用接口总线
通信接口
是各仪器之间或仪器与计算机之间进行信 息交换和传输的联络装置
主要接口方式
主要有并行通信接口、串行通信接口、 现场总线接口和以太网接口等。为方便 各种仪器之间的通信，一般采用标准通 信接口。
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注意：
本章介绍智能仪器较常用的标 准总线，主要有GP-IB通用接口总 线、RS－232C串行总线、 RS422/485串行总线、USB通用串 行总线、CAN总线等 。
第五章 智能仪器通信接口设计
本章内容
5.1 并行通信接口 5.2 串行通信接口 5.3 现场总线 5.4 工业以太网 5.5 蓝牙技术
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重点： 1. 通用总线 2. 串行接口总线 3. 现场总线 4. 以太网
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概述
在实际的测量和控制过程中，智能仪器和智能仪器之 间、智能仪器与计算机之间需要进行各种信息的交换和传 输，这种信息的交换和传输通过仪器的通信接口按照一定 的协议实现。
一个系统可有多个控者，但每一时刻只能 有一个控者起作用。
讲者
是产生和向总线发送仪器消息（即测量数 据和状态信息）的设备。
一个系统中可有两个以上的讲者，但每一 时刻只能有一个讲者起作用，若有多个讲 者同时将数据放于总线上，会引起数据传 输的混乱。
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听者
是接收总线上传来的数据的设备， 一个系统内可同时有多个听者工作，同时 接收总线上的数据。
3、总线上传输的消息采用负逻辑，即低电平 （≤0.8V）为逻辑“1”，高电平（≥2.0V）为逻 辑“0”。
4、采用单字节地址时可有31个讲地址和31个听地 址；采用双字节地址时可有961个讲地址和961 个听地址。
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协议中用到的术语
1、控者、讲者、听者 控者
是对系统控制的设备，能发出各种命令、 地址，也能接收其他仪器发来的信息。 控者能对总线进行接口管理，规定每台仪 器的具体操作。
通用接口总线GP-IB
（General Purpose Interface Bus） 目前大多数智能检测仪器带有通用接口总线GP-IB 它最早由美国HP公司研制，称:HP-IB标准。 1975年IEEE将其改进，规范化为IEEE-488标准， 1977年IEC又将其命名为IEC-625国际标准， 目前多称其为:GP-IB。
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智能仪器中的公共数字传输通道称为 总线（Bus）
总线按连接范围
划分
片间总线（局部总线） 内部总线（系统总线） 外部总线（通信总线）
主要用于芯片 级的互连
用以实现系统与 各种扩展插件板 之间的相互连接
主要用于仪器 间的互连
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内总线 （System Bus）
是系统内部各模块的公共信息 通道。
采用内总线的优点：
１．各模块的设计可通用化； ２．具有互换性，损坏一部分只须更换该部分即可； ３．只要留有足够的插口，随时可扩展系统的功能； ４．改变其中一些模块可以改变仪器的功能
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目 S-100 前 常 用 的 STD 内 总 线
I 2C
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控者、讲者、听者是所有传输过程中必不可少 的三个设备，在一个系统中控者、讲者、听者 的身份可根据系统的功能和所要完成的任务而 改变。
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2、消息 是各台仪器之间通过接口总线传输的各种 信息。 仪器之间的通信即为发送和接收消息的过 程。
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I2C
片内总线一般由芯片制造厂商定义，对外提供的连线
均通过芯片的管脚实现，对智能仪器设计的影响不大。内
部总线的种类相对较为统一， 表。
I2C
总线是其中的典型代
外部总线的种类则比较广泛，由于涉及智能仪器与智 能仪器之间，智能仪器和通用计算机之间通信的问题，根 据通信性质、通信技术和通信距离的不同，有多种多样的
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适应于轻微干扰的试验室或现场，可用于智能检 测、计算机、导航、通信等领域。 基本特性 1、可通过一条总线将多台仪器互联，组成自动测试 系统。系统中可以连接的仪器不超过15台，互连总 线的长度不超过20米。
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2、数据传送采用位并行、字节串行的双向异步传 输方式，最大传输速率不超过1兆字节/每秒。
总线可供选择。
GP-IB通用并行总线、RS-232C、RS-485和USB
举例：(Universal Serial Bus) 等串行总线、CAN现场总线。
总线在多个领域应用广泛。
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并行总线
总线 按数据传输特点
划分
串行总线
指多个数据位同时传输或接收，可 分为不同位数（宽度）的并行总线（如 8位、16位等），当距离较近而且要求 数据逐位传输，传发输送速或率接较收高数时据通最常多采只用需此两总根线传输方 导线，其一用于发送式，另一用于接收；串行通信采 用不同的工作方式，还可将发送和接收二线合一， 具有经济实用的特点，当设备距离较远时通常采用 串行总线方式。
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注意：
相同条件下： 串行传输速度＜并行传输速度
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综述：
上述的各种外部总线都有很多厂商推出了 相应的通信接口，有些接口已经直接在芯片级 予以实现，使用非常方便。
随着新技术、新的通信手段的发展，新的 通信接口还会不断涌现。
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5.1 并行总线
5.1.1 通用接口总线
通信接口
是各仪器之间或仪器与计算机之间进行信 息交换和传输的联络装置
主要接口方式
主要有并行通信接口、串行通信接口、 现场总线接口和以太网接口等。为方便 各种仪器之间的通信，一般采用标准通 信接口。
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注意：
本章介绍智能仪器较常用的标 准总线，主要有GP-IB通用接口总 线、RS－232C串行总线、 RS422/485串行总线、USB通用串 行总线、CAN总线等 。
第五章 智能仪器通信接口设计
本章内容
5.1 并行通信接口 5.2 串行通信接口 5.3 现场总线 5.4 工业以太网 5.5 蓝牙技术
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重点： 1. 通用总线 2. 串行接口总线 3. 现场总线 4. 以太网
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概述
在实际的测量和控制过程中，智能仪器和智能仪器之 间、智能仪器与计算机之间需要进行各种信息的交换和传 输，这种信息的交换和传输通过仪器的通信接口按照一定 的协议实现。