常用通信接口标准(RS232、485、I2C等)

GPIB

一、简介：

GPIB（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接口与电脑相连。

1965年惠普公司设计HP-IB

1975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 488.2

1993年 NI公司提出HS488

1965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

二、接口与总线

接口部分是由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传输的

信息进行发送、接收、编码和译码；总线部分是一条无源的多芯电缆，用做

传输各种消息。将具有GPIB接口的仪器用GPIB总线连接起来的标准接口总

线系统。

在一个GPIB标准接口总线系统中，要进行有效的通信联络至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置。

讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置（如测量仪器、数据采集器、计算机等），在一个GPIB系统中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只

能有一个讲者在起作用。

听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置（如打印机、信号源等），

在一个GPIB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。

控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如对其他设备进行寻

址或允许“讲者”使用总线等。控者通常由计算机担任，GPIB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。

三、接口系统的基本特征

（1）可以用一条总线互相连接若干台装置，以组成一个自动测试系统。系统中装置的数目最多不超过15台，互连总线的长度不超过20m。

（2）数据传输采用并行比特（位）、串行字节（位组）双向异步传输

方式，其最大传输速率不超过1兆字节每秒。?

（3）总线上传输的消息采用负逻辑。低电平（≤+0.8V）为逻辑“1”，高电平（≥+2.0V）为逻辑“0”。

（4）地址容量。单字节地址：31个讲地址，31个听地址；双字节地址：961个讲地址，961个听地址。

（5）一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。

四、应用

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。

与GPIB对应的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IEE

USB接口的高性能IEEE-488 GPIB卡 (2张)

E488。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比串口控制提高了传输速率和同时支持的设备总数。但是目前已经被传输速率更快支持设备总数更多的lan接口替代。

RS232

RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。随着设备的不断改进，出现了代替DB25的DB9接口，现在都把RS232接口叫做DB9。

一、简介

RS-232是现在主流的串行通信接口之一。

由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”为-5—-15V；逻辑“0”：+5— +15V ，噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑

“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1”，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。

（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。

二、接口定义

RS232（DB9）

1 DCD 载波检测

2 RXD 接收数据

3 TXD 发送数据

4 DTR 数据终端准备好

5 SG 信号地

6 DSR 数据准备好

7 RTS 请求发送

8 CTS 允许发送

9 RI 振铃提示

RS232（DB25）

1 频蔽地线

2 TXD 发送数据

3 RXD 接收数据

4 RTS 请求发送

5 CTS 允许发送

6 DSR 数据准备好

7 SG 信号地

8 DCD 载波检测

9 发送返回(+)

10 未定义

11 数据发送(-)

12~17 未定义

18 数据接收(+)