文章目錄
- GPIB
-
- GPIB基本特性
- 裝置分類
- 連接配接方式
- SCPI指令
-
- SCPI符号
- 參數類型
- 指令縮寫
- 指令
- labVIEW實作
-
- 通過VISA連接配接
- 通過GPIB子產品連接配接
GPIB
GPIB，通用接口總線，在OSI模型中屬于實體層的協定。
GPIB基本特性
IEEE488規定的GPIB總線的24條總線中，16條訊号線按功能可分為：
8條資料線（DIO1-DIO8,用于傳輸接口資訊與資料資訊）、
5條接口管理線（IFC,系統控制器重置裝置；ATN，訓示總線的8條資料線傳輸的資料屬于指令還是資料資訊；REN，切換裝置為遠端控制或本地控制；EOI，裝置傳送資料至最後位元組時，令EOI拉低表示資料傳輸結束，收聽者在EOI被拉至低電位後，停止讀取資料。EOI可與NL(NewLine）CR(Carriage Return）字元組成結束符号；SRQ，裝置用來通知控制器需要服務。SRQ為低電位時表示需要服務，在被控制器輪詢完成後拉高，解除服務需求）、
三條交握線（DAV資料有效線，NRFD尚未備妥接收資料線、NDAC尚未接收資料）
GPIB資料傳輸采用并行以比特傳輸資料（1bit=8byte）、采用串行以位元組（位組）傳輸資料，雙向異步傳輸，
GPIB傳輸速率低于1Mbytes/s，互連總線的長度不超過20米，任何兩個相鄰儀器間的電纜不超過4米，總線上所有儀器之間的電纜長度平均不超過兩米。
總線上傳輸消息采用負邏輯（低電平（≤+0.8V）為1，高電平（≥+2.0）為0）
将多台儀器與電腦連接配接至同一GPIB總線，每台裝置（包括電腦接口闆）都需要有唯一的GPIB位址（單位元組位址0-30，雙位元組位址0-960）。一般GPIB接口闆的位址會設定為0.
GPIB一般用于電氣幹擾輕微的實驗室與生産現場，可以用作多台儀器之間的平行總線。
裝置分類
在GPIB标準接口總線系統中，根據裝置控制總線的時機可以分為三類儀器裝置：
講者（通過總線發送儀器消息的裝置（測量儀器、資料采集器、計算機）一個GPIB系統中可以存在多個講者，但是在某一時刻，隻能有一個講者在起作用）
聽者（通過總線接收由講者發出的消息的裝置（列印機、信号源）一個GPIB系統中可以存在多個聽者，允許多個聽者同時進行工作（最多14個））
控者（資料傳輸過程中的組織者和控制者（對其他裝置進行尋址、運作講者使用總線等，常為計算機）GPIB系統不允許有兩個或兩個以上的控者同時起作用）
對于系統中的某一台裝置，它可以具有三個要素中的其中一個、兩個或全部
連接配接方式
GPIB的連線方式有線型連接配接與星形連接配接兩種。
線型連接配接方式是一台串接一台的方式形成一測試回路
星型連接配接方式是以一台裝置為中心，其他的輻射連接配接至其他裝置 （重疊數量盡量在三個以下，防止最下方連接配接器承受多大壓力）
SCPI指令
SCPI指令為樹狀層次結構，包括多個子系統，每個子系統由一個關鍵字和一個或幾個層次關鍵字構成，指令行通常以：開始，關鍵字之間以：分隔開，關鍵字後面跟随可選的參數設定，指令行後面添加？表示查詢，指令和參數以空格分開。
SCPI符号
大括号{}（大括号中的參數是可選項，可以不進行設定，也可以設定一次或多次。如[:TRACe]:DATA[:DATA] VOLATILE, < VALUE>{,< VALUE>}指令中，{ ,< VALUE>}中的浮點電壓值可以省略，也可以設定一個或多個電壓值）
豎線|（豎線用于分隔多個參數選項，發送指令時必須選擇其中一個參數，例如DISPlay:SAVer[:5TATe] ON|OFF指令中，可選指令參數為ON或OFF）
方括号[]（方括号中的内容（參數或關鍵字）可省略，如果省略參數，儀器将該參數設定為預設值，如[:SOURce< n>]:MDD[:STATe]?）
三角括号<>（三角括号中的值必須用一個有效值進行替換，例如DISPlay:BRIGhtness < brightness>MINimum|MAXimum）
參數類型
布爾 ON OFF
整型 特殊說明以外，參數在有效值範圍内可以取任意整數值（此時不要把參數設定為小數形式，否則将出現異常）
離散（參數隻能取指定的數值，并且這些數值不是連續的）
連續實型（參數在有效值範圍内按精度要求（通常預設精度為小數點後六位有效值）可以進行任意取值）
關鍵字 參數取值所列舉的值
指令縮寫
所有指令對大小寫不敏感，可以全部采用大寫或小寫，但是在要進行縮寫的時候，必須輸完指令格式中的所有大寫字母（:SYSTem:COMMunicate:USB:INFormation?可縮寫成:SYST:COMM:USB:INF?）
指令
| 公用指令 | 描述 |
|---|---|
| *CLS | 清楚狀态 |
| *ESE | 标準事件狀态使能 |
| *ESE? | 标準事件狀态使能 |
| *ESR? | 标準事件狀态寄存器查詢 |
| *IDN? | 儀器辨別查詢 |
| *OPC | 操作完成 |
| *OPC？ | 操作完成詢問 |
| *RST | 複位 |
| *SRE | 服務請求使能 |
| *SRE? | 服務請求使能查詢 |
| *STB? | 讀狀态位元組查詢 |
| *TST？ | 自測試查詢 |
| *WAI | 等操作完成 |
| 測量指令 | 描述 | |
|---|---|---|
| CONFigure | 狀态 | 設定儀器，以執行相應測量 |
| FETCh？ | 取數 | 重新擷取儀器資料，并将資料至于輸出緩沖區 |
| READ？ | 讀 | 實作對重新整理資料的取數操作，資料采集和後期處理 |
| MEASure？ | 測量 | 設定、觸發資料采集并進行後期處理 |
| 子系統指令 | 作用 | 描述 |
|---|---|---|
| CALCulate | 計算 | 完成采集後期資料處理，有16個分支 |
| CALibration | 校準 | 完成系統校準，有11個分支 |
| CONTrol | 控制 | 用于測量和過程控制環境條件下機電儀器的通斷操作 |
| DIAGnostic | 診斷 | 為儀器維護提供診斷書節點 |
| DISPlay | 顯示 | 控制圖、文與軌資訊的顯示選擇和表達方法 |
| FORMat | 格式 | 為傳送數值和矩陣資訊設定資料格式 |
| HCOPy | 硬拷貝 | 控制至外部儀器的繪圖與列印操作的設定 |
| INPut | 輸入 | 控制檢測器件輸入口特征 |
| INSTrument | 儀器 | 提供識别和選擇邏輯儀器的方法 |
| MEMory | 存儲器 | 管理儀器存儲器 |
| MMEMory | 海量存儲器 | 為儀器提供海量存儲能力 |
| OUTPut | 輸出 | 控制源輸出口特征 |
| PROGramm | 程式 | 儀器内部程式控制和管理 |
| ROUTe | 路由 | 儀器的信号路徑選擇 |
| SENSe | 檢測 | 控制與信号特征無關的儀器檢測功能的特定設定 |
| SOURce | 源 | 控制與信号特性無關的源功能的特定設定 |
| STATus | 狀态 | 控制SCPI定義的狀态報告結構 |
| SYSTem | 系統 | 實作儀器内務管理和設定全局組态 |
| TEST | 測試 | 提供标準儀器自檢程式 |
| TRACe | DATA 迹 | 資料。儀器存儲器中命名實體，用于定義和管理記錄的資料 |
| TRIGger | 觸發 | 用于同步儀器的動作 |
| UNIT | 機關 | 。義預設機關 |
| VXI | VXI總線 | 控制與VXI總線操作相關的管理功能 |
labVIEW實作
通過VISA連接配接
從儀器的資訊或設定裡擷取GPIB位址。
履歷主機與儀器的連接配接
SCPI指令中開啟連線的指令為GPIB0::GPIB 位址::INSTR
向儀器發出指令并讀取傳回值（每台儀器傳回的資訊都不一樣，詳細意義需要閱讀指令集手冊）
VISA關閉函數關閉儀器的會話句柄。
通過GPIB子產品連接配接
通過GPIB寫入函數發送"*IDN?"指令。
通過GPIB讀取函數讀取儀器的響應。
部分GPIB儀器可能需要在讀寫之前線進行初始化