Автоматизация радиоизмерений

Интерфейс МЭК 625.1

Интерфейс предназначен для создания небольших локальных ИВК на основе серийно выпускаемых промышленностью средств измерений: цифровых вольтметров, частотомеров, программируемых генераторов, в состав которых введены интерфейсные модули, позволяющие использовать средства измерений как в составе ИВК, так и автономно. Именно в возможности создания ИВК на базе уже имеющихся средств измерений заключается перспективность интерфейса и его широкое распространение.

Если необходимые приборы с интерфейсными модулями уже имеются и можно выбрать ЭВМ, то создание аппаратной части ИВК заключается в соединении всех составных приборов с ЭВМ специальным кабелем со стандартным разъемом.

Интерфейс положен в основу единого агрегатируемого комплекса автоматизированных средств измерительной техники (ЕАКАСИТ), принятому у нас в стране в радиотехнической отрасли.

Основы интерфейса были разработаны фирмой "Хьюлетт- Паккард", а затем стандарт был рекомендован Международной электротехнической комиссией (МЭК) в качестве международного.

Взаимодействие входящих в ИВК приборов осуществляется с помощью канала общего пользования (КОП), включающего интерфейсные модули (ИМ) и магистраль (рис. 12.1 рис. 12.1). К магистрали подключают устройства, например вольтметр, частотомер, генератор и микроЭВМ, снабженные интерфейсными модулями. По КОП передают всю информацию, необходимую для согласования работы устройств: результаты измерений, адреса устройств, команды. Существуют однолинейные команды, передаваемые по одной линии, и многолинейные, для передачи которых используют сразу несколько линий. Информацию передают в двоичном коде: низкому уровню напряжения на линиях соответствует логическая единица, а высокому – логический нуль (в системе принята отрицательная логика).

Рис. 12.1. Взаимодействие входящих в ИВК приборов

Магистраль состоит из 16 однопроводных линий связи, которые по функциональному назначению делят на три шины: данных, управления и синхронизации. Шина данных объединяет восемь линий.

По ней передают результаты измерений, адреса и многолинейные команды. Одновременно по восьми линиям данных можно передать 8 бит информации – 1 байт.

Шина управления состоит из пяти линий: "управление" (УП), "конец передачи" (КП), "очистить интерфейс" (ОИ), "дистанционное управление" (ДУ) и "запрос на обслуживание" (ЗО). По шине управления передают сигналы, предназначенные для согласования работы устройств в рамках интерфейса.

Линия "управление" используется контроллером для определения вида сообщений, передаваемых по шине данных. Низкий уровень напряжения на линии свидетельствует о том, что передаются сообщения, предназначенные для управления интерфейсом и называемые интерфейсными. При высоком уровне передаются сообщения устройств – данные о результате измерений, состоянии прибора, выбранном диапазоне измерений.

Линия "очистить интерфейс" управляется контроллером и предназначена для приведения интерфейса в исходное состояние. В режиме измерений контроллер поддерживает на линии высокий уровень напряжения, а перед проведением цикла измерений коротким импульсом отрицательной полярности контроллер переводит интерфейс в исходное состояние.

Линия "конец передачи" управляется источником информации. По окончании передачи данных источник устанавливает низкий уровень напряжения на линии, что свидетельствует о том, что все данные переданы.

Линия "дистанционное управление" управляется контроллером. При низком уровне устройство получает разрешение на переход с управления органами регулировки с лицевой панели (местное управление) на дистанционное управление по КОП.

Линия "запрос на обслуживание" управляется всеми устройствами. В обычном режиме на ней поддерживается высокий уровень напряжения. Когда один из приборов требует приоритетного обслуживания контроллером, то он устанавливает низкий уровень напряжения на линии. При этом прерывается текущий обмен информацией по магистрали и контроллер начинает работать с прибором, требующим обслуживания.

Шина синхронизации состоит из трех линий: "готов к приему", "данные приняты" и "сопровождение данных" и служит для организации асинхронного режима передачи и приема информации по линиям данных от источника к приемнику.

Интерфейс МЭК предназначен для создания небольших локальных ГИС, например, в рамках научных лабораторий. Он обеспечивает возможность согласованной работы входящих в систему устройств в соответствии с заложенной в ЭВМ программой.

К КОП можно подключить до 15 устройств. В зависимости от длины магистрали скорость передачи информации уменьшается с 1000 000 байт/с при длине 1 м до 250 000 байт/с для линии максимально допустимой длины 20 м. Реализовать такую скорость в системе не удается из-за значительного времени, необходимого для организации работы интерфейса. Наибольшее время (до 100 мкс) может занимать реакция системы на сигнал "очистить интерфейс". Общее же время, необходимое для осуществления полного цикла обращения к прибору, может составлять до единиц миллисекунд.

Большая часть выпускаемых промышленностью средств измерений требует значительного времени для проведения одного измерения, составляющего от единиц миллисекунд до единиц секунд. Поэтому быстродействие системы, как правило, определяется не интерфейсом, а инерционностью применяемых средств измерений.

Для управления интерфейсом применяют микроЭВМ (Мэра-660, Искра-226, Нейрон), программируемые на языках высокого уровня. Для работы с интерфейсом существуют специальные версии языков, например Бейсик, дополненный необходимыми для работы с интерфейсом инструкциями.