电子医疗仪器通信接口

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1、第六章通信接口第一节GP-IB通用接口总线一、GP-IB标准接口系统概述GP-IB(GeneralPurposeInterfaceBus)---是国际通用的仪器接口标准。（一）GP-IB标准接口系统的基本特性该标准包括接口和总线两部分.接口部分：由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传送的信息进行发送、接收、编码和译码。总线部分：是一条无源的多芯电缆,用作传输各种消息。图1系统中，要进行联络至少有讲者、听者、控者三类装置。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。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。

2、控者:是数据传输过程中的组织者和控制者。如计算机。对于系统中的某一台装置可以具有三要素(讲者、听者、控者)中的一个，二个或全部。GP-IB系统中的计算机一般同时具有讲者、听者、控者的功能。GP-IB标准接口系统的基本特性主要如下:系统装置有限、双向异步传送及负逻辑信息等。GP-IB标准接口系统图1（二）GP-IB标准接口的总线结构24芯电缆：其中16条被用做信号线，其余被用做逻辑地线及屏蔽线。总线上传递的各种信息通称为消息，见下图2：接口总线仪器消息仪器功能接口功能接口功能仪器功能总线接口消息和仪器消息图2接口消息:管理接口部分完成各种接口功能的信息，它由控者发出，只

3、被接口部分所接收和利用。仪器消息:与仪器自身工作密切相关的信息，只被仪器部分接收和利用。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（三）三线挂钩原理见下图3321465DAVNRFDNDAC三线挂钩简单时序图3二、接口功能和

4、接口消息（一）仪器功能与接口功能仪器功能:把收到的控制信息变成仪器设备的实际动作。接口功能:是指完成系统中各仪器设备之间正确通信,确保系统正常工作的能力。（二）接口消息及编码按用途分：总线上传递的消息可分为①接口消息②仪器消息按传递的途径分:①本地消息②远地消息按信号线的数目分:①单线消息:无需编码。②多线消息:需统一编码仪器消息也有明确的编码与格式.…计算机（控制）扫描器（听着）电　桥（听／讲着）数字电压表（听／讲着）打印机（听着）多路开关GP－IB总线压力传感器自动测试系统框图三、GP-IB标准接口系统的运行图4第二节串行通信总线一、串行通信基本方式构成字符的每个

5、二进制数据位,依照一定的顺序逐位进行传送的通信方式。串行通信分为:同步通信和异步通信。同步通信:传输速度快,实用性差,容易出错。异步通信:传输速度较慢,出错率低。二、串行通信协议串行数据由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成：图5发送器接收器时钟发生器发送器时钟发生接收器时钟发生时钟同步（b)异步通信（a)同步通信数据数据图6在异步通信中,接收和发送双方必须保持相同的传送速率即波特率。波特率:每秒传送的二进制数(比特/秒)。典型:1200,2400,4800,9600,19200bit/s等。CRT调制解调器调制解调器远程主机公共电话交换网DTEDCEDCEDTER

6、S-232接口RS-232接口三、RS-232C标准图725针的连接器,最常用的是9个通信信号①基本数据传送信号；②调制解调器控制信号。一、基本数据传送信号TXD:发送数据信号；RXD:接收数据信号；GND:地信号。二、Modem控制信号从计算机到Modem信号:DTS:数据终端就绪信号；RTS:请求发送信号；从Modem到计算机信号DSR:数据装置就绪信号；CTS:允许发送信号；DCD:数据载波检测信号；RI:振铃指令信号。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三根线：DTEDTE零调制解调器TxDT

7、xDGNDGNDRxDRxD“零调制解调器”联结图图8TTL+5V+12VTTL输入输出输出RS-232CRS-232C-12VRS-232C标准使用负逻辑“1”在-5V~-15V;“0”在+5V~+15V。不与TTL兼容，必须进行电平转换。传输线驱动器MC1488；接受器MC1489。见下图9RS232C与TTL电平变换器&1输入图9第三节串行通信接口电路的设计一、智能仪器串行通信接口的结构（一）串行通信接口的扩展串行接口完成串并转换，它与CPU的数据接口是并行的，而与外界的数据接口应是串行的。（二）MCS-51串行通信接口结构及通信方式MCS-5