urz b9dzenia+zewn eatrzne+komputer f3w MWK2TWO36A5ZTDEZURHILNBQN4ONLVQQIEPVJXI


Protokoły w systemach ATE - warstwowy model komunikacyjny

Poziom 1: zasięg, il.urządzeń, reguły dostępu do zmiennych, adresacja urządzeń

0x08 graphic
Poziom 2: protokół wymiany komunikatów - kontroler zadaje pytanie, odpowiednie urządzenie SLAVE odpytywane przez kontroler odpowiada

Poziom 3: posługiwanie się tym samym językiem: ta sama semantyka; SCPI - standardowe programowanie urządzeń

0x01 graphic

Schemat funkcjonalny urządzenia SCPI

0x01 graphic

Zasady i reguły protokołu wymiany komunikatów IEEE-488.2

Zasady:

Reguły:

Model urządzenia SCPI

0x01 graphic

ROUTe - komutowanie określonego wejścia

INPut - Określa wł. portu wej. przetwornika; filtracja sygnału, wzmocnienie, tłumienie; odpowiedzialny za impedancję wejściową, rodzaj sprzężenia (AC, DC) oraz konf. wej.

SENSe - konwerter A/C; Zajmuje się przetwarzaniem sygnału na daną w reprezentacji wew. przyrządu oraz gromadzeniem danych; podzielony na 22 podsystemy

FORMat - dostosowanie danych wew. do standardu

DISPlay - indykator danych. Dostarcza możliwości funkcjonalne związane z wyborem i prezentacją inf. na urządzeniu wyś.przyrządu.

MEMory - dostęp do pamięci

OUTPut - dop. sygnału wyjściowego do parametrów obiektu do którego sygnał będzie wyprowadzony

CALCulate - Dostarcza funkcji obliczeń statystycznych, różniczkowania, całkowania, przetwarzania wektorów i danych zespolonych, transformacji w domenie czasowej i częstotliwościowej, itd

TRIGer-synchronizacja wszystkich rodzajów akcji przyrządu z wew. lub zew. zdarzeniami

SOURce - Dostarcza możliwości funkcjonalne związane z przetwarzaniem DA oraz generacji sygnałów analogowych na podstawie dostarczonych danych wewnętrznych przyrządów.

Narysuj strukturę „systemu rejestrów statusu SCPI” oraz określ funkcję poszczególnych jego części

I Bajt statusowy

II Grupy rejestrowe

- zdarzenie standardowe (rej. Zdarzeń stand)

- znacznik urz (inf specyf dla danego rządzenia)

-rejestr operacji

III Zapytania

Rejestry zdarzeń -Można je tylko czytać. Bity w rejestrach zdarzeń są zatrzaskiwane, tzn. raz ustawiony bit jest pamiętany niezależnie od zmian zdarzenia.

Rejestry maski.-Można je czytać i zapisywać.

Sumaryczny rejestr statusu.-Zawiera sumaryczną informację zgłaszaną przez pozostałe grupy rejestrów. Bity w sumarycznym rejestrze statusu nie są zatrzaskiwane. Wyzerowanie np. któregoś z rejestrów zdarzeń spowoduje wyzerowanie odpowiadającego mu bitu w sumarycznym rejestrze statusu

Przedstaw na rys. i wyjaśnij działanie ukł. wyzwalania operacji (pomiarów) w urządzeniach SCPI

Wyzwalanie operacji: dość elastyczne układy. wyzwalanie można uzależnić od wielu warunków, np. sygnałów zewnętrznych, sygnałów zdalnego sterowania, itp.

Sygnalizacja błędów w urządzeniach SCPI

SYSTem:ERRor? - odpytujemy urządzenie o komunikat tekstowy jaki wystąpił w urządzeniu

Podsystem SYSTem pozwala uzyskiwać informacje o błędach działania urządzenia gromadzonych w kolejce błędów (zapytanie SYST:ERR?). Podsystem specyfikuje wszystkie numery błędów oraz odpowiadające im teksty wyjaśniające.

Typy parametrów w rozkazach SCPI

Parametry numeryczne - zapis dziesiątkowy wartości liczbowej w ASCII uwzględniający opcjonalnie znak liczby, punkt dziesiętny oraz notację naukową. Typ numeryczny dziesiętny (NR1 - liczby całkowite dziesiętne; NR2 - liczby rzeczywiste; NR3 - format wykładniczy(1E-6)) Parametry numeryczne o podstawie różnej od 10 #H(hex) #Q(octal) #B(binary)

Parametry dyskretne - są używane do realizacji nastaw mających kilka wartości (odpowiednik kilkupozycyjnego przełącznika), których charakter lepiej prezentuje nazwa niż wartość liczbowa; sposób wyzwolenia akcji urządzenia IMMediate, BUS, EXTernal czyli natychmiastowe, z interfejsu lub sygnałem zewnętrznym. (IMMediate, EXTarnal, BUS)

Parametry boolowskie - są używane do realizacji przeciwstawnych nastaw (tak/nie - odpowiednik przełącznika ON/OFF). Parametr zapisuje się w postaci słów kluczowych ON lub OFF względnie odpowiednio za pomocą znaków ASCII '1' i '0'.

Parametry stringowe - dowolny zestaw znaków ASCII objęty znakami cytowania ( " " lub ' ' ).

Blok binarny 1. o określonej długości (pole 1.# 2. Cyfra liczb w polu 3 3. Cyfry określające dłg bloku binarnego 4. Właściwe dane w postaci ciągu bajtów np.: |#|2|10|<b><b><b><b><b><b><b><b><b><b> 2. o nieokreślonej długości (pole 1.# 2. 0 3. Ciąg bajtów 4.znacznik końca <LF lub End>

Listy (@101, 102, 107)

Synchronizacja pracy urządzeń z aplikacją kontrolną w standardzie SCPI

Aby można było wykryć zakończenia wszystkich rozkazów stosuje się następujące mechanizmy:

*OPC ustawia na 1 bit 0 w rej zdarzeń stand w momencie zakończenia wszystkich rozkazów poprzedzających go

*OPC ? wpisanie do bufora wyjściowego znaku 1 w momencie zakończenia wszystkich rozkazów poprzedzających go

*WAI wstrzymuje wykonanie rozkazów następnych aż do zakończenia wykonania poprzedzających go rozkazów

Do urządzenia można wysyłać komunikat programowy zbudowany tak: 0x01 graphic
;0x01 graphic
;0x01 graphic
;0x01 graphic
;0x01 graphic
(0x01 graphic
=komunikat jednostkowy)

Rozkazy obsługi systemu statusowego SCPI

*STB? - odczyt bajtu statusowego

*SRE_<argument> - ustawienie rejestru maski w bajcie statusowym

*SRE? - odczyt rejestru maski w bajcie statusowym

*ESR? - odczyt rejestru zdarzeń w grupie zdarzeń standardowych

*ESE_<argument> - ustawienie rejestru maski w grupie zdarzeń standardowych

*ESE? - odczyt rejestru zdarzeń w grupie zdarzeń standardowych

Podaj przykłady komunikatu programowego SCPI zawierającego rozkazy jednostkowe następujących typów: command z wielopoziomowym nagłówkiem i parametrami, query(zapytanie) i common(wspólne). Wyjaśnij znaczenie oraz syntaktykę komunikatu.

TRIGger:SOURce BUS; INITiate; *TRG; *TRG; FETCh (Stan jałowy)

Podaj minimum 6 rozkazów z grupy Common Commands SCPI i określ jakie operacje wykonują

*STB? - odczyt bajtu statusowego

*SRE_<argument> - ustawienie rejestru maski w bajcie statusowym

*SRE? - odczyt rejestru maski w bajcie statusowym

*ESR? - odczyt rejestru zdarzeń w grupie zdarzeń standardowych

*ESE_<argument> - ustawienie rejestru maski w grupie zdarzeń standardowych

*ESE? - odczyt rejestru zdarzeń w grupie zdarzeń standardowych

STATus:QUEStionable:Event? - odczyt rejestru zdarzeń w grupie znaczniki urządzenia

STATus:QUEStionable:ENABle <argument> - ustawienie rejestru maski w grupie znaczniki urządzenia

STATus:QUEStionable:ENABle? - odczyt rejestru maski w grupie znaczniki urządzenia

Podaj sygnały magistrali IEEE-488 (GPIB) z zaznaczeniem ich funkcji

  1. Linie danych (data lines) DIO 1 - DIO 8 służące do przesyłania danych lub komunikatów wieloliniowych między urządzeniami.

  2. Linie synchronizacji (handshake lines) DAV, NRFD, NDAC służą do sterowania transmisja każdego bajtu danych na liniach DIO.

  3. Linie sterowania interfejsem (general interface lines)ATN, IFC, SRQ, REN, EOI służą do sterowania pracą interfejsu.

DIO 1...8 (Data in/out) dwukierunkowe linie danych, stan 1 odpowiada napięciu 5V

ATN (Attention) kontroler utrzymuje tę linię w stanie niskim, dopóki wysyła dane. Jeśli na linii ATN pojawi się stan wysoki, to urządzenie zaadresowane przez kontroler może wysłać dane; 1- komunikat sterujacy, 0 - dane.

DAV (Data Valid) dane na liniach DIO 1...8 obowiązują tylko przy stanie niskim linii DAV.

EOI (End of Information) nadajnik wprowadza tę linię w stan niski po wysłaniu ostatniego znaku.

NDAC (No Data Accepted) odbiornik wprowadza tę linię w stan niski podczas pobierania danych i w stan wysoki po odczytaniu jednego bajtu.

NRFD (Not Ready for Data) stan niski wskazuje kontrolerowi, że jedno z urządzeń nie jest gotowe do
przyjęcia danych.

SQR (Service Request) urządzenie gotowe do przyjęcia danych z kontrolera wymusza stan niski. Stan
wysoki na tej linii pojawia się po rozpoczęciu przekazywania danych.

REN (Remote Enable) zazwyczaj linia ta jest połączona z masą w kontrolerze. W systemie z wieloma
kontrolerami stan niski jest tu utrzymywany tylko dla aktywnego kontrolera.

IFC zerowanie interfejsu

Co to jest kontrola szeregowa w GPIB? Jak jest wykonywana.

Dokonaj funkcjonalnego podziału komunikatów w interfejsie IEEE-488 (GBIP)

0x01 graphic

Adresacja urządzeń w GPIB - komunikaty adresowe i rozkazy adresowane

Rozkazy Adresowe:

SDC (Selective Device Clear)- zerowanie części właś. wybranych urządzeń zaadre. w tym rozkazie

GTL (Go To Local)- przełączenie zaadresowanych urządzeń w tryb sterowania lokalnego

GET (Group Execute Trigger)- zezwolenie wykonania

TCT (Take Control) - nadanie urządzeniu właściwości MASTER

PPC (Parallel Poll Configure)- zapowiedz kontroli równoległej

Komunikaty Adresy:

MLA (My Listen Address)

UNL (UnListen)

MTA (My Talk Address)

Wymień funkcje interfejsowe w łączy IEEE-488 (GPIB)

SH (Source Handshake) inicjator transmisji (związane z urządzeniem nadającym), AH (Acceptor Handshake) - akceptor transmisji (zw z urz odbiorczym), T (talker) - nadawca - funkcja umożliwiająca wyprowadzenie bajtu na magistralę, L (Listener) odbiorca - f umożliwiająca przyjęcie bajtu z magistrali, SR (service request) - żądanie obsługi, DC (Device Clear) - zerowanie urządzenia, DT (Device Triager) - wyzwalanie urządzenia, RL (Remote/Local) - zdalne/lokalne - sterowanie lokalne przez operatora lub zdalne poprzez kontroler, C(controller) - kontroler

Na czym polega synchronizacja transferu bajtów na magistrali IEEE-488

Asynchroniczna transmisja bajtowa z potwierdzeniem odbioru

NRFD - jeżeli jest aktywny to któreś z urządzeń nie jest gotowe na odbiór danych

DAV - wysterowany przez nadajnik po jakimś, czasie gdy NRFD stanie się nieaktywny, oznacza, że bajt na magistrali jest ważny (dane są stabilne, ustalone)

NDAC - potwierdzenie odbioru danych, jeżeli jest aktywny=1, to któreś z urządzeń nie odebrało bajtu

Zaleta takiego handshaku jest to, że jest przystosowany do współpracy z najwolniejszymi urządzeniami (transmisja dostosowana jest do najwolniejszych urządzeń w systemie).

Przedstaw na rysunku i krótko wyjaśnij transakcję w systemie MODBUS

0x08 graphic
Transakcje: cykl złożony z 2 cykli - 1. Zapytanie od kontrolera 2. Odpowiedź od stacji SLAVE.

Rodzaje transakcji:

  1. transakcja adresowa MASTER adresuje indywidualnych odbiorców

  2. transakcja rozgłoszeniowa (broadcast) (do wszystkich urządzeń) - tylko zapytanie, SLAVY nie odpowiadają (0 - adres rozgłoszeniowy).

Przedstaw na rysunku i krótko wyjaśnij format ramki (polecenia i odpowiedzi) w systemie MODBUS pracującym w trybie ASCII

Ramka w trybie ASCII

C

Adres

Rozkaz

Pole danych

Suma kontrolna LRC

EOF

„:”

2 zn

2 zn

2n zn

2 zn

CR,LF

Informacja : 10 bitowa: 8b znaku+ bit satro + bit stopu. Część informacyjną ramki zabezpiecza pole kontrolne. Suma kontrolna = suma bajtów pola danych bez przeniesień, zanegowana i dodane 1 (LRC - Longithudinal Redundancy Check); odstęp pomiędzy znakami tworzącymi ramkę nie może przekroczyć 1s, każdy bajt w wiadomości przesyłany jest w postaci 2 znaków ASCII, dopuszczalne znaki - 0..9, A..Fh.

Na czym polega przygotowanie bajtu do transmisji w systemie MODBUS ASCII? Wyjaśnij, dlaczego cały bajt nie jest przesyłany w polu danych znaku.

START

7 bitów pola danych

PAR

STOP

START

7 bitów pola danych

STOP

STOP

Dokonaj podziału zakłóceń ze względu na kanał sprzężenia. Podaj jak w teorii obwodów modeluje się poszczególne kanały sprzężenia zakłóceń.

Sprzężenie:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Jakie są podstawowe sposoby zabezpieczania obwodów przed zakłóceniami (podaj przy każdym sposobie do tłumienia jakich zakłóceń jest odpowiedni)

Filtrowanie od zasilania - konduktacyjne

Ekranowanie - konieczne uziemienie, brak uziemienia powoduje ze ekranowanie nie przynosi efektu - pojemnościowe - miejsce podłączenia ekranu i liczba tych podłączeń dla zakłóceń elektrycznych są obojętne, indukcyjne - uziemiamy TYLKO w jednym punkcie

Podaj zasady uziemiania ekranów dla ochrony przed zakłóceniami sprzężonymi pojemnościowo oraz zakłóceniami działającymi w obwodzie uziemienia

Pojemnościowe - miejsce podłączenia ekranu i liczba tych podłączeń dla zakłóceń elektrycznych są obojętne

0x01 graphic

Przedstaw na rysunku połączenia w kablu modemu zerowego (null modem cable) i wyjaśnij, do czego służy taki kabel.

DTR - informuje o załączeniu terminala, DSR informacja o stanie połączenia, RTS chęć wysłania danych, CTS zezwolenie na transmisje, DCD informacja dla stacji o transmisji

0x01 graphic

Przedstaw krótka charakterystykę łącza RS-485 wraz z jego parametrami (szybkość,

zasięg transmisji, rodzaj obwodu transmisyjnego i inne)

Parametr

RS-485

Rodzaj transaksji

Symetryczna

Dozwolona liczba nadajników i odbiorników

32 T/R

Max dłg toru transmisyjnego [m]

1200

Max szybkość trans.

10Mbd

Wyjście nadajnika

+- 1,5Vmin

Czułość odbiornika

+- 200Vmin

inne

łącze wielopunktowe - nadajnik odblokowujemy jedynka logiczna, odbiornik zerem log

Podaj różnice pomiędzy łączem w standardzie RS-422A i RS-232C. Jak wprowadzone

zmiany wpłynęły na parametry łącza (szybkość i zasięg transmisji)?

Parametr

RS-232

RS-422

Rodzaj transaksji

Niesym

Symetryczna

Dozwolona liczba nadajników i odbiorników

1T, 1R

1T, 10R

Max dłg toru transmisyjnego [m]

30

1200

Max szybkość trans.

20 kbd

10Mbd

Wyjście nadajnika

+- 5Vmin

+-15V max

+- 2Vmin

Czułość odbiornika

+- 3Vmin

+- 200Vmin

Łącze RS-423A (narysuj obwód transmisyjny i krótko go scharakteryzuj, podaj

podstawowe parametry: zasięg, szybkość, odporność na zakłócenia)

Parametr

RS-423A

Rodzaj transaksji

Częściowo sym

Dozwolona liczba nadajników i odbiorników

1T, 10R

Max dłg toru transmisyjnego [m]

1200

Max szybkość trans.

100 kbd

Wyjście nadajnika

+- 3,6Vmin

+-6 V max

Czułość odbiornika

+- 200Vmin

Szybkość zmian napięcia na wyjściu nadajnika

sterowana zewnętrznie

Czułość odbiornika [V]

 0,2

Wyjaśnij, co oznacza „asynchroniczna, szeregowa transmisja znakowa”. Podaj format

znaku.

forma transmisji danych, w której informacje są przesyłane pojedynczymi znakami ze zmiennym odstępem czasu między poszczególnymi znakami; zazwyczaj używana w komunikacji modemowej; ponieważ transmisja asynchroniczna nie opiera się na współużytkowanym czasomierzu, który umożliwiałby wysyłanie i odbieranie osobnych znaków co określony okres, każdy transmitowany znak składa się z kilku właściwych bitów danych (samego znaku) poprzedzonych sygnałem "początku znaku", nazywanego bitem startu, i kończących się opcjonalnym bitem parzystości oraz 1, 1,5 lub 2 sygnałami "końca znaku", nazywanymi bitami stopu.

Bit startu

Dane 5-8 bit

Bit parzystości*

Bit stopu*

Bit stopu

Wymień rejestry kontrolera interfejsu szeregowego komputera PC z zaznaczeniem ich

funkcji.

Bufor nadajnika - rejestr pośredniczący w nadawaniu znaku

Bufor odbiornika- rejestrem pośredniczącym w odbiorze znaku.

Rejestr parametrów transmisji ustawia format jednostki informacyjnej

Rejestr stanu transmisji informuje o zajęciu bufora danych

Rejestr sterowania modemu ustala poziomy sygnałów DTR i RTS, umożliwia wprowadzenie sygnału przerwania INTRPT na linię IRQ3 lub IRQ4.

Rejestr stanu modemu- odwzorowanie stanu sygnałów kontrolnych odbieranych z modemu (DSR, CTS, DCD, RI) i informacja o zmianach tych sygnałów.

Rejestr aktywacji przerwań - maskowanie przerwań występujących w sterowniku interfejsu szeregowego.

Rejestr identyfikacji przerwań umożliwia stwierdzenie, czy istnieje aktywne przerwanie oraz rozpoznanie jego przyczyny

Wyjaśnij terminy: transmisja simpleksowa, póldupleksowa, dupleksowa oraz tran. synchroniczna.

Transmisja simpleksowa - transmisja ściśle jednokierunkowa

Transmisja półdupleksowa - Half-duplex (HDX) - transmisja naprzemienna, w której nadanie informacji zwrotnej wymaga zamiany rolami nadajnika i odbiornika. W praktyce nazwą tą obejmuje się również sytuacje, gdy istnieje kanał zwrotny o przepustowości wystarczającej do przesłania danych kontrolnych, jednak zbyt wolny na pełną transmisję danych.
Transmisja dupleksowa - Full-duplex (FDX) - pełny dupleks, możliwość jednoczesnej transmisji danych w obu kierunkach po tej samej linii.
Transmisja synchroniczna -polega na przesyłaniu dużych bloków danych (ramek - ang. frame) bez transmisji bitów oznaczających początek i koniec poszczególnych znaków. Kolejne bity danych wyprowadzane są zgodnie z taktem nadawania. Po ostatnim bicie znaku poprzedniego wysyłany jest natychmiast pierwszy bit znaku następnego. Odtworzenie bitów w znaki (bajty) po stronie odbiorczej umożliwia specjalny znak synchronizacyjny umieszczany na początku bloku (znacznik początku). Blok danych oznaczony jest znakiem końca bloku

Wymień źródła przerwań w kontrolerze interfejsu szeregowego komputera PC oraz podaj, co należy zrobić, aby odblokować przerwania.

przerwanie po skompletowaniu znaku w buforze odbiornika, wysłanie wszystkich znaków z bufora nadajnika, wystąpienie błędu związane z odbiorem znaku (błąd parzystości PE, formatu ramki FE, błąd nie odczytania znaku przed zakończeniem odbioru następnego znaku OE, przerwanie transmisji sygnałem BREAK), zmiana sygnału kontrolnego (DSR, CTS, DCD lub RI)

Wyjaśnij, na czym polega protokół XON-XOFF i podaj przykład jego realizacji

sprzętowej i programowej w łączu RS—232

(Transmitter On / Transmitter Off) - jeden ze sposobów programowej synchronizacji transmisji pomiędzy komputerem a modemem za pomocą odpowiednich znaków ASCII

Urządzenie odbierające może blokować i odblokowywać transmisje

Programowo: przez kanał główny przy transmisji dupleksowej

Sprzętowo: za pośrednictwem sygnałów w kanale wtórnym przy transmisji póldupleksowej

ZASTOSOWANIE: drukarka może blokować wysyłanie do jej bufora znaków jeśli bufor jest pełny lub brak papieru.

Podaj parametry łącza RS-232 opierając się na modelu obwodu transmisyjnego (tzw.

obwód stykowy). W szczególności określ poziomy napięciowe sygnałów w interfejsie RS-

232C odpowiadające stanom logicznym 1 i O.

Parametr

RS-232

Rodzaj transaksji

Niesym

Dozwolona liczba nadajników i odbiorników

1T, 1R

Max dłg toru transmisyjnego [m]

30

Max szybkość trans.

20 kbd

Wyjście nadajnika

+- 5Vmin +-15V max

Czułość odbiornika

+- 3Vmin

Poziomy napięciowe

linie danych: 1 logiczna -15 U1 -3; 0 logiczne +3 U0 +15V

Linie sterujące (logika dodatnia): 1 logiczne +3 U1 +15V; 0 logiczne -15 U0 -3

Podaj sekwencje operacji przy nawiązywaniu połączenia i transmisji danych pomiędzy odległymi stacjami DTE w trybie transmisji półdupleksowej przez łącze telefoniczne komutowane.

Faza 1: nawiązanie połączenia DTR(N), RI(O), DTR(O), DSR(N)

N - nadajnik, O - odbiornik

Faza 2: transmisja danych

{Nadawanie danych przez łacze RS-232C

1. DTE uaktywnia linię RST;2. Modem testuje linię DCD - sprawdza czy RTS w odbiorniku nie jest włączony co oznacza zajętość łącza. Gdy łącze zajęte : przejście do pkt. 1, gdy łącze wolne przejście do 3. 3. DCD wyłączone modem uaktywnia CTS. 4. DTE wyprowadza dane na TxD, a modem przesyła jak do odbiornika. 5. Modem w odbiorniku kieruje dane na RxD w DTE. 6.Nadajnik po wysłaniu danych wyłącza RTS co powoduje : wyłączenie DCD w odbiorniku i CTS przez modem ...(nadajnika). łącze jest wolne.7. Każdy DTE może teraz załączyć TRS - uzyskać kontrolę nad łączem.}



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
instrukcja+pomiary+k B9t F3w+i+sto BFk F3w+zewn EAtrznych
NTI - komunikacja z komputerem i urządzenia zewn. - wykład I, materiauy
9 Sieci komputerowe II
ARCHITEKTURA KOMPUTEROW1A
SILNIKI GRAFICZNE W GRACH KOMPUTEROWYCH
Budowa i dzialanie komputera
Metodologia SPSS Zastosowanie komputerów Golański Standaryzacja
Sieci komputerowe 7
Metodologia SPSS Zastosowanie komputerów Golański Anowa założenia
10 Reprezentacja liczb w systemie komputerowymid 11082 ppt
Metodologia SPSS Zastosowanie komputerów Brzezicka Rotkiewicz Podstawy statystyki
Metodologia SPSS Zastosowanie komputerów Brzezicka Rotkiewicz Testy zależne
sieci komputerowe 2

więcej podobnych podstron