如何为仪器控制系统选择合适的硬件总线
5. 常见总线的选择指南
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/142013.htm![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201302/6e4d0140c1e664b58ca4a9affb8e46d7.jpg)
6. 仪器控制硬件总线概述
通用接口总线(GPIB)在独立仪器中是一种最常见的I/O接口。GPIB是8位并行数字通信接口,数据传输速率高达8 Mb/s。一个GPIB控制器总线可以最多连接14个仪器,并且其布线距离小于20米。但是,您可以通过使用GPIB扩展器和延长器克服这些限制。GPIB电缆和连接器种类丰富,并且是工业等级的,可以用于任何环境中。
GPIB不是一个PC工业总线,很少用于PC上。但是,您可以使用一个插件板,如PCI-GPIB,或者外部转换器,如NI GPIB-USB,将GPIB仪器控制功能添加到PC上。
串行总线
串行总线是主要用于老式台式机和笔记本电脑上的设备通信协议,请不要将其与USB混淆。在很多设备中,串行总线是最常见的仪器通信协议,而且很多与GPIB兼容的设备还具有EIA232端口。EIA232 和EIA485/EIA422也可以被称作RS232和RS485/RS422。
串行通信的概念很简单。串行端口每次发送和接收一个比特的信息。虽然它比每次传输整个字节的并行通信慢,但是串行总线更简单,而且使用距离更长。
通常情况下,工程师们使用串行接口来传输ASCII数据。他们使用三个传输线路来完成通信:地线、发送线和接收线。因为串行通信是异步的,端口可以在一条线路上传输数据,而在另一条线路上接收数据。其它线路可用于信号握手,但并不是必须的。串行通信的关键指标是波特率、数据位、停止位和奇偶校验位。两个串行端口若要进行通信,这些参数必须匹配。
USB
通用串行总线(USB)主要是用于与PC连接的外围设备,例如键盘、鼠标、扫描仪和磁盘驱动器等。在过去的几年中,支持USB连接的设备数量急剧增加。USB是一种即插即用技术,当添加一个新设备时,USB主机自动检测该设备,发出询问以识别该设备,并为其配置合适的设备驱动。
USB 2.0对于低速和全速设备是完全兼容的。其高速模式的数据传输速率能够高达480 Mbit/s (60 MB/s)。最新的USB3.0规范具有超高速模式,其理论数据传输速率可高达5.0Gbit/s。
虽然USB总线的设计初衷是针对PC外设,但是它的速度、广泛的适用性以易用性,令其在仪器控制应用中具有很大的吸引力。而USB总线在仪器控制中也存在一些不足:首先,USB线缆不是工业级标准的,可能在充满噪声的环境中导致数据丢失;另外,USB线缆没有锁紧装置,线缆可以很轻易地被拔出PC;而且,即便使用了中继器,USB线缆的最长传输距离只有30m。
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