Interfaces and standards in AS – task5_1 1 Los sistemas automatizados Módulo 5 - Interfaces y...

Interfaces and standards in AS – task5_11

Los sistemas automatizados

Módulo 5 - Interfaces y normas en AS

Tarea 5.1: Interfaces de computación integrados.

Interfaz IEEE488 (GPIB)

Por Anton Petrov, La Universidad de Plovdiv, ECIT DepartrmentPor Anton Petrov, La Universidad de Plovdiv, ECIT Departrment


Temas principales

1. Información general

2. Clasificación

3. Interfaces de computación integrados USB y IEEE1394 (FireWire)

4. Interfaz del sistema de dispositivos IEEE-488 (GPIB)


Información General - Interfaces

Interfaz Interfaz - Dispositivo para la conexión y la coordinación entre los diferentes niveles en todo - Dispositivo para la conexión y la coordinación entre los diferentes niveles en todo un sistema (como en este caso);un sistema (como en este caso);

Interfaz estándar Interfaz estándar - Totalidad de medios mecánicos, eléctricos y de programación, lo que - Totalidad de medios mecánicos, eléctricos y de programación, lo que permite la construcción de un sistema de conjunto de módulos individuales. permite la construcción de un sistema de conjunto de módulos individuales.

Objetivos principalesObjetivos principales::

- Asegurar Asegurar compatibilidad compatibilidad para un número de parámetros; para un número de parámetros;

- La coordinación de la transferencia mediante un algoritmo especial, llamado La coordinación de la transferencia mediante un algoritmo especial, llamado protocoloprotocolo..

Tipos de compatibilidad de las interfaces Tipos de compatibilidad de las interfaces

• Puede ser:compatibilidad de Puede ser:compatibilidad de informacióninformación, , eléctricaeléctrica y y constructivaconstructiva, así como , así como compatibilidad compatibilidad metrológica metrológica y y operacionaloperacional..

• La compatibilidad de la informaciónLa compatibilidad de la información comprende: comprende:

Estructura y composición de la serie de señales en los buses;Estructura y composición de la serie de señales en los buses;

Procedimientos para la realización de la interacción;Procedimientos para la realización de la interacción;

Códigos y formatos de direcciones, comandos e información de estado;Códigos y formatos de direcciones, comandos e información de estado;

Relaciones de tiempo y la secuencia de las señales en el tiempo.Relaciones de tiempo y la secuencia de las señales en el tiempo.


Tipos de compatibilidad ... - 2

Compatibilidad eléctricaCompatibilidad eléctrica. Se refiere:. Se refiere:- Niveles lógicos, las corrientes y voltajes y sus tolerancias;Niveles lógicos, las corrientes y voltajes y sus tolerancias;- Capacidad de carga eléctrica de los receptores-transmisores;Capacidad de carga eléctrica de los receptores-transmisores;- Impedancia de las líneas y su longitud;Impedancia de las líneas y su longitud;- Inmunidad al ruido.Inmunidad al ruido.

La compatibilidad constructiva o mecánicaLa compatibilidad constructiva o mecánica problemas: problemas:- Los tipos de los elementos de conexión (acoplamientos);Los tipos de los elementos de conexión (acoplamientos);- Distribución de los buses de interfaz en los pines de los acoplamientos;Distribución de los buses de interfaz en los pines de los acoplamientos;- Construcción de la conexión del cable.Construcción de la conexión del cable.- Tipo y tamaño de las placas de circuito impreso, los módulos y los elementos Tipo y tamaño de las placas de circuito impreso, los módulos y los elementos

constructivos más grandes - soportes del cajón y multi-cajaconstructivos más grandes - soportes del cajón y multi-caja..- A veces A veces compatibilidad constructiva en los diferentes niveles compatibilidad constructiva en los diferentes niveles se considera:se considera:

- nivel 0nivel 0 - placas limpias de circuito impreso (PCB) - sin elementos; - placas limpias de circuito impreso (PCB) - sin elementos; nivel 1nivel 1 - PCBs con los - PCBs con los elementos y la construcción mecánica; elementos y la construcción mecánica; nivel 2nivel 2 - cajas; - cajas; nivel 3nivel 3 - multi-cajón. - multi-cajón.


Tipos de compatibilidad... - 3

Compatibilidad metrológicaCompatibilidad metrológica::

- Coordinación de los módulos por sus características metrológicas - La precisión, la Coordinación de los módulos por sus características metrológicas - La precisión, la

sensibilidad, el rango de medición, parámetros de tiempo (acción rápida), las formas de la sensibilidad, el rango de medición, parámetros de tiempo (acción rápida), las formas de la

calibración y evaluación de los errores, etccalibración y evaluación de los errores, etc

Compatibilidad operacionalCompatibilidad operacional::

- Armonización de fiabilidad, estabilidad, temperatura y otras condiciones climáticas, Armonización de fiabilidad, estabilidad, temperatura y otras condiciones climáticas,

resistencia a la radiación, etcresistencia a la radiación, etc

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Clasificación de las interfaces - 1

Por la arquitecturaPor la arquitectura::

- Máquina-orientado Máquina-orientado - Extension de un CS particular- estrechamente relacionado con él, - Extension de un CS particular- estrechamente relacionado con él,

- Sistema de módulo-Sistema de módulo-, Construido a partir de módulos conectados de forma constructiva;, Construido a partir de módulos conectados de forma constructiva;

- Sistema de unidad-Sistema de unidad-, Construido desde dispositivos de medidas separadas, relativamente , Construido desde dispositivos de medidas separadas, relativamente independientes.independientes.

Por el método de transferenciaPor el método de transferencia::

- Paralelo Paralelo y y serieserie..

Por la dirección de transmisiónPor la dirección de transmisión::

- De entrada, de salida y de dos víasDe entrada, de salida y de dos vías..

Por el modo de transferenciaPor el modo de transferencia::

- Simplex Simplex (Solo ida), (Solo ida),

- Semi-duplexSemi-duplex (Dos maneras, pero no simultánea), (Dos maneras, pero no simultánea),

- DúplexDúplex (Dos maneras - simultánea) (Dos maneras - simultánea)

- Multiplex Multiplex (Conexiones par de líneas con un gran número de dispositivos).(Conexiones par de líneas con un gran número de dispositivos).

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Clasificación de las interfaces -2

Por el modo de sincronizaciónPor el modo de sincronización::

- asincrónicoasincrónico - Cada símbolo es acompañado por un bit de comienzo, control y parada. - Cada símbolo es acompañado por un bit de comienzo, control y parada.

- sincrónosincróno - La sincronización se lleva a cabo durante la transmisión de todo el bloque de - La sincronización se lleva a cabo durante la transmisión de todo el bloque de datos y hay grupos de bits de comienzo, control y parada.datos y hay grupos de bits de comienzo, control y parada.

Por topología Por topología (Organización de la conexión - ver las diapositivas de la Tarea (Organización de la conexión - ver las diapositivas de la Tarea 2_1_training): 2_1_training):

- Dos puntos Dos puntos o de punto a punto (Centronics, RS-232C, FireWire), o de punto a punto (Centronics, RS-232C, FireWire),

- radialradial - Con buses individuales en cada dispositivo, - Con buses individuales en cada dispositivo,

- Radial-jerárquica Radial-jerárquica (Árbol - USB), (Árbol - USB),

- Tipo de BusTipo de Bus - Con buses comunes a los dispositivos (IEEE-488, CAMAC, VME etc.) - Con buses comunes a los dispositivos (IEEE-488, CAMAC, VME etc.)

- Tipo de Bus jerárquica, mixta Tipo de Bus jerárquica, mixta - Con buses individuales y comunes, - Con buses individuales y comunes,

- Cadena Cadena - Con buses colectivos, etc - Con buses colectivos, etc

Por ubicación en el espacioPor ubicación en el espacio::

- Concentrado Concentrado y y repartidorepartido;;

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Clasificación de las interfaces -3

Por velocidad de transmisiónPor velocidad de transmisión::

- Baja velocidadBaja velocidad (Hasta 50-60kbit / s); (Hasta 50-60kbit / s);

- De velocidad mediaDe velocidad media (10-12Mbit / s); (10-12Mbit / s);

- De alta velocidadDe alta velocidad (100 Mbit / s hasta 1 Gbit / s, y más). (100 Mbit / s hasta 1 Gbit / s, y más).

Por otros parámetrosPor otros parámetros::

- Distancia Distancia de conexión, de conexión,

- Número Número de dispositivos incluidos, de dispositivos incluidos,

- Tipo de conexión Tipo de conexión (Cables coaxiales, pares trenzados, cables ópticos, conexión (Cables coaxiales, pares trenzados, cables ópticos, conexión

inalámbrica), etcinalámbrica), etc

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Clasificación general de las interfaces

Clasificación de las interfaces:

Máquina-orientado

Interna y mixtosI / O tipo de bus

ISAEISAMCAPCI

Peripheral[E] IDE - ATA

SCSI etc.

Externo

Paralelo

SPP - Centronics (Puerto paralelo

estándar)EPP (Enchanced

Salida bidireccional)

ECP (Puerto bidireccional amplió con

la compresión, amortiguación y DMA)

Serial

RS-232CRS-422ARS-423ARS-485

USBIEEE-1394 (FireWire)

System-device IEEE 488 (GPIB)

Sistema de módulo-

CAMACMULTIBUS I / II

VME-BUSVXI, PXI, LXI

FASTBUSEUROBUS

Futurebus etc.

En sistemas industriales

también se utilizan otras

interfaces, que serán

discutidas más adelante


Los puertos en los computadores personales

Las interfaces externas Las interfaces externas de las computadoras personales también se llaman de las computadoras personales también se llaman puertospuertos. Uno . Uno de los primeros puertos es el puerto paralelo estándar, de los primeros puertos es el puerto paralelo estándar, CentronicsCentronics y el puerto serie y el puerto serie RS-RS-232232..

El objetivo principal del puerto paralelo solía ser para conectar una impresora y desde las El objetivo principal del puerto paralelo solía ser para conectar una impresora y desde las impresoras más populares de los viejos tiempos eran impresoras más populares de los viejos tiempos eran las impresoras Centronicslas impresoras Centronics, El , El puerto paralelo también tomó el nombre puerto paralelo también tomó el nombre CentronicsCentronics (su nombre formal es (su nombre formal es LPT1LPT1).).

Los primeros puertos paralelos que solía ser de un solo sentido, pero en 1994 por medio Los primeros puertos paralelos que solía ser de un solo sentido, pero en 1994 por medio de la de la estándar IEEE 1294,estándar IEEE 1294, modos más rápidos y más perfecto de funcionamiento de los modos más rápidos y más perfecto de funcionamiento de los puertos paralelos fueron definidos, conocidos como puertos paralelos fueron definidos, conocidos como SSP / EPP / ECPSSP / EPP / ECP , Que también puede , Que también puede funcionar como funcionar como puertos bidireccionales. puertos bidireccionales.

Las interfaces rápidas serie Las interfaces rápidas serie USBUSB, , USB 2.0USB 2.0 y y IEEE1394IEEE1394 ( (FireWireFireWire) Se desarrollaron más ) Se desarrollaron más tarde y reemplazados gradualmente el paralelo estándar y los puertos serie. tarde y reemplazados gradualmente el paralelo estándar y los puertos serie.

Los ordenadores modernos están equipados con más puertos para conexión inalámbrica: Los ordenadores modernos están equipados con más puertos para conexión inalámbrica: puertos de infrarrojos puertos de infrarrojos y los puertos de radiofrecuencia del tipo y los puertos de radiofrecuencia del tipo BluetoothBluetooth..

*Para obtener más información, consulte.*Para obtener más información, consulte.http://www.enicomp.com/forum/viewtopic.php?t=99

http://www.enicomp.com/forum/viewtopic.php?t=99


Interfaz serie - 1 *

El puerto serie RS-232El puerto serie RS-232,también llamado puerto ,también llamado puerto COMCOM (comunicación) es una de dos vías (comunicación) es una de dos vías que puede funcionar en un modo de dúplex completo.que puede funcionar en un modo de dúplex completo.

Se requiere un chip controlador especial Se requiere un chip controlador especial Receptor/ TransmisorReceptor/ Transmisor Asíncrono Universal Asíncrono Universal ((UARTUART), que convierte el código paralelo desde el procesador en una serie única. ), que convierte el código paralelo desde el procesador en una serie única.

Se opera con la máxima velocidad de Se opera con la máxima velocidad de 115 Kbit/ S115 Kbit/ S. Las variantes avanzadas de alta . Las variantes avanzadas de alta velocidad velocidad Puerto Serial Mejorado Puerto Serial Mejorado ((ESPESP)y )y Súper Puerto Serial Mejorado Súper Puerto Serial Mejorado ((Súper ESPSúper ESP), ), puede funcionar a velocidad puede funcionar a velocidad hasta 460 Kbit/ Shasta 460 Kbit/ S..

Esta interfaz hoy en día es reemplazada gradualmente por la interfaz USB, a pesar de que Esta interfaz hoy en día es reemplazada gradualmente por la interfaz USB, a pesar de que sigue siendo un estándar en los ordenadores y más SO lo apoyan. sigue siendo un estándar en los ordenadores y más SO lo apoyan.

Los conectores externos pueden ser con Los conectores externos pueden ser con 9y 25 terminales9y 25 terminales..

*Para obtener más información, consulte *Para obtener más información, consulte http://computer.howstuffworks.com/serial-port.htm , Así como , Así como http://www.enicomp.com/forum/viewtopic.php?t=100

http://computer.howstuffworks.com/serial-port.htm

http://www.enicomp.com/forum/viewtopic.php?t=100

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Interfaz serie - 2

La serie RS-232 La serie RS-232 es comparativamente de baja velocidad y opera a muy corta distancia. es comparativamente de baja velocidad y opera a muy corta distancia. Es más sensible a las perturbaciones, ya que es asimétrica. Es más sensible a las perturbaciones, ya que es asimétrica.

Las interfaces serie RS-422/423 más avanzadas y RS-485 Las interfaces serie RS-422/423 más avanzadas y RS-485 se desarrollaron después. se desarrollaron después. Una tabla comparativa, la presentación de los parámetros de estas interfaces, se da a Una tabla comparativa, la presentación de los parámetros de estas interfaces, se da a continuación.continuación.

RS-232RS-232 RS-422RS-422 RS-485RS-485

ModoModo AsimétricoAsimétrico Diferencial Diferencial Diferencial Diferencial

Número máximo de transmisoresNúmero máximo de transmisores 11 11 3232

Número máximo de receptoresNúmero máximo de receptores 11 1010 3232

Máxima Máxima Longitud del cableLongitud del cable 15.2 м15.2 м 1.2 км1.2 км 1.2 км1.2 км

Maxima Maxima velocidad de transferenciavelocidad de transferencia 20 20 Kbit / sKbit / s 10 Mbit / s10 Mbit / s 10 Mbit / s10 Mbit / s

Nivel de señalNivel de señal от от ±±55VVдо до ±±1515VV min ± 2V min ± 2V min ± 1.5V min ± 1.5V

Sensibilidad a la recepción de datosSensibilidad a la recepción de datos ± 3V± 3V ± 0.2V± 0.2V ± 0.2V± 0.2V

Impedancia de cargaImpedancia de carga 3-7 3-7 100 100 60 60

Máximo Máximo corriente de salidacorriente de salida 500 mA500 mA 150 mA150 mA 150 mA150 mA

Impedancia de salida del transmisorImpedancia de salida del transmisor 300 300 60 k60 k 120 k120 k


Puertos USB

Los puertos USB resuelven los problemas con la variedad de interfaces y dan la posibilidad de conectar Los puertos USB resuelven los problemas con la variedad de interfaces y dan la posibilidad de conectar a una conexión de alta velocidad a una conexión de alta velocidad hasta 127 dispositivos hasta 127 dispositivos a un PC de una manera muy sencilla.a un PC de una manera muy sencilla.

Gran parte de los PCs vienen con 2 hasta 4 USB puertos. El Hub USB se utiliza para aumentar el Gran parte de los PCs vienen con 2 hasta 4 USB puertos. El Hub USB se utiliza para aumentar el número de puertos. El Hub USB también se cuenta como uno de los 127 posibles dispositivos! La número de puertos. El Hub USB también se cuenta como uno de los 127 posibles dispositivos! La relación jerárquica es posible.relación jerárquica es posible.

Los hubs pueden ser alimentados con su propia fuente o sin ella. El puerto USB puede suministrar Los hubs pueden ser alimentados con su propia fuente o sin ella. El puerto USB puede suministrar dispositivos con un consumo pequeño de energía tales como ratones, por ejemplo. La tensión (hasta dispositivos con un consumo pequeño de energía tales como ratones, por ejemplo. La tensión (hasta 500 mA en 5 V) proveniente de la computadora. Si hay muchos dispositivos con su propia fuente de 500 mA en 5 V) proveniente de la computadora. Si hay muchos dispositivos con su propia fuente de alimentación (tales como impresoras y escáneres), a continuación, el hub no necesita ninguna fuente alimentación (tales como impresoras y escáneres), a continuación, el hub no necesita ninguna fuente de alimentación. de alimentación.

Aquí está Aquí está una lista de algunos de los dispositivos utilizados, una lista de algunos de los dispositivos utilizados, que se puede conectar a un USB:que se puede conectar a un USB: impresora, impresora, escáner, joystick, foto digital / cámara de vídeo, para la adquisición de datos de experimentos científicos, escáner, joystick, foto digital / cámara de vídeo, para la adquisición de datos de experimentos científicos, módem, altavoces, auriculares, memorias externas (Flash memoria, discos.), dispositivos de conexión de red, módem, altavoces, auriculares, memorias externas (Flash memoria, discos.), dispositivos de conexión de red, etc etc


USB conexiones

La conexión de un dispositivo USB al ordenador es muy simple - se encuentra el conector USB y se pone La conexión de un dispositivo USB al ordenador es muy simple - se encuentra el conector USB y se pone en su lugar. Los puertos están por lo general en la parte posterior del PC, pero a veces se encuentran en en su lugar. Los puertos están por lo general en la parte posterior del PC, pero a veces se encuentran en la parte frontal de la misma. la parte frontal de la misma.

Si el dispositivo es nuevo, el sistema operativo detecta y Si el dispositivo es nuevo, el sistema operativo detecta y requiere requiere controladorescontroladores (los instala, si es posible). Si ya se han (los instala, si es posible). Si ya se han instalado los controladores, el dispositivo comienza a instalado los controladores, el dispositivo comienza a funcionar.funcionar.

dispositivos USB se pueden agregar o ser expulsados dispositivos USB se pueden agregar o ser expulsados cada cada vez sin necesidad de apagar el PC . vez sin necesidad de apagar el PC . La interfaz USB en el La interfaz USB en el lado del ordenador es de tipo A, mientras que en el lado del lado del ordenador es de tipo A, mientras que en el lado del dispositivo es de tipo B. La interfaz USB tiene una estructura dispositivo es de tipo B. La interfaz USB tiene una estructura jerárquica del tipo jerárquica del tipo “host - cliente"“host - cliente" o o "maestro-esclavo ""maestro-esclavo "..


USB características

El ordenador hace el papel de un El ordenador hace el papel de un hosthost..

Número máximo de dispositivos -Número máximo de dispositivos -hasta 127hasta 127..

Cables USB sin un hub transmiten Cables USB sin un hub transmiten hasta 5 m de hasta 5 m de distancia, con un hub -distancia, con un hub -hasta 30 mhasta 30 m..

Con USB 2.0 la velocidad de la transferencia es Con USB 2.0 la velocidad de la transferencia es 480 Mbps480 Mbps (megabits por segundo.) (megabits por segundo.)

El cable USB tiene dos cables de suministro (5 V y la masa)y un par trenzado para datos El cable USB tiene dos cables de suministro (5 V y la masa)y un par trenzado para datos ((diferencial de recepción-transmisión diferencial de recepción-transmisión para el rechazo de ruidos). para el rechazo de ruidos).

500mA en 5V se pueden enviar a los cables de alimentación. 500mA en 5V se pueden enviar a los cables de alimentación.

Los dispositivos con bajo consumo de energía son suministrados directamente por el puerto Los dispositivos con bajo consumo de energía son suministrados directamente por el puerto USB .USB .

Los USB son dispositivos Los USB son dispositivos intercambio- caliente (hot swap)intercambio- caliente (hot swap). .

Más dispositivo USB pueden entrar en un Más dispositivo USB pueden entrar en un sleep mode sleep mode con un comando desde el hostcon un comando desde el host

Cable USB; +5 V (rojo) y la masa (marrón), par trenzado (amarillo y azul). El cable está blindado también.


USB en acción

Primera etapa Primera etapa -asignación de una dirección (numeración).-asignación de una dirección (numeración).

Segunda etapa Segunda etapa -el host establece un modo de operación:-el host establece un modo de operación:

- Interrupcion Interrupcion -para los dispositivos, que envían pequeñas cantidades de información -para los dispositivos, que envían pequeñas cantidades de información (ratones, teclados).(ratones, teclados).

- VolumenVolumen - para los dispositivos que reciben los datos en grandes porciones - para los dispositivos que reciben los datos en grandes porciones (impresoras, escáneres). El bloque de datos se envía al dispositivo (en paquetes de 64 (impresoras, escáneres). El bloque de datos se envía al dispositivo (en paquetes de 64 bits)y a continuación, se comprueba si los datos se transmiten correctamente. bits)y a continuación, se comprueba si los datos se transmiten correctamente.

- Isócrono Isócrono -para dispositivos, que funciona con un flujo de datos (audio,vídeo). Los datos -para dispositivos, que funciona con un flujo de datos (audio,vídeo). Los datos fluyen continuamente entre el PC y el dispositivo y no hay controles para los errores. fluyen continuamente entre el PC y el dispositivo y no hay controles para los errores.

- El host también puede enviar El host también puede enviar paquetes de controlpaquetes de control..

El USB divide la banda de frecuencia en frames y el host los controla. Los El USB divide la banda de frecuencia en frames y el host los controla. Los frames son de frames son de 1500 bytes 1500 bytes de capacidad y un nuevo frame se inicia cada de capacidad y un nuevo frame se inicia cada milisegundo.milisegundo.


USB - Breve historia

El principio -El principio -1995,1995, la proliferación de dispositivos del grupo la proliferación de dispositivos del grupo USB IFUSB IF (USB Implementadores (USB Implementadores Foro) - Intel con la ayuda de un número de otras empresas líderes. Foro) - Intel con la ayuda de un número de otras empresas líderes.

Las características iniciales fueron modestas. La velocidad era Las características iniciales fueron modestas. La velocidad era 12 Kbit / s12 Kbit / s, pero el nuevo , pero el nuevo estándar permite un uso sencillo estándar permite un uso sencillo y eliminado la necesidad de instalación y reiniciar en cada y eliminado la necesidad de instalación y reiniciar en cada conmutación de un dispositivo.conmutación de un dispositivo.

20012001 - Versión - Versión USB 2.0USB 2.0.. Ya era posible conectar dispositivos entre ellos (por ejemplo una Ya era posible conectar dispositivos entre ellos (por ejemplo una cámara de fotos y una impresora). cámara de fotos y una impresora).

Velocidad Velocidad 480 Mbit/ s (sobre 60 MB/ s),480 Mbit/ s (sobre 60 MB/ s), que se utiliza hoy en día en más de un 2mil que se utiliza hoy en día en más de un 2mil millones de unidades de equipos técnicos - ordenadores, teléfonos móviles, impresoras, millones de unidades de equipos técnicos - ordenadores, teléfonos móviles, impresoras, escáneres, etc aparecen una gran escáneres, etc aparecen una gran Variedad Variedad de terminales para conectar y los USBs están de terminales para conectar y los USBs están ampliamente extendidas - -ampliamente extendidas - -Mini USB Micro USB de tipo B, hembra de tipo AMini USB Micro USB de tipo B, hembra de tipo A..

Gracias a Gracias a Certificado USB inalámbricoCertificado USB inalámbrico apareció el estándar apareció el estándar USB 3.0, USB 3.0, que es 10veces que es 10veces más rápido (hasta más rápido (hasta 4.8Gbit / s [600 MB / s]4.8Gbit / s [600 MB / s])el futuro de este tipo de interfaz es )el futuro de este tipo de interfaz es más más prometedorprometedor..


Interfaz IEEE1394 - FireWire (y i.Link)

El consorcio El consorcio Comité de Normas del microordenadorComité de Normas del microordenador (Para (Para combinar las interfaces serie rápidas existentes ) produce el combinar las interfaces serie rápidas existentes ) produce el siguiente: IEEE 1014 VME, IEEE 1296 Multibus II, y IEEE siguiente: IEEE 1014 VME, IEEE 1296 Multibus II, y IEEE 896 Futurebus + ®.896 Futurebus + ®.

Apple Apple también desempeña un papel importante en el también desempeña un papel importante en el desarrollo y desarrollo y en 1995en 1995 el estándar es ya un hecho. el estándar es ya un hecho.

Muchos dispositivosMuchos dispositivos compatible con la interfaz (cámaras compatible con la interfaz (cámaras digitales, HDDs, impresoras, escáneres, CD / DVDs)digitales, HDDs, impresoras, escáneres, CD / DVDs)

Se trata de una interfaz serie de alta , Se trata de una interfaz serie de alta , creado creado especialmente para los dispositivos, lo que requiere especialmente para los dispositivos, lo que requiere conexión rápida para la transmisión de grandes volúmenes conexión rápida para la transmisión de grandes volúmenes de información, tales como cámaras digitales. de información, tales como cámaras digitales.

Se utiliza un cable especial Se utiliza un cable especial para el propósito, con 6 para el propósito, con 6 núcleos y fuente de alimentación y su variante de 4 hilos es núcleos y fuente de alimentación y su variante de 4 hilos es sin fuente de alimentación. sin fuente de alimentación.

Los datos se pueden enviar a través de la interfaz de Los datos se pueden enviar a través de la interfaz de manera tanto manera tanto síncrona como asíncrona síncrona como asíncrona . .

El protocolo IEEE 1394 se realiza en 3 niveles:El protocolo IEEE 1394 se realiza en 3 niveles:física, canal física, canal y redy red..

Aparece la arquitectura de tipo Aparece la arquitectura de tipo Peer-to-PeerPeer-to-Peer que facilita la que facilita la mayor velocidad real. mayor velocidad real.

General: configuraciónGeneral: configuración del bus y de control del bus y de control general.general.

Nivel físicoNivel físico: de conmutación y transmisión de : de conmutación y transmisión de datos, para probar la conexión, el nivel de la datos, para probar la conexión, el nivel de la señal etc. señal etc.

Nivel de los canalesNivel de los canales: asíncrona y la transmisión : asíncrona y la transmisión síncrona de datos y recepción de datos, la síncrona de datos y recepción de datos, la administración de los frames etc.administración de los frames etc.

Nivel de redNivel de red: enrutamiento de los datos, etc.: enrutamiento de los datos, etc.


Interfaz IEEE1394 - FireWire - 2

Otras características:Otras características: Transmisión de datos Transmisión de datos entre diferentes dispositivos entre diferentes dispositivos sin sin

pérdida de información;pérdida de información;

Intercambio "Caliente" Intercambio "Caliente" - en el funcionamiento del ordenador; - en el funcionamiento del ordenador;

El bus de serie permite el uso de El bus de serie permite el uso de un cable un cable con un diámetro con un diámetro pequeño y un pequeño tamaño de acoplamientopequeño y un pequeño tamaño de acoplamiento;;

Soporte a Soporte a un amplio numero de dispositivosun amplio numero de dispositivos;;

Fuente de alimentación para dispositivos externos Fuente de alimentación para dispositivos externos a través a través del cable de la IEEE1394;del cable de la IEEE1394;

De alta velocidad De alta velocidad de transferencia -de 100, 200, 400 y 800 de transferencia -de 100, 200, 400 y 800 Mbit/ Seg. (1.6Gbit/ S y 3.2Gbit / s están en desarrollo);Mbit/ Seg. (1.6Gbit/ S y 3.2Gbit / s están en desarrollo);

Posibilidad de Posibilidad de construcción de una red construcción de una red de diferentes de diferentes dispositivos de varias configuraciones;dispositivos de varias configuraciones;

Sencillez Sencillez en uso; en uso;

Apoyo a la Apoyo a la transmisión síncrona y asíncronatransmisión síncrona y asíncrona;;

Arquitectura abierta Arquitectura abierta -que no requiere software especial con el -que no requiere software especial con el fin de operar;fin de operar;

Estructura de árbolEstructura de árbol. El número máximo de nodos es de . El número máximo de nodos es de hasta hasta 6363.La combinación de un número de estructuras de árbol en .La combinación de un número de estructuras de árbol en una es posible, el número máximo de nodos incluidos eran una es posible, el número máximo de nodos incluidos eran 64 44964 449..

IEEE1394 se puede utilizar con los siguientes IEEE1394 se puede utilizar con los siguientes dispositivos:dispositivos:

ComputadorasComputadoras;; De audio y vídeo De audio y vídeo dispositivos multimedia;dispositivos multimedia; Impresoras y escáneresImpresoras y escáneres;; Los discos duros Los discos duros (HDD);(HDD); Cámaras de video digitales, reproductores de Cámaras de video digitales, reproductores de

vídeo, etc.vídeo, etc. El cable estándar de IEEE1394 es una de seis El cable estándar de IEEE1394 es una de seis

núcleos - dos fuentes de alimentación y dos núcleos - dos fuentes de alimentación y dos pares trenzados de datos bidireccional. Cada pares trenzados de datos bidireccional. Cada par trenzado y el cable en sí están par trenzado y el cable en sí están protegidos. protegidos.

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USB - IEEE1394 (FireWire) - comparación

En un futuro cercano los computadores tendrán básicamente dos buses serie universales: USB y IEEE1394 (FireWire).

IEEE1394 (FireWire)es una interfaz moderna, con el soporte (en cierta medida) para los modernos sistemas operativos (todavía hay problemas con el reconocimiento y la funcionamiento de algunos dispositivos en Windows).

Sus competidores más cercanos son: el estándar USB 2.0,También con una atractiva velocidad y comodidad, y la perspectiva de lo previsto y de alta velocidad USB 3.0 con una velocidad de hasta 4.8Gbit / s (publicado a finales de noviembre 2008).Se competirá con los nuevos desarrollos de IEEE1394 para 10.6 y 3.2Gbit / s Por ahora, el USB es un estándar en todos los ordenadores modernos, que no siempre es válido para IEEE1394

Todavía no está claro cuál de las dos normas (o quizás dos) seguirá adelante hasta que llegue el momento de las conexiones inalámbricas dominante entre las soluciones fuertemente integradas, sino que depende de los fabricantes de hardware, así como sobre los controladores, y, en definitiva, de nosotros, los usuarios.

Más información sobre IEEE1394 se puede encontrar en el sitio oficial de IEEE1394: http://firewire.org/

InterfazInterfaz Banda de funcionamiento teóricoBanda de funcionamiento teórico Banda operativa prácticaBanda operativa práctica

USB 1.1USB 1.1 ( (viejoviejo)) 12 Mbit / s [1,5 MB / s]12 Mbit / s [1,5 MB / s] 1 MB / s1 MB / s

USB 2.0USB 2.0 480 Mbit / s [60 MB / s]480 Mbit / s [60 MB / s] 25 MB / s25 MB / s

FireWire 400FireWire 400 400 Mbit / s [50 MB / s]400 Mbit / s [50 MB / s] 30 MB / s30 MB / s

FireWire 800FireWire 800 800 Mbit / s [100 MB / s]800 Mbit / s [100 MB / s] 60 MB / s60 MB / s

Serial ATA (SATA)Serial ATA (SATA) 1500 Mbit / s [187,5 MB / s]1500 Mbit / s [187,5 MB / s] 120 MB / s120 MB / s

Nota. ElNota. El cuadro no incluye las últimas novedades del USB 3.0 IEEE 1394 1.6Gbps y 3.2Gbps cuadro no incluye las últimas novedades del USB 3.0 IEEE 1394 1.6Gbps y 3.2Gbps


Interfaz del sistema de dispositivos IEEE-488 (GPIB)

Características generales Características generales de las interfaces del sistema de dispositivos:de las interfaces del sistema de dispositivos:- Los módulos separados son dispositivos de medición separados;Los módulos separados son dispositivos de medición separados;

- Pueden funcionar de manera independiente en un sistema;Pueden funcionar de manera independiente en un sistema;

- Su construcción de conexión es aproximada.Su construcción de conexión es aproximada.

Una de la interfaz del sistema de dispositivos más populares es Una de la interfaz del sistema de dispositivos más populares es IEEE-488IEEE-488.. Fundado en Fundado en InglaterraInglaterra (Daresbury)bajo el nombre (Daresbury)bajo el nombre GPIBGPIB: : (General Propósito (General Propósito

Interfaz bus); Interfaz bus);

También se puede encontrar como También se puede encontrar como HP-IBHP-IB (Interfaz de bus de Hewlett-Packard); (Interfaz de bus de Hewlett-Packard); - (Era popular en el COMECON(Era popular en el COMECON como también como también MEK-625-1MEK-625-1;;-IEC 625-1-IEC 625-1 y y IMS-2IMS-2). ).


Principales características de IEEE-488

Vía de transmisión:Vía de transmisión: bit- serie y bit - paralelobit- serie y bit - paralelo

Modo de transferencia:Modo de transferencia: asincrónicoasincrónico

Organización de la conexión:Organización de la conexión: tipo de bustipo de bus

Compatibilidad:Compatibilidad: información;;

constructivo - sólo para las líneas de conexiónconstructivo - sólo para las líneas de conexión

El número máximo de estaciones:El número máximo de estaciones: 15 15

Distancia máxima:Distancia máxima: 20 m20 m

Velocidad máxima:Velocidad máxima: 8.108.1033 Кbauds Кbauds


Diagrama de bloques de IEEE-488

Type D device(only receives)

Type C device(only trensmits)

Data bus – 8 lines

Type B device(receives and

transmits)

Type A device(receives,

transmits& controls)

General control bus – 5 lines

Synchronization bus – 3 lines

ATNIFCSRQRENEOI

DAVNRFDNDAC

DIO1-DIO8


Topología general de IEEE-488

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

CONTROLLER

D-1

D-2

D-15

COMMON BUS


Tareas de controlador

- Indica la dirección Indica la dirección del dispositivo activo;del dispositivo activo;

- Indica Indica que dispositivo es para recibir y cual - para transmitirque dispositivo es para recibir y cual - para transmitir;;

- Establece los algoritmos Establece los algoritmos de las mediciones de ciertos dispositivos en de las mediciones de ciertos dispositivos en correspondencia con un programa predeterminado;correspondencia con un programa predeterminado;

- Controla el procedimiento de medidaControla el procedimiento de medida;;

- Interpreta los resultados Interpreta los resultados a partir de las mediciones;a partir de las mediciones;

- Predetermina el carácter y la secuencia de Predetermina el carácter y la secuencia de otras operacionesotras operaciones;;


Propósito de los buses -para los datos y para la coordinación de la transferencia

El bus de datosEl bus de datos - Sirve para la transmisión de datos, así como la transmisión de - Sirve para la transmisión de datos, así como la transmisión de direcciones y comandos de varias direcciones.direcciones y comandos de varias direcciones.

Control de transferencia de bytes de bus de datosControl de transferencia de bytes de bus de datos::

- DAVDAV ( (Datos válidosDatos válidos) - Indica la disponibilidad y la fiabilidad de la información en el bus ) - Indica la disponibilidad y la fiabilidad de la información en el bus de datos - de datos -

- (Flag de listo para "(Flag de listo para "speakingspeaking“ de los dispositivos;)“ de los dispositivos;)

- NRFDNRFD ( (No está listo para los datosNo está listo para los datos) - No está lista (o listas) para recibir datos - flag para ) - No está lista (o listas) para recibir datos - flag para la preparación de la "la preparación de la "listeninglistening- "Dispositivos comunes para todos los receptores;- "Dispositivos comunes para todos los receptores;

- NDACNDAC ( (No se aceptarán los datosNo se aceptarán los datos) - Los datos no aceptados (o aceptado) - Señal de ) - Los datos no aceptados (o aceptado) - Señal de "recepción" de los dispositivos de "listening" a un bajo nivel de esta línea;"recepción" de los dispositivos de "listening" a un bajo nivel de esta línea;

- (Muestra que el dispositivo más lento "listening" no ha aceptado los datos aún).(Muestra que el dispositivo más lento "listening" no ha aceptado los datos aún).


Tipos de transferencia

1. El dispositivo 1. El dispositivo ""speakingspeaking"" establece por primera vez un establece por primera vez un flag en la línea DAVflag en la línea DAV, , Por la que se da una señal al dispositivo de "listening" que los datos están listos Por la que se da una señal al dispositivo de "listening" que los datos están listos para la transmisión y el dispositivo para la transmisión y el dispositivo ""speakingspeaking"" espera a la disponibilidad del espera a la disponibilidad del dispositivo de "listening" para recibir, de la que debe anunciar en el NRFD line.dispositivo de "listening" para recibir, de la que debe anunciar en el NRFD line.

2. El dispositivo 2. El dispositivo ""listeninglistening““ establece primero establece primero su flag a disposición en la línea su flag a disposición en la línea NRFDNRFD y espera a que el flag, indique la disposición para la transmisión del y espera a que el flag, indique la disposición para la transmisión del dispositivo de "speaking" en la línea DAV.dispositivo de "speaking" en la línea DAV.

La segunda opción La segunda opción por lo general se acepta en IEEE 488.por lo general se acepta en IEEE 488.


Tiempo de transferencia del bus de datos

1

3

7 11 16 19

22

2

6 8 15 17

22

5

2

10 139 18 21

22

2012

VALID DATA

INVALID DATA

14

SOME READY

ALL READY

NONE READY

SOME ACCEPTED

ALL ACCEPTED

NONE ACCEPTED

DAV

1

1

1

0

0

0

NRFD

NDAC

Byte 1 Byte 2

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 CLOCK


Algoritmo de IEEE-488

1 DS (dispositivo -fuente)DS (dispositivo -fuente) establece establece І byte de datos І byte de datos en el bus de datos (fase 3);en el bus de datos (fase 3);

2 DR (dispositivos - receptores)DR (dispositivos - receptores) establecer su flag para la preparación establecer su flag para la preparación NRFD en 1NRFD en 1 (Tel. 5- (Tel. 5-6);6);

3 DS espera para DS espera para todo DR para establecer NRFD en 1 y establece todo DR para establecer NRFD en 1 y establece DAV en 0 DAV en 0 (Impulso (Impulso estroboscópico);estroboscópico);

4 DR recibir І byte de datosDR recibir І byte de datos, Puesto , Puesto NRFD en 0NRFD en 0 (Fase 8) y establecer la señal: datos (Fase 8) y establecer la señal: datos recibidos recibidos NDACNDAC ("Recibo") ("Recibo") en 1en 1 (Fases 9-10); (Fases 9-10);

5 DS espera para DS espera para todo DR para recibir los datos (1 en NDAC) y pone la señal de DAV - todo DR para recibir los datos (1 en NDAC) y pone la señal de DAV - DAV en 1DAV en 1 (Fase 11); (Fase 11);

6 DRDR encontrar queencontrar que DAV = 1DAV = 1 y dejar de NDAC - y dejar de NDAC - NDAC en 0NDAC en 0 (Fase 13). (Fase 13).

7 DS encuentra queDS encuentra que NDAC = 0NDAC = 0 y y establece ІІ byte de datos establece ІІ byte de datos en los datos autobús, después en los datos autobús, después de lo cual los pasos de lo cual los pasos 2 - 6 se repiten 2 - 6 se repiten (Etapas 14-21), etc. (Etapas 14-21), etc.


Propósito de los buses – Atención General del Bus de Interface

ATNATN ( (¡Atención¡Atención) - ATN = 0 en todos los dispositivos entran en un modo de espera. En ATN = ) - ATN = 0 en todos los dispositivos entran en un modo de espera. En ATN =

1 sólo los dispositivos, dirigidos por el controlador de antemano pueden "speaking" o 1 sólo los dispositivos, dirigidos por el controlador de antemano pueden "speaking" o

"listening"."listening".

IFCIFC ( (Interfaz limpio – Interfaz limpio – limpiado de la interfaz) - una señal desde el controlador para el limpiado de la interfaz) - una señal desde el controlador para el

establecimiento de la interfaz y los dispositivos en su estado inicial. Después de encontrar establecimiento de la interfaz y los dispositivos en su estado inicial. Después de encontrar

que la CFI = 0 la transmisión a través del bus de datos se interrumpe.que la CFI = 0 la transmisión a través del bus de datos se interrumpe.

SRQSRQ ( (Consultas técnicas - Consultas técnicas - solicitud de servicio) - La línea común para todos los dispositivos. solicitud de servicio) - La línea común para todos los dispositivos.

SRQ = 0 se convierte en una petición de prioridad para un determinado dispositivo.SRQ = 0 se convierte en una petición de prioridad para un determinado dispositivo.

RENREN ( (Remoto permitido - Remoto permitido - mantenimiento remoto activado) - una señal del controlador. REN mantenimiento remoto activado) - una señal del controlador. REN

= 0, y en esta línea hace que los dispositivos que van a servir a distancia y pasan por alto el = 0, y en esta línea hace que los dispositivos que van a servir a distancia y pasan por alto el

control local.control local.

EOIEOI ( (Fin de identificarFin de identificar - Final de la identificación, la transmisión / procesamiento) - una señal - Final de la identificación, la transmisión / procesamiento) - una señal

desde el controlador. EOI = 0 síncrona con el último byte de datos y muestra que no hay más desde el controlador. EOI = 0 síncrona con el último byte de datos y muestra que no hay más

datos. datos.


Funciones de la interfaz de IEEE-488 - funciones principales

1. L - datos de aceptación 1. L - datos de aceptación o o LE - Aceptación de datos ampliada LE - Aceptación de datos ampliada (A partir de algunas fuentes) (A partir de algunas fuentes)

- actúa después la correspondiente dirección y permite que un determinado dispositivo reciba - actúa después la correspondiente dirección y permite que un determinado dispositivo reciba

datos transmitidos por otro dispositivo (en función de pre ajuste "aceptación ").datos transmitidos por otro dispositivo (en función de pre ajuste "aceptación ").

2. AH - dispositivo de sincronización -receptor 2. AH - dispositivo de sincronización -receptor - Se trata de una función de reconocimiento - Se trata de una función de reconocimiento

de cambio de los dispositivos de "listening".de cambio de los dispositivos de "listening".

3. T - la transmisión de datos 3. T - la transmisión de datos o o TE - la transmisión de datos ampliadaTE - la transmisión de datos ampliada (A un número de (A un número de

receptores) - actúa después de la correspondiente dirección como se ha descrito receptores) - actúa después de la correspondiente dirección como se ha descrito

anteriormente, pero relacionado con la transmisión.anteriormente, pero relacionado con la transmisión.

4. SH - sincronización dispositivo -receptor 4. SH - sincronización dispositivo -receptor - Actuará como se describe más arriba, pero - Actuará como se describe más arriba, pero

para los dispositivos "speaking".para los dispositivos "speaking".

5. C - Controlador5. C - Controlador - Función, dando al dispositivo la posibilidad de transmitir también - Función, dando al dispositivo la posibilidad de transmitir también

comandos universales. Si hay algunos controladores en el sistema, (que es posible), todos comandos universales. Si hay algunos controladores en el sistema, (que es posible), todos

ellos, excepto uno, llamado ellos, excepto uno, llamado EFECTO CONTROLEREFECTO CONTROLER, debe estar en el estado ", debe estar en el estado "IDLE RUN del IDLE RUN del

controladorcontrolador".".


Funciones de la interfaz de IEEE-488 -funciones adicionales

SRSR - - Servir peticiónServir petición. Viene desde el dispositivo, solicitando que sirve y es . Viene desde el dispositivo, solicitando que sirve y es asíncrona con respecto a las operaciones en el bus.asíncrona con respecto a las operaciones en el bus.

RLRL - - control remoto o local control remoto o local - Función, lo que permite que el dispositivo sea - Función, lo que permite que el dispositivo sea controlado de forma remota (por el controlador) o localmente;controlado de forma remota (por el controlador) o localmente;

PPPP - - consulta en paraleloconsulta en paralelo - Permite que el dispositivo de información de respuesta - Permite que el dispositivo de información de respuesta a una consulta en paralelo desde el controlador sin comando preliminar T a una consulta en paralelo desde el controlador sin comando preliminar T (transmisión).(transmisión).

Corriente continuaCorriente continua - - espacioespacio - Establecer el dispositivo en el estado inicial. - Establecer el dispositivo en el estado inicial.

DTDT - - comienzocomienzo - Se establece el comienzo de una operación de dispositivo. - Se establece el comienzo de una operación de dispositivo.

Las funciones de interfaz son Las funciones de interfaz son complementadas con númeroscomplementadas con números para definir la para definir la forma de la ejecución: completa, parcial o no ejecución.forma de la ejecución: completa, parcial o no ejecución.


Ejemplos de funciones

1) Aceptación de datos1) Aceptación de datos::

L0L0 - No se ejecuta; - No se ejecuta; L3L3 - Completamente ejecutada; - Completamente ejecutada; L4L4 - Parcialmente ejecutadas - Parcialmente ejecutadas (sólo las operaciones básicas y decodificación de direcciones).(sólo las operaciones básicas y decodificación de direcciones).

2) y 4) de sincronización2) y 4) de sincronización::

AH0AH0 ( (SH0SH0) - No se ejecuta; ) - No se ejecuta; AH1AH1 ( (SH1SH1) - Completamente ejecutada.) - Completamente ejecutada.

3) La transmisión de datos3) La transmisión de datos::

T0T0 - no ejecutado; - no ejecutado;T1T1 - ejecutado parcialmente; - ejecutado parcialmente;T5T5 - completamente ejecutada. - completamente ejecutada.

5) Controlador5) Controlador::

C0C0 - no ejecutado; - no ejecutado;C1C1 - El control central del sistema; - El control central del sistema; C2C2 - Transmisión de - Transmisión de IFCIFC;;C4C4 - - transmisión de transmisión de IRQIRQ;;C5C5 a a C28C28 - Las diferentes opciones para la transmisión de - Las diferentes opciones para la transmisión de mensajes, comandos.mensajes, comandos.

Nota. EnNota. En cada dispositivo las funciones realizadas por el dispositivo, se escriben en cada dispositivo las funciones realizadas por el dispositivo, se escriben en una placa en la parte trasera, por ejemplo, L3, AH1, T5 etc.una placa en la parte trasera, por ejemplo, L3, AH1, T5 etc.


Otras características del IEEE-488

VelocidadVelocidad::- 250 КВ / s a una distancia de 20 m con carga estándar equivalente para cada 2 m y 250 КВ / s a una distancia de 20 m con carga estándar equivalente para cada 2 m y

amplificadores intermedios con amplificadores intermedios con salidas de colector abierto salidas de colector abierto

- 500 КВ / s en las mismas condiciones, pero los amplificadores de amortiguamiento están con 500 КВ / s en las mismas condiciones, pero los amplificadores de amortiguamiento están con Salidas 3-stateSalidas 3-state

- 1 МВ / s. amp. con 1 МВ / s. amp. con Salidas 3-stateSalidas 3-state y distancia entre los dispositivos de 1 m. y distancia entre los dispositivos de 1 m.

Corriente de entrada Corriente de entrada Iвх> = 48 mA.Iвх> = 48 mA.

Niveles lógicosNiveles lógicos:: Nivel.1> = 2V; Nivel.0 <= 0.8V Nivel.1> = 2V; Nivel.0 <= 0.8V

Duraciones mínimas Duraciones mínimas de las señales. Se definen para cada caso en particular.de las señales. Se definen para cada caso en particular.

Requisitos eléctricos Requisitos eléctricos hacia los acoplamientos: hacia los acoplamientos: - UnomUnom = 150 V= 150 V,Inom ,Inom = 1 A, = 1 A, Risol Risol > 1 G> 1 G, Rango de frecuencia - hasta 3 MHz., Rango de frecuencia - hasta 3 MHz.

Requisitos constructivos Requisitos constructivos hacia los acoplamientos:hacia los acoplamientos:- Número de contactos de 24;Número de contactos de 24;

- Sección transversal del conductor de montaje 0,24 mm ¤.Sección transversal del conductor de montaje 0,24 mm ¤.

- Para obtener más información, consulte: Para obtener más información, consulte: http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE-488

http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE-488

La comunicación en IEEE-488 (GPIB)

Instrumentos GPIB

GPIB cable

Interfaz GPIB

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