Mensajes GPIB

En el mundo de GPIB, hay controladores, hablantes y oyentes:

• Los controladores gobiernan el flujo de información en el bus emitiendo asignaciones Talker y Listener a otros dispositivos en el bus. Responden a las solicitudes de servicio de los instrumentos y pueden pasar el control del bus a otros controladores. Solo puede haber un controlador a cargo (CIC o controlador del sistema) por autobús, que es responsable de la gestión general del autobús.
• Los hablantes colocan información en las líneas de datos del bus, pero solo cuando un controlador les indica que lo hagan. Solo un dispositivo puede hablar a la vez.
• Los oyentes recuperan información de las líneas de datos del bus, pero solo cuando un controlador les indica que lo hagan. Cualquier número de dispositivos puede escuchar al mismo tiempo.

Los controladores GPIB utilizan mensajes de comando para indicar a los dispositivos (instrumentos u otros controladores) cuándo pueden hablar para proporcionar información al bus y cuándo pueden escuchar información en el bus. Las asignaciones Talker y Listener se envían como mensajes de comando, mientras que la información se pasa como mensajes de datos.

La principal diferencia entre un mensaje de comando y un mensaje de datos es el estado de la línea de Atención (ATN), que es una de las líneas de gestión de bus. Si se afirma la línea ATN, todos los mensajes enviados en las líneas de datos son escuchados por todos los dispositivos y se entiende que son mensajes de comando. Si la línea ATN no está activada, solo los dispositivos que fueron dirigidos a escuchar pueden recibir los mensajes en las líneas de datos.

El GPIB tiene ocho líneas de datos, que se utilizan para enviar información de un byte (8 bits) a la vez. Los mensajes de comando usan siete de los ocho bits, como se muestra en la Figura 1, a continuación:

Los bits 0 a 4 indican la dirección principal del dispositivo, a la que está destinada la asignación Talker/Listener. Si el bit 5 es alto, el dispositivo debe escuchar. Si el bit 6 es alto, el dispositivo debe hablar. Bit 7 es un poco "no importa". Su valor es ignorado, por lo que se interpreta como un valor de cero en los mensajes de comando.

Cada dispositivo del bus debe tener una dirección única. Esta dirección consiste en una dirección primaria (PAD) y una dirección secundaria (SAD). Como se puede ver en la Figura 1, cinco de las líneas de datos se utilizan para indicar la dirección primaria GPIB. Esto significa que podría tener un valor de 0 a 31, para un total de 32 (2 a la potencia de 5) direcciones; sin embargo, PAD 31 nunca se utiliza como dirección principal, porque se utiliza para mensajes de comandos especiales. Esto deja un total de 31 posibles direcciones primarias. El controlador a cargo (CIC) para un bus casi siempre está en el PAD 0, por lo que los instrumentos en un bus pueden tener direcciones primarias del 1 al 30. Un error común al trabajar con el GPIB es asignar la misma dirección a la placa controladora y al instrumento, lo que resultará en un error EADR (error de direccionamiento).

La dirección secundaria GPIB es idéntica en su rango de 0 a 30, lo que permite un total de 961 (31 x 31) direcciones GPIB posibles, pero la dirección secundaria se usa muy raramente (el SAD se establece típicamente a cero). Las asignaciones Talker/Listener son parte de la información de direccionamiento principal, por lo que con los PADs se utiliza el bit 6 o el bit 5 cuando se envía un mensaje de comando. Esto podría llevarte a preguntar: "¿Cómo envío la información de SAD?" Para las direcciones secundarias, establece los bits 6 y 5 en alto cuando envía un mensaje de comando. Si necesita comunicarse con un dispositivo que tiene una dirección secundaria, primero debe indicar su dirección principal y luego indicar inmediatamente su dirección secundaria.

La forma más fácil de jugar con el direccionamiento primario y secundario, los mensajes de comando y los mensajes de datos es usar el control interactivo (IBIC). Por ejemplo, si tiene una placa en el PAD 0 y un instrumento con PAD 2 y SAD 4, y desea que la placa hable y el instrumento escuche, enviaría el siguiente mensaje de comando en IBIC:

ibcmd "\x40\x22\x64"

El \x40 significa hex 40, que representa el patrón binario de 0 1 0 0 0 0 0 0. Esto significa que el bit 6 es alto (talk) y la dirección primaria es cero. El \x22 significa hex 22, que representa el patrón binario de 0 0 1 0 0 0 0 1 0. Esto significa que el bit 5 es alto (escucha) y la dirección principal es 2. El \x64 significa hex 64, que representa el patrón binario de 0 1 1 0 0 1 0 0. Esto significa que los bits 6 y 5 son altos - por lo tanto, trate la siguiente dirección como una dirección secundaria - y la dirección es 4.

Como vimos en la sección anterior, cada mensaje de comando corresponde a un patrón de bits particular, que puede representarse en formato hexadecimal. Todos los mensajes de comando GPIB también se pueden asignar a caracteres ASCII (porque ASCII es un conjunto de caracteres de 7 bits), por lo que ASCII es el "lenguaje" de la GPIB. La Tabla de interfaz multilínea (Tabla 1) muestra la correspondencia de los caracteres ASCII con los mensajes de comando, así como sus valores hexadecimales, octogonales y decimales. El cuadro de mensajes de interfaz multilínea figura en el apéndice de la mayoría de los manuales técnicos relacionados con el GPIB de National Instruments.

Hex	Oct	Dic	ASCII	Msg	Hex	Oct	Dic	ASCII	Msg
00	000	0	NUL		20	040	32	SP	MLA0
01	001	1	SOH	GTL	21	041	33	!	MLA1
02	002	2	STX		22	042	34	"	MLA2
03	003	3	ETX		23	043	35	#	MLA3
04	004	4	EOT	SDC	24	044	36	$	MLA4
05	005	5	ENQ	PPC	25	045	37	%	MLA5
06	006	6	ACK		26	046	38	&	MLA6
07	007	7	BEL		27	047	39	'	MLA7
08	010	8	BS	GET	28	050	40	(	MLA8
09	011	9	HT	TCT	29	051	41	)	MLA9
0A	012	10	LF		2A	052	42	*	MLA10
0B	013	11	VT		2B	053	43	+	MLA11
0C	014	12	FF		2C	054	44	,	MLA12
0D	015	13	CR		2D	055	45	-	MLA13
0E	016	14	SO		2E	056	46	.	MLA14
0F	017	15	SI		2F	057	47	/	MLA15
10	020	16	DLE		30	060	48	0	MLA16
11	021	17	DC1	LLO	31	061	49	1	MLA17
12	022	18	DC2		32	062	50	2	MLA18
13	023	19	DC3		33	063	51	3	MLA19
14	024	20	DC4	DCL	34	064	52	4	MLA20
15	025	21	NAK	PPU	35	065	53	5	MLA21
16	026	22	SYN		36	066	54	6	MLA22
17	027	23	ETB		37	067	55	7	MLA23
18	030	24	CAN	SPE	38	070	56	8	MLA24
19	031	25	EM	DOCUP	39	071	57	9	MLA25
1A	032	26	SUB		3A	072	58	:	MLA26
1B	033	27	ESC		3B	073	59	;	MLA27
1C	034	28	SM		3C	074	60	<	MLA28
1D	035	29	SG		3D	075	61	=	MLA29
1E	036	30	RS		3E	076	62	>	MLA30
1F	037	31	UU.		3F	077	63	?	UNL

Definiciones de mensajes
DCL	Dispositivo Clear		MSA	Mi dirección secundaria
GET	Grupo Ejecutar desencadenante		MTA	My Talk Dirección
GTL	Ir a Local		PPC	Configurar sondeo paralelo
LLO	Bloqueo local		PPD	Desactivar sondeo paralelo
MLA	Mi dirección de escucha

Cuadro 1 (parte 2). Mensajes de interfaz multilínea

Hex	Oct	Dic	ASCII	Msg	Hex	Oct	Dic	ASCII	Msg
40	100	64	@	MTA0	60	140	96	`	MSA0,PPE
41	101	65	A	MTA1	61	141	97	a	MSA1, PPE
42	102	66	B	MTA2	62	142	98	b	MSA2,PPE
43	103	67	C	MTA3	63	143	99	c	MSA3, PPE
44	104	68	D	MTA4	64	144	100	d	MSA4,PPE
45	105	69	E	MTA5	65	145	101	e	MSA5,PPE
46	106	70	F	MTA6	66	146	102	f	MSA6, EPP
47	107	71	G	MTA7	67	147	103	g	MSA7,PPE
48	110	72	H	MTA8	68	150	104	h	MSA8, PPE
49	111	73	I	MTA9	69	151	105	i	MSA9,PPE
4A	112	74	J	MTA10	6A	152	106	j	MSA10,PPE
4B	113	75	K	MTA11	6B	153	107	k	MSA11, EPP
4C	114	76	L	MTA12	6C	154	108	l	MSA12, EPP
4D	115	77	M	MTA13	6D	155	109	m	MSA13, EPP
4E	116	78	N	MTA14	6E	156	110	n	MSA14, EPP
4F	117	79	O	MTA15	6F	157	111	o	MSA15, EPP
50	120	80	P	MTA16	70	160	112	p	MSA16, PPD
51	121	81	Q	MTA17	71	161	113	q	MSA17, PPD
52	122	82	R	MTA18	72	162	114	r	MSA18, PPD
53	123	83	S	MTA19	73	163	115	s	MSA19, PPD
54	124	84	T	MTA20	74	164	116	t	MSA20, PPD
55	125	85	U	MTA21	75	165	117	u	MSA21, PPD
56	126	86	V	MTA22	76	166	118	v	MSA22, PPD
57	127	87	W	MTA23	77	167	119	w	MSA23, PPD
58	130	88	X	MTA24	78	170	120	x	MSA24, PPD
59	131	89	Y	MTA25	79	171	121	y	MSA25, PPD
5A	132	90	Z	MTA26	7A	172	122	z	MSA26, PPD
5B	133	91		MTA27	7B	173	123	{	MSA27, PPD
5C	134	92	\	MTA28	7C	174	124	|	MSA28, PPD
5D	135	93		MTA29	7D	175	125	}	MSA29, PPD
5E	136	94	^	MTA30	7E	176	126	~	MSA30, PPD
5F	137	95	_	UNT	7F	177	127	DEL

Definiciones de mensajes
EPI	Habilitar sondeo paralelo		SPE	Serial Poll Activar
PPU	Encuesta paralela Desconfigurar		TCT	Toma el control
SDC	Dispositivo seleccionado Borrar		UNL	Desescuchar
DOCUP	Desactivar sondeo en serie		UNT	Desconversar

Por ejemplo, el carácter ASCII "@" (hex 40) representa el mensaje "MTA0", que asigna el dispositivo en la dirección primaria cero como el Talker. Como otro ejemplo, el carácter ASCII "?" (hex 3F) representa el mensaje "UNL", que indica a todos los dispositivos que habían sido asignados previamente como Listeners que dejen de escuchar (es decir, dejen de escuchar).

La Tabla de Mensajes de Interfaz Multilínea es muy útil, si está utilizando la función GPIB a nivel de placa ibcmd. Como controlador, usaría la función ibcmd para enviar mensajes de comando. Por ejemplo, si estuviera usando el Control Interactivo (IBIC) para asignar el Controlador (PAD 0) como el Hablador y un instrumento (PAD 5) como el Escuchador, usaría ibcmd "?@%" para indicar a todos los dispositivos que dejen de escuchar (?, UNL), al Controlador que hable (@, MTA0) y al instrumento que escuche (%, MLA5).

El controlador enviaría entonces datos al instrumento con la función ibwrt. (Nota: Llamar a ibwrt hará que la línea ATN se desactive, de modo que las líneas de datos en el bus se utilicen para enviar mensajes de datos, en lugar de mensajes de comandos.) Para continuar con el ejemplo anterior, puede usar ibwrt "hola" para enviar el mensaje de datos hola al instrumento. (Por supuesto, el mensaje que envíe debe tener sentido para el instrumento).

Si no tiene acceso fácil a la tabla de mensajes de interfaz multilínea, puede crear los equivalentes hexadecimales de los mensajes de comando MLA (My Listen Address) y los mensajes de comando MTA (My Talk Address) utilizando estas fórmulas: MLA = (hex 20) + (PAD en hex) y MTA = (hex 40) + (PAD en hex). Por ejemplo, si desea asignar su Controlador (PAD0) como el Listener y su instrumento (PAD 25) como el Talker, puede usar hex 20 (MLA0 = hex 20 + hex 00 = hex 20) y hex 59 (MTA25 = hex 40 + hex 19 = hex 59), respectivamente.

Unlisten (UNL) y Untalk (UNT) se forman utilizando el PAD 31 (hex 1F) en las fórmulas para MLA y MTA, respectivamente. Por ejemplo, UNL es hex 3F (hex 20 + hex 1F = hex 3F) y UNT es hex 5F (hex 40 + hex 1F = hex 5F).

Las direcciones secundarias se forman añadiendo el hex 60 al SAD en hex: MSA (Mi dirección secundaria) = (hex 60) + (SAD en hex). Por ejemplo, si tienes un instrumento con SAD 20, usarás el hex 74 (MSA20 = hex 60 + hex 14 = hex 74) para representar su dirección secundaria.

Hay dos tipos de funciones GPIB: funciones a nivel de placa y funciones a nivel de dispositivo. A nivel de dispositivo, está limitado a comunicarse con un dispositivo a la vez, mientras que a nivel de placa, puede comunicarse con múltiples dispositivos (¡pero solo un dispositivo puede hablar a la vez!). Con respecto a los mensajes GPIB, las funciones a nivel de tablero requieren que realice tareas Talker/Listener manualmente con la función ibcmd; las funciones a nivel de dispositivo se encargan de las tareas Talker/Listener por usted.