GPIBメッセージ

GPIBには、コントローラ、トーカ、リスナがあります。

• コントローラは、バス上の他のデバイスにトーカとリスナを割り当てることで、バス上の情報の流れを制御します。計測器からのサービス要求に応答し、バスの制御を他のコントローラに渡すことができます。バス全体の管理を担当するコントローラインチャージ（CICまたはシステムコントローラ）は、各バスにつき1つだけです。
• トーカはバスのデータラインに情報を配置しますが、コントローラが指示した場合にのみ情報を配置します。一度に1つのデバイスのみが通信できます。
• リスナがバスのデータラインから情報を取得するのは、コントローラが指示した場合のみです。任意の数のデバイスが同時にリスンできます。

GPIBコントローラは、デバイス（計測器または他のコントローラ）がいつバスに情報を提供できるか、またいつバス上の情報をリスンできるかを、コマンドメッセージを使用してデバイスに通知します。トーカとリスナの割り当てはコマンドメッセージとして送信され、情報はデータメッセージとして渡されます。

コマンドメッセージとデータメッセージの大きな違いは、バス管理ラインの1つであるアテンション（ATN）ラインの状態にあります。ATNラインがアサートされると、データラインで送信されたメッセージはすべてのデバイスで受信され、コマンドメッセージとして解釈されます。ATNラインがアサートされていない場合、リスンするようにアドレス指定されたデバイスのみがデータラインでメッセージを受信できます。

GPIBには8つのデータラインがあり、一度に1バイト（8ビット）ずつ情報を送信します。以下の図1に示すように、コマンドメッセージは8ビットのうち7ビットを使用します。

ビット0～4は、トーカ/リスナ割り当ての対象となるデバイスのプライマリアドレスを示します。ビット5がHIGHの場合、デバイスはリスンします。ビット6がHIGHの場合、デバイスは通信します。ビット7は「気にしない」ビットです。この値は無視されるため、コマンドメッセージでは0の値として解釈されます。

バスの各デバイスには固有のアドレスが必要です。このアドレスは、プライマリアドレス（PAD）とセカンダリアドレス（SAD）から構成されています。図1からわかるように、5つのデータラインはGPIBプライマリアドレスを示すために使用されます。つまり、0から31までの値を合計32（2の5乗）のアドレスとして使用できます。ただし、パッド31は特殊なコマンドメッセージに使用されるため、プライマリアドレスとして使用されることはありません。これにより、合計31のプライマリアドレスが残ります。バスのコントローラインチャージ（CIC）はほとんどの場合PAD 0であるため、バス上の計測器には1～30のプライマリアドレスを使用できます。GPIBでよくある間違いは、コントローラボードと計測器に同じアドレスを割り当てることで、EADRエラー（アドレス指定エラー）が発生することです。

GPIBセカンダリアドレスは0～30の範囲において同一であるため、合計961（31 x 31）のGPIBアドレスを使用できますが、セカンダリアドレスが使用されることはほとんどありません（SADは通常ゼロに設定されています）。トーカ/リスナの割り当ては、主要なアドレス情報の一部であるため、PADではコマンドメッセージを送信する際にビット6またはビット5を使用します。「SAD情報を送信するにはどうすればよいですか?」と尋ねられる場合があります。セカンダリアドレスでは、コマンドメッセージを送信する際にビット6と5の両方を高く設定します。セカンダリアドレスを持つデバイスと通信する必要がある場合は、最初にプライマリアドレスを指定し、すぐにセカンダリアドレスを指定する必要があります。

プライマリおよびセカンダリのアドレス指定、コマンドメッセージ、およびデータメッセージを扱う最も簡単な方法は、対話式制御（IBIC）を使用することです。たとえば、ボードがPAD 0にあり、計測器がPAD 2とSAD 4を装備している場合、ボードが通信し、計測器がリスンするようにするには、IBICで次のコマンドメッセージを送信します。

ibcmd "\x40\x22\x64"

\x40は16進数の40を表し、0 1 0 0 0 0 0のバイナリパターンを表します。これは、ビット6がHIGH（トーク）で、プライマリアドレスが0であることを意味します。\x22は16進数の22を表し、0 0 1 0 0 0 1 0のバイナリパターンを表します。これは、ビット5がHIGH（リスン）で、プライマリアドレスが2であることを意味します。\x64は16進数の64を表し、0 1 1 0 1 0 0 0のバイナリパターンを表します。つまり、ビット6と5はHIGHで、以下のアドレスをセカンダリアドレスとして扱い、アドレスは4です。

前のセクションで説明したように、各コマンドメッセージは特定のビットパターンに対応します。このビットパターンは16進数形式で表現できます。すべてのGPIBコマンドメッセージはASCII文字にマッピングすることもできます (ASCIIは7ビット文字セットであるため)。ASCIIはGPIBの「言語」です。マルチラインインタフェース表（表1）は、ASCII文字とコマンドメッセージ、およびそれらの16進数、8進数、10進数の値をリストしています。マルチラインインタフェースメッセージ表は、ほとんどのナショナルインスツルメンツのGPIB関連技術マニュアルの付録に記載されています。

16進数	10月	10進数	ASCII	Msg	16進数	10月	10進数	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	SPD	39	071	57	9	MLA25
1A	032	26	SUB		3A	072	58	:	MLA26
1B	033	27	ESC		3B	073	59	;	MLA27
1C	034	28	FS		3C	074	60	<	MLA28
1D	035	29	GS		3D	075	61	=	MLA29
1E	036	30	RS		3E	076	62	>	MLA30
1F	037	31	US		3F	077	63	?	UNL

メッセージの定義
DCL	Device Clear (デバイスクリア)		MSA	My Secondary Address (セカンダリアドレス)
GET	Group Execute Trigger (グループトリガ実行)		MTA	My Talk Address (トークアドレス)
GTL	Go To Local (ローカルモードへ移行)		PPC	Parallel Poll Configure (パラレルポール構成)
LLO	Local Lockout (ローカルのロックアウト)		PPD	Parallel Poll Disablel (パラレルポール無効)
MLA	My Listen Address (リスンアドレス)

表1（パート2）複数ラインインタフェースメッセージ

16進数	10月	10進数	ASCII	Msg	16進数	10月	10進数	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,PPE
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,PPE
4C	114	76	L	MTA12	6C	154	108	l	MSA12,PPE
4D	115	77	M	MTA13	6D	155	109	m	MSA13,PPE
4E	116	78	N	MTA14	6E	156	110	n	MSA14,PPE
4F	117	79	O	MTA15	6F	157	111	o	MSA15,PPE
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	μ	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
5 A	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

メッセージの定義
PPE	Parallel Poll Enable (パラレルポール有効)		SPE	Serial Poll Enable (シリアルポール有効)
PPU	Parallel Poll Unconfigure (パラレルポール構成解除)		TCT	Take Control (コントロール取得)
SDC	Selected Device Clear (選択されたデバイスのクリア)		UNL	Unlisten (リスン解除)
SPD	Serial Poll Disable (シリアルポール無効)		UNT	Untalk (トーク解除)

たとえば、ASCII文字「@」 (16進数の40) は、プライマリアドレス0のデバイスをトーカとして割り当てるメッセージ「MTA0」を表します。別の例として、ASCII文字「?」 (16進数の3F) は、リスナとして割り当てられていたすべてのデバイスにリスナ解除 (リスナ停止) を指示します。

マルチラインインタフェースメッセージテーブルは、ボードレベルのGPIB関数ibcmdを使用している場合に非常に便利です。コントローラとして、ibcmd関数を使用してコマンドメッセージを送信します。たとえば、対話式制御（IBIC）を使用してコントローラ（PAD 0）をトーカ、計測器（PAD 5）をリスナとして割り当てる場合、ibcmd "?@%"を使用してすべてのデバイスにリスン停止（?、UNL）、コントローラにトーカ（@、MTA0）、計測器にリスン（%、MLA5）を指示します。

コントローラは、ibwrt関数を使用して計測器にデータを送信します。(メモ:ibwrtを呼び出すと、ATNラインがアサート解除され、バス上のデータラインがコマンドメッセージではなくデータメッセージの送信に使用されます。）上記の例を継続するには、ibwrt "hello"を使用してデータメッセージhelloを計測器に送信します。（もちろん、送信するメッセージは計測器にとって意味があります。）

マルチラインインタフェースメッセージテーブルに簡単にアクセスできない場合は、以下の式を使用して、MLA (My Listen Address) コマンドメッセージとMTA (My Talk Address) コマンドメッセージに相当する16進数メッセージを作成できます。MLA = (16進数の20) + (16進数のパッド) およびMTA = (16進数の40) + (16進数のパッド)たとえば、コントローラ（PAD0）をリスナとして、計測器（PAD 25）をトーカとして割り当てる場合、それぞれ16進数20（MLA0 = 16進数20 + 16進数00 = 16進数20）および16進数59（MTA25 = 16進数40 + 16進数19 = 16進数59）を使用できます。

アンリスン (UNL) とアントーク (UNT) は、それぞれMLAとMTAの式でPAD 31 (16進数の1F) を使用して形成されます。たとえば、UNLは16進数3F（16進数20 + 16進数1F = 16進数3F）で、UNTは16進数5F（16進数40 + 16進数1F = 16進数5F）です。

セカンダリアドレスは、16進数のSADに16進数の60を加算して作成されます。MSA (My Secondary Address) = (16進数の60) + (16進数のSAD)。たとえば、SAD 20の計測器を使用する場合、セカンダリアドレスを表すために16進数74 (MSA20 = 16進数60 + 16進数14 = 16進数74) を使用します。

GPIB関数には、ボードレベル関数とデバイスレベル関数の2種類があります。デバイスレベルでは、一度に1つのデバイスとのみ通信できますが、ボードレベルでは、複数のデバイスと通信できます（ただし、一度に通信できるのは1つのデバイスのみです）。GPIBメッセージについては、ボードレベルの関数ではibcmd関数を使用してトーカ/リスナの割り当てを手動で実行する必要があります。デバイスレベルの関数がトーカ/リスナの割り当てを自動的に行います。