GPIB 메시지

GPIB의 세계에는 컨트롤러, 토커, 리스너가 있습니다.

• 컨트롤러는 버스의 다른 디바이스에 토커 및 리스너 할당을 지정하여 버스의 정보 흐름을 컨트롤합니다. 인스트루먼트의 서비스 요청에 응답하고, 버스의 컨트롤을 다른 컨트롤러에 전달할 수 있습니다. 버스에는 하나의 Controller-In-Charge(CIC 또는 시스템 컨트롤러)만 있을 수 있으며, 이는 버스의 전체적인 관리를 담당합니다.
• 토커는 버스의 데이터 라인에 정보를 저장하지만, 컨트롤러가 지시하는 경우에만 정보를 저장합니다. 한 번에 하나의 디바이스만을 통신할 수 있습니다.
• 리스너는 버스의 데이터 라인에서 정보를 가져오지만, 컨트롤러가 이를 수행하도록 지시한 경우에만 이를 가져옵니다. 여러 개의 디바이스가 동시에 수신할 수 있습니다.

GPIB 컨트롤러는 명령 메시지를 사용하여 디바이스(인스트루먼트 또는 다른 컨트롤러)가 언제 통화하여 버스에 정보를 제공할 수 있고 언제 버스에서 정보를 수신할 수 있는지 알립니다. 토커와 리스너 할당은 명령 메시지로 전송되고, 정보는 데이터 메시지로 전달됩니다.

명령 메시지와 데이터 메시지 사이의 주요 차이는 ATN (Atention) 라인의 상태입니다. 이는 버스 관리 라인 중 하나입니다. ATN 라인이 지정된 경우, 데이터 라인에서 보낸 모든 메시지는 모든 디바이스에서 듣게 되고, 명령 메시지로 간주됩니다. ATN 라인이 지정되지 않은 경우, 리슨하도록 지정된 디바이스만 데이터 라인에서 메시지를 받을 수 있습니다.

GPIB에는 한 번에 한 바이트(8비트)씩 정보를 전송하는데 사용되는 8개의 데이터 라인이 있습니다. 명령 메시지는 다음 그림 1과 같이 8개 비트 중 7개를 사용합니다.

비트 0에서 4는 토커/리스너 할당을 대상으로 하는 디바이스의 주요 주소를 나타냅니다. 비트 5가 하이인 경우, 디바이스는 리슨해야 합니다. 비트 6이 하이인 경우, 디바이스는 반드시 얘기해야 합니다. 비트 7은 "주의하지 않음" 비트입니다. 이 값은 무시되므로 명령 메시지에서 0의 값으로 해석됩니다.

버스의 각 디바이스에는 고유한 주소가 있어야 합니다. 이 주소는 주요 주소(PAD)와 보조 주소(SAD)로 구성됩니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이, 5개의 데이터 라인이 GPIB 주요 주소를 나타내는데 사용됩니다. 이는 총 32개의 주소에 대해 0에서 31까지의 값을 가질 수 있다는 것을 의미합니다. 그러나 특별한 명령 메시지에 사용되기 때문에 PAD 31은 기본 주소로 사용되지 않습니다. 이렇게 하면 총 31개의 주요 주소가 남아있습니다. 버스의 CIC (Controller-In-Charge)는 거의 항상 PAD 0에 있기 때문에, 버스의 인스트루먼트는 1에서 30 사이의 주요 주소를 가질 수 있습니다. GPIB를 사용하는 경우 일반적인 실수는 컨트롤러 보드와 인스트루먼트에 같은 주소를 할당하는 것입니다. 따라서 EADR 에러(주소 지정 에러)가 발생합니다.

GPIB 보조 주소는 0에서 30의 범위에서 동일하며, 이는 총 961 (31 x 31)개의 가능한 GPIB 주소를 허용하지만, 보조 주소는 매우 드물게 사용됩니다(일반적으로 SAD는 0으로 설정됨). 토커/리스너 할당은 주요 주소 지정 정보의 일부이기 때문에, PAD에서는 명령 메시지를 보낼 때 비트 6 또는 비트 5를 사용합니다. 이렇게 하면 "SAD 정보를 어떻게 보낼 수 있습니까?"라는 문제를 묻게 됩니다. 보조 주소의 경우, 명령 메시지를 보낼 때 비트 6과 5를 모두 하이로 설정합니다. 보조 주소를 가진 디바이스와 통신해야 하는 경우, 우선 기본 주소를 지정한 후 즉시 보조 주소를 지정해야 합니다.

기본 및 보조 주소 지정, 명령 메시지, 데이터 메시지를 사용하는 가장 쉬운 방법은 대화식 컨트롤(IBIC)을 사용하는 것입니다. 예를 들어, PAD 0에 보드가 있고 PAD 2와 SAD 4가 있는 인스트루먼트가 있고 보드가 말하고 인스트루먼트가 리슨하도록 하려면, IBIC에서 다음 명령 메시지를 보냅니다.

ibcmd "\x40\x22\x64"

\x40은 0 1 0 0 0 0 0의 2진 패턴을 나타내는 16진수 40을 나타냅니다. 이는 비트 6이 하이(대화)이고 주요 주소가 0이라는 것을 의미합니다. \x22는 0 0 1 0 0 0 1 0의 2진 패턴을 나타내는 16진수 22를 나타냅니다. 이는 비트 5가 하이(리슨)이고 주요 주소가 2라는 것을 의미합니다. \x64는 16진수 64를 나타내며, 이는 0 1 1 0 0 0 0의 2진수 패턴을 나타냅니다. 이는 비트 6과 5가 하이가 되므로, 다음 주소를 보조 주소로 취급하고 주소는 4입니다.

이전 섹션에서 본 것처럼, 각 명령 메시지는 16진수 포맷으로 나타낼 수 있는 특정한 비트 패턴에 대응합니다. 또한 모든 GPIB 명령 메시지는 ASCII 문자로 맵핑될 수 있습니다(ASCII는 7비트 문자 세트이기 때문에). 따라서 ASCII는 GPIB의 "언어"입니다. 여러 라인 인터페이스 테이블(테이블 1)은 ASCII 문자의 대응을 명령 메시지와 16진수, 8각수, 10진수 값을 나열합니다. 멀티라인 인터페이스 메시지 테이블은 대부분의 National Instruments GPIB 관련 기술 매뉴얼의 부록에 있습니다.

16진수	10월	12월	ASCII	메시지	16진수	10월	12월	ASCII	메시지
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	45년	-	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	KO		3F	077	63	?	UNL

메시지 정의
DCL	디바이스 지우기		MSA	내 보조 주소
GET	그룹 실행 트리거		MTA	내 토크 주소
GTL	로컬로 이동		PPC	병렬 폴 설정
LLO	로컬 잠금		PPD	병렬 폴 비활성화
MLA	내 리슨 주소

표 1(부품 2) 여러 라인 인터페이스 메시지

16진수	10월	12월	ASCII	메시지	16진수	10월	12월	ASCII	메시지
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
45년	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	74건	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	74건	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

메시지 정의
PPE	병렬 폴 활성화		SPE	시리얼 폴 활성화
PPU	병렬 폴 설정 해제		TCT	컨트롤 얻기
SDC	선택된 디바이스 지우기		UNL	리슨하지 않음
SPD	시리얼 폴 비활성화		UNT	토크하지 않음

예를 들어, ASCII "@" 문자(16진수 40)는 주요 주소 0에서 디바이스를 토커로 할당하는 메시지 "MTA0"를 나타냅니다. 또 다른 예로, ASCII "?" 문자(16진수 3F)는 이전에 리스너로 할당된 모든 디바이스가 리슨을 해제(즉, 리슨을 정지)하도록 지시하는 메시지 "UNL"를 나타냅니다.

여러 라인 인터페이스 메시지 테이블은 보드 레벨 GPIB 함수 ibcmd를 사용하는 경우 매우 유용합니다. 컨트롤러로서, ibcmd 함수를 사용하여 명령 메시지를 보냅니다. 예를 들어, 대화식 컨트롤(IBIC)을 사용하여 컨트롤러(PAD 0)를 토커로, 인스트루먼트(PAD 5)를 리스너로 지정하는 경우, 모든 디바이스가 리슨을 멈추도록 지시하려면 ibcmd "?@%"를 사용하고, 컨트롤러가 토크( (@, MTA0), 인스트루먼트가 리슨하도록 지시합니다(%, MLA5).

그런 다음 컨트롤러는 ibwrt 함수를 사용하여 인스트루먼트에 데이터를 보냅니다. (참고: ibwrt를 호출하면 ATN 라인이 지정 해제되므로, 명령 메시지 대신 버스의 데이터 라인이 데이터 메시지 전송에 사용됩니다.) 이전 예제를 계속하려면, ibwrt "hello"를 사용하여 데이터 메시지를 인스트루먼트에 hello로 보낼 수 있습니다. (물론, 사용자가 보내는 메시지는 인스트루먼트에 유용해야 합니다.)

멀티라인 인터페이스 메시지 테이블에 쉽게 접근할 수 없는 경우, 다음 수식을 사용하여 MLA (My Listen Address) 명령 메시지와 MTA (My Talk Address) 명령 메시지와 같은 16진수 메시지를 생성할 수 있습니다: MLA = (16진수 20) + (16진수 PAD), MTA = (16진수 40) + (16진수 PAD) 예를 들어, 컨트롤러(PAD0)를 리스너로, 인스트루먼트(PAD 25)를 토커로 할당하려면, 각각 16진수 20(MLA0 = 16진수 20 + 16진수 00 = 16진수 20)와 16진수 59(MTA25 = 16진수 40 + 16진수 19 = 16진수 59)를 사용할 수 있습니다.

리슨하지 않음(UNL)과 토크하지 않음(UNT)은 각각 MLA과 MTA의 수식에서 PAD 31(16진수 1F)을 사용하여 형성됩니다. 예를 들어, UNL은 16진수 3F(16진수 20 + 16진수 1F = 16진수 3F)이고 UNT는 16진수 5F(16진수 40 + 16진수 1F = 16진수 5F)입니다.

보조 주소는 16진수 60을 SAD의 16진수로 더하여 형성됩니다: MSA (내 보조 주소) = (16진수 60) + (SAD (16진수) 단위). 예를 들어, SAD 20이 있는 인스트루먼트의 경우, 16진수 74 (MSA20 = 16진수 60 + 16진수 14 = 16진수 74)를 사용하여 보조 주소를 나타냅니다.

GPIB 함수에는 보드 레벨 함수와 디바이스 레벨 함수라는 두 가지 타입이 있습니다. 디바이스 레벨에서는 한 번에 하나의 디바이스와 통신할 수 있지만, 보드 레벨에서는 여러 디바이스와 통신할 수 있습니다(하지만 한 번에 하나의 디바이스만 통신할 수 있습니다!). GPIB 메시지의 경우, 보드 레벨 함수는 ibcmd 함수를 사용하여 수동으로 토커/리스너 할당을 수행해야 합니다. 디바이스 레벨 함수는 대신 토커/리스너 할당을 처리합니다.