GPIB 訊息

GPIB 領域包含控制器、傳送器與接收器：

• 控制器會將傳送器與接收器指派給匯流排上的其他裝置，藉此控制匯流排的資訊流。他們會回應儀器的服務需求,並將匯流排控制權傳遞給其他控制器。每個匯流排只能有一組控制器負責匯流排整體管理 (CIC 或系統控制器)。
• 傳送器會在匯流排的資料通道上放置資訊，但僅限於控制器發出這樣的指示時。一次只能使用一個裝置。
• 接收器會從匯流排的資料通道取得資訊，但僅限於控制器發出這樣的指示時。任何裝置都能同時收聽。

GPIB 控制器會使用指令訊息告知裝置 (儀器或其他控制器) 當時可進行通話,將資訊提供給匯流排,以及當時可偵聽匯流排上的資訊。將傳送器與接收器指派傳送為指令訊息，而資訊則會以資料訊息形式傳遞。

指令訊息與資料訊息之間的主要差異,在於注意 (ATN) 通道的狀態,也就是匯流排管理通道的其中一條。如果採用 ATN 線路,所有裝置都會收聽傳送到資料線路上的任何訊息,並將其視為指令訊息。如果未建立 ATN 通道,則只有指定的裝置可接收資料通道上的訊息。

GPIB 有 8 個資料通道,一次可傳送 1 位元 (8 位元) 的資訊。指令訊息會使用八個位元中的七個位元,如下圖 1 所示:

位元 0 到 4 表示裝置的主要位址，而該裝置的傳送器/接收器指派適用於該裝置。如果位元 5 為高準位，則裝置應接收。如果位元 6 為高準位，則裝置應傳送。位元 7 是「無關」位元。其值會遭到忽略,因此在指令訊息中會解譯為 0 個值。

匯流排上的每個裝置都必須有唯一的地址。此位址包含一個主要位址 (PAD) 與一個次要位址 (SAD)。如圖 1 所示,其中五條資料通道可用來指出 GPIB 的主要位址。換句話說,總共有 32 個位址 (2 至 5 個位址) 的值可以介於 0 到 31,不過,PAD 31 絕不會是主要位址,因為它用於特殊指令訊息。總共有 31 個可能的主要地址。匯流排的控制器充電量 (CIC) 幾乎一律是 PAD 0,因此匯流排上的儀器可以有 1 到 30 的主要位址。使用 GPIB 時,常會出錯將相同位址指派給控制器機板與儀器,進而導致 EADR 錯誤 (定址錯誤)。

GPIB 次要位址的範圍是 0 到 30,因此可以使用 961 (31 x 31) 的 GPIB 位址,但次要位址很少使用 (SAD 通常設定為 0)。傳送器/接收器指派屬於主要的定址資訊，因此，當您傳送指令訊息時，可使用 PAD 位元 6 或位元 5。這可能會導致您詢問:「如何傳送 SAD 資訊?」針對次要位址,您會在傳送指令訊息時,同時設定位元 6 與 5 高。若您需要與具有次要位址的裝置通訊,請先註明其主要位址,然後立即註明其次要位址。

若要使用主要與次要定址、指令訊息與資料訊息,最簡單的方式就是使用互動式控制 (IBIC)。舉例來說,如果您在 PAD 0 的機板與配備 PAD 2 和 SAD 4 的儀器,且想要讓機板進行通訊與儀器進行監聽,您會在 IBIC 中傳送下列指令訊息:

ibcmd "\x40\x22\x64"

\x40 代表 Hex 40,代表 0 1 0 0 0 0 0 0 的二進位碼型。這表示位元 6 為高位元 (談話),且主要位址為 0。\x22 代表 Hex 22,代表 0 0 1 0 0 0 0 1 0 的二進位碼型。這表示位元 5 為高位元 (傾聽),且主要位址為 2。\x64 代表 64,代表 0 1 1 0 0 1 0 0 的二進位碼型。這表示位元 6 和 5 為高位元,因此,將下列位址視為次要位址,此位址為 4。

如前一節所示,每個指令訊息各對應特定位元樣式,並以六分數格式表示。所有 GPIB 指令訊息也可對應至 ASCII 字元 (因為 ASCII 為 7 位元字元組),因此 ASCII 是 GPIB 的「語言」。Multiline Interface Table (表 1) 列出 ASCII 字元與指令訊息的對應,以及其六分數、八角與小數值。大多數 NI GPIB 相關技術手冊皆附錄 Multiline 介面訊息表。

十六進制	10 月	12 月	ASCII	Msg	十六進制	10 月	12 月	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	取得	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	正弦		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	TW		3F	077	63	?	UNL

訊息定義
DCL	裝置清除		MSA	我的次要地址
取得	群組執行觸發		MTA	我的討論地址
GTL	前往本地		PPC	平行輪詢配置
LLO	本地鎖定		PPD	停用平行輪詢
MLA	我的聆聽地址

表 1 (第 2 部分)。多線式介面訊息

十六進制	10 月	12 月	ASCII	Msg	十六進制	10 月	12 月	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 美元	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 美元	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	公	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

訊息定義
PPE	啟用平行輪詢		SPE	啟用序列輪詢
PPU	取消設定平行輪詢		TCT	掌握控制
SDC	清除精選裝置		UNL	不傾聽
SPD	序列輪詢停用		UNT	取消討論

舉例來說,ASCII「@」字元 (hex 40) 代表訊息「MTA0」,將位於主要位址 0 的裝置指派為「Talker」。另一個範例是,ASCII「」字元 (hex 3F) 代表「UNL」訊息,此訊號指示先前指派為「偵聽器」的所有裝置,停止偵聽 (也就是停止偵聽)。

如果您使用板件等級的 GPIB 函式 ibcmd, Multiline 介面訊息表就非常實用。身為控制器,您會使用 ibcmd 函式傳送指令訊息。舉例來說,如果使用互動式控制 (IBIC) 將控制器 (PAD 0) 指派為講者,並將儀器 (PAD 5) 指派為聆聽器,則使用 ibcmd "?@%" 指示所有裝置停止聆聽 (?, UNL)、控制器進行通話 (@, MTA0),以及儀器進行聆聽 (%, MLA5)。

接著控制器會使用 ibwrt 函式將資料傳送至儀器。(注意:呼叫 ibwrt 會導致 ATN 通道去安裝,因此會使用匯流排上的資料通道傳送資料訊息,而非指令訊息。」若要繼續使用上一個範例,可以使用 ibwrt「Hello」 將資料訊息傳送至儀器,並傳送 Hello 訊息。(當然,您傳送的訊息應該對儀器有意義。」

若您無法輕鬆存取 Multiline Interface Message Table,可以使用下列公式建立 MLA (我的聆聽位址) 指令訊息與 MTA (我的通話位址) 指令訊息等效的六十數字:MLA = (正交 20) + (正交 PAD) 與 MTA = (正交 40) + (正交 PAD)。舉例來說，若要將控制器 (PAD0) 指派為「接收器」，將儀器 (PAD 25) 指派為「傳送器」，則可分別使用 hex 20 (MLA0 = hex 20 + hex 00 = hex 20) 與 hex 59 (MTA25 = hex 40 + hex 19 = hex 59)。

不傾聽 (UNL) 與不討論 (UNT) 會分別使用 MLA 和 MTA 的公式中使用 PAD 31 (六 1F)。舉例來說,UNL 代表六位元 3F (六位元 20 + 六位元 1F = 六位元 3F),而 UNT 則代表六位元 5F (六位元 40 + 六位元 1F = 六位元 5F)。

次要位址是透過在六序列中,將六序列 60 新增至 SAD:MSA (我的次要地址) = (六方 60) + (SAD 表示六方)。舉例來說,若您使用具有 SAD 20 的儀器,則將使用 hex 74 (MSA20 = hex 60 + hex 14 = hex 74) 來呈現其次位址。

GPIB 函式分為兩種類型:板件等級函式與裝置等級函式。在裝置層級,您一次只能與單一裝置通訊,而在機板層級,您可以與多個裝置通訊 (但一次只能與單一裝置通訊)。就 GPIB 訊息而言,機板層級的函式需要使用 ibcmd 函式手動執行 Talker/Listener 指派;而裝置層級的函式會負責為您處理 Talker/Listener 指派。