武汉大学测控仪器通信,第九章仪器专用总线解题.ppt

(1) 字串行协议 字串行协议是指数据以串行方式向某一固定地址传送的通信协议，如读写从者的数据寄存器。这种协议以通用的全双工UART(通用异步接收／发送器)为基础。读写是相互独立的，用双向的数据和响应寄存器来实现。除非事先有命令规定写入的是数据，每次写入数据寄存器的信息都被认为是命令。在连续写入命令的过程中，可以嵌入数据，或者传送需要支持的数据，这种命令／数据序列通常不能中断。 数据传送的进程由响应寄存器中的位来确定。仅当响应寄存器中写准备位置1时，方可将数据写入写数据寄存器中。写入后，写准备位清零，直到从者收到数据为止。同样，仅当响应寄存器中读准备位置1时，方可从读数据寄存器中读取有效数据，读取后，读准备位清零，直至从者在读数据寄存器中设置了另一字为止。在大多数情况下，从者只有在响应一命令之后，才能将数据送到读数据寄存器中。它的命令者读到这一数据后，便可发出要求输出更多数据的命令，因而不要求从者保持输出排队结构。 字串行协议共定义了三种形式的串行通信，即：字串行(16位)，长字串行(32位)，以及扩展长字串行(48位)。对长字和扩展长字串行协议的支持是任选的。传送数据时，这三种协议可混合使用。 (2) 快速握手传送 握手方式分正常传送方式和快速握手方式。字串行协议用这两种方式之一来传送数据。如前所述，正常传送方式是用从者的读准备位和写准备位来使数据同步传送，而快速握手方式则是用从者的DTACK(数据传送认可)和BERR(总线错误)信号线来保证适当的同步。在这种方式下，从者在每次VME总线传送中等待读或写准备好条件，最多可持续20us。如在这段时间内，相应准备好条件为真，则从者置DTACK线有效，完成这次数据传送；否则从者置BERR有效，指出总线错误。 基于消息的从者即使处于快速握手方式时，也可支持正常传送方式。从者用其协议寄存器中的FHS(快速握手)位来表示对快速握手方式的支持；用响应寄存器中的FHS Active(快速握手作用)位来表示快速握手当前的状态。位的含义如表9-6所示。 从者可通过清零FHSActive位来启动快速握手方式。在数据传送过程中，如从者不能在20us内完成快速握手传送，则它须置BERR线有效来终止这种传送。这时，从者可将其FHSActive位置1，以正常方式传送数据，直至读写准备好后，再恢复快速握手传送。 (3) 字节传送协议 字节传送协议是命令者与其从者之间进行8位数据传送的方法。使用的命令为字串行字节可用和字节请求。前者用来传送命令者到从者的数据，后者用来传送从者到命令者的数据。用从者响应寄存器中的DIR(数据输入准备)位和DOR(数据输出准备)位来调整数据的流动。当基于消息的器件不准备处理上述两条命令时，它须对其响应寄存器DIR和DOR位清零，即命令者不能发送上述两条命令给DIR和DOR位为零的从者。 (4) 出错处理 基于消息的器件用统一的方法来报告字串行协议错误，较高一级的错误用较高级的形式反应出来，通常作为对命令的状态响应。 字串行协议错误有6种：非支持命令(Unsupported Command)，多级询问，DIR违章(DIR Violation)，DOR违章(DOR Violation)，写准备违章(Write Ready Violation)，读准备违章(Read Ready Violation)等 9.3.4 VXI总线仪器协议 VXI总线仪器是—种基于消息的器件，并能支持VXI总线字串行通信协议。供VXI总线仪器通信用的内存命令和事件如图9-21所示。表给出的是仪器协议命令。 1．从命令者到仪器的数据传输 字节可用命令常用于向VXI总线仪器发送数据字节(DAB)。该命令包含一个作为一条消息的结束标志的END位。所有的VXI总线仪器都支持字节可用命令，并符合字节传送协议。 2．从仪器到命令者的数据传输 从仪器到命令者的数据传输，是由命令者发送字节请求命令到VXI总线仪器开始的。仪器通过使数据寄存器中的数据字节可用，来对这个命令进行响应。返回到命令者的数据中也包含了一个作为一条消息结束标志的END位。所有的VXI总线仪器都支持字节请求命令，并符合字节传送协议。 3．清除VXI总线仪器 当VXI总线仪器收到清除命令时，应按下面的规则来响应，并执行： ① 清除仪器的输入缓冲器(D1R)； ② 清除仪器的输出序列(如适当，清除DOR)； ③ 准备好执行新的命令。 4．触发仪器 所有支持触发功能的VXI总线仪器都应能被触发命令所触发。当VXI总线仪器没有做好处理触发命令的准备时，应将其响应寄存器中的DIR位置0；当VXI总线仪器已做好处理触发命令的准备时，应将其响应寄存器中的DIR位置1。 5．本地封锁 如果命令者希望从者不执行本地源发出的命令时，它可向从者发出置封锁命令。当命令