Curs 5 9 Eei Pt 2013 Predat compatibility Mode [619664]

ECHIPAMENTE
ELECTRONICE de
INTERFATARE
CURS 5

Portul paralel dintr-un PC
• Este mult mai simplu și rapid de programat
în compara ție cu portul serial.
• Configura ția pinilor: conector mam ă cu 25
pini.
• Registrul de date, de stare și de control
• Accesul prin program
– este posibil la una dintre adresele de baz ă:
• 378h (cel mai des)• 278h (atunci când exist ă mai multe
porturi paralele instalate într-un PC)
• 3BCh (mai rar)
– În limbaj C/C++ prin utilizarea urm ătoarelor
instrucțiuni: inport(), inportb(), outport()
și outportb().

Registrele de date și de stare
• Registrul de date
• Utilizat pentru transmisie de date, conform cu
“standard parallel port”.• Registrul de stare
• Are doar intrari. Nu se pot trimite date
din RS dar poate fi citit.
Adresa Nr. Bit Denumire Nr. Pin
Base +1
(e.g.
0×379)7 Busy Pin 11
(hardware inverted)
6 Ack Pin 10
5 Paper
OutPin 12
4 Select Pin 13
3 Error Pin 15
2 Irq –
1 Rez. –
0 Rez. -Adresa Nr. Bit Denumire Nr. pin
Base +0(e.g. 0×378) 7 Data 7 Pin 9
6 Data 6 Pin 8
5 Data 5 Pin 7
4 Data 4 Pin 6
3 Data 3 Pin 5
2 Data 2 Pin 4
1 Data 1 Pin 3
0 Data 0 Pin 2

Registrul de control
• Hardware Inverted:
Dacă un pin este pe 0 logic,
bitul corespunz ător în
registru este 1 logic.AdresaBitDenumire Pin Nr. Pin
Base +2
(e.g.
0×37A or
37AH)7 Neutilizat –
6 Neutilizat –
5 Enable bi-directional –
4 Enable Irq Via Ack-line –
3 Select printer Pin 17
(Hardware Inverted)
2 Initialize printer Pin 16
1 Auto line feed Pin 14
(Hardware Inverted)
0 Strobe Pin 1
(Hardware Inverted)

Limitări ale interfe ței RS-
232 și evoluția standardelor
•Limitări:lungimea cablului, viteza de transfer a datelor
și posibilitatea alegerii mediului de comunica ție, comunicatie point-to-point, niveluri
de tensiune care nu sunt direct compatibile cu alimentarile moderne. Exista o relatie intre viteza si lungimea cablului: pe ma sura ce viteza creste, calitatea fronturilor
impulsurilor depinde de capacitatea si inductivitatea cablului, maximum 2500 pF .
Imbunatatire a performantelor cablurilor : de la 160 pF/m la doar 50 pF/m-
crestere la 50m.
•S o l uția este utilizarea interfe țelor (derivate din RS-232) cu linii diferen țiale: RS-423,
RS-422și RS-485.
• RS-423 face leg ătura practic ăîntre cele dou ătipuri de linii de comunica ție: cu
tensiuni raportate la mas ă, nediferen țiale (unbalanced) și diferențiale (balanced).
• Compatibilitatea între standardele cu linii de comunica ție nediferen țialeși cele care
utilizeazălinii diferen țiale se realizeaz ăprin utilizarea aceluiași tip de receptor
diferențial.

Legatura nediferentiala vs.
legatura diferentiala
• Chiar dac ăinterfețele nediferen țiale sunt recomandate în cazurile în
care avem viteze mici de comunica ție, ele trebuie înlocuite cu cele
diferențiale dacă:
– lungimea cablului de interconectare este prea mare pentru
legătura nediferen țială,
– suportul fizic (cablul de leg ătură) este expus unei perturba ții
exterioare care poate induce o suprapunere de tensiune de
valoare±1 V; aceasta se m ăsoarădiferențial între conductorul
de semnal util și linia de mas ă, la capătul cablului, având un
rezistor de 50 Ohm în locul generatorului,
– este necesar ăminimizarea interferen ței provenit ăde la alte
semnale.

Transmisie nediferentiala

Tramsmisie diferentiala

Interfata RS-423
• Nivelurile de tensiune sunt:
– pentru 0 logic (Space), o tensiune cuprins ă între +4V și +6V,
– pentru 1 logic (Mark), o tensiune cuprins ă între – 4V și – 6V.
•Distanta posibila pana la 1200 m, viteza datelor pana la 100 kbps,
doar un driver (emitator) dar cu o capabilitate de curent crescuta pentru a permite conectarea a maxim 10 receptoare .
•I m p e d a n ța generatorului trebuie s ăfie, conform standardului, de
valoare mic ă(sub 50 Ohm) cu ie șire nediferen țială, generatorul
furnizând pe cablul de leg ătură(de interconectare) o tensiune a c ărei
v a l o a r ee s t es i t u a t ăfie în domeniul +4 V ÷+6 V, fie în domeniul
–4V÷– 6 V. Aceast ătensiune are urm ătoarea interpretare:
– pentru 1 logic (Mark sau OFF), terminalul A al emi țătorului
este negativ fa țăde terminalul B,
– pentru 0 logic (Space sau ON), terminalul A al emi țătorului
este pozitiv fa țăde terminalul B.

Circuit de interfata pentru RS-423
Lungimea maxim ărecomandat ăeste de 35 m, la o vitez ăde
transmisie maxim ăde 60 Kbps.

Interfața RS-422
• Interfa ța RS-422 este un standard pentru transmisii de date pe linii
diferențiale care utilizeaz ă niveluri de tensiune mai mici decât cele
utilizate de RS-232 și anume:
– 0 logic (Space) este reprezentat de un nivel de tensiune aflat în
plaja +2 V ÷+6 V și
– 1 logic (Mark) este reprezentat de un nivel de tensiune aflat în
plaja – 2 V ÷–6 V .
•I m p e d a n ța generatorului trebuie s ăfie, conform standardului, de
valoare mic ă(sub 50 Ohm) cu ie șire diferen țială, generatorul furnizând
pe cablul de leg ăturăo tensiune a c ărei valoare este situat ăfie în
domeniul +2 V ÷+6 V, fie în domeniul – 2 V ÷– 6 V. Aceast ă
tensiune are urm ătoarea interpretare:
– pentru 1 logic (Mark sau OFF), terminalul A al emi țătorului
este negativ fa țăde terminalul B,
– pentru 0 logic (Space sau ON), terminalul A al emi țătorului
este pozitiv fa țăde terminalul B.

Circuit de interfata pentru RS-422
Pentru viteze de 10 Mbps se recomand ă utilizarea unui cablu de
interconectare de 15 m (cablu de ca litate, torsadat, cu 52,5 pF/m, cu o
terminație rezistiv ă de 100 Ohm , atenuarea maxim ă de tensiune între
cele două capete ale leg ăturii de 6 dB.

Interfața RS-485
• RS-485 permite realizarea unor re țele care să conțină mai multe
receptoare, mai multe emi țătoare și, în plus, termina ții de linie. Se pot
utiliza și repetoare și în acest caz topologia re țelei poate fi de tip stea sau
arbore.
•Î n cărcarea este definit ă ca numărul maxim al unit ăților de sarcin ă, UL
(unit loads). O unitate de sarcin ă este definit ă prin caracteristicile
curent/tensiune și poate fi un emi țător pasiv sau un receptor.
• EIA RS-485 folose ște semnale diferen țiale care sunt transmise pe
perechi de fire torsadate. Cele dou ă fire dintr-o pereche nu formeaz ă o
buclă, fiecare dintre ele fiind mediul de transmitere a unei tensiuni
(raportată la un al treilea fir de mas ă).
Dacă VA< VBatunci bitul are valoarea
corespunz ătoare lui 1 logic iar dac ă VA> VB
atunci vom avea 0 logic. Fiecare linie
asincronă în repaus (f ără date) va fi normal în
starea 1 logic.

RS-485
• Imunitatea la perturba ții: dacă pe firul A avem 2Vcc și pe B avem 4Vcc, atunci o
tensiune continu ă suprapus ă, având valoarea de 3Vcc, va avea ca rezultat tensiuni
de 5Vcc, respectiv 7Vcc, dar rela ția VA< VBrămâne neschimbat ă.
•R ețeaua local ă RS-485 prezentat ă în figura este compus ă din: un emi țător E, un
receptor R, un transceiver RS-485 compus dintr-un emi țător și un receptor, E/R,
două terminații de linie, Rt, conexiunile adiacente (stubs), pentru care lungimea
cablului de leg ătură este notat ă cu L.

Valori de tensiune corespunzatoare
pentru “0” si “1”

Exemplu de retea locala RS-485 cu doua fire
Componenta: un master (M), patru
echipamente slave (SA, SB, SC și SD) si
trei convertoare RS-232 la RS-485, izolate galvanic (CM, CS 1 și CS 2).
•M = PC cu port RS-232, legat la pamantare prin conectarea standard, fapt ce impune o izolare galvanic ă față de
mediul industrial.•SA comunic ă tot printr-un port RS-232
și folosește un convertor izolat galvanic
pentru conectarea la RS-485. SB are port RS-485 direct, f ără izolare
galvanică.
•SC are un port RS-485 f ără izolare
galvanică. Spre deosebire de SB, SC va
presupune c ă masa leg ăturii RS-485 se
referă la propria pamantare.
•SD are un port RS-232, la fel ca M.

Definitii pentru conectare RS-485
• Definitie: ″Funcționarea corect ă a circuitelor de emisie și recepție
impune prezen ța unei leg ături la o referin ță comună, adică o legătură
între masele circuitelor echipamentelor aflate la fiecare cap ăt al
conexiunii. Acest circuit de referin ță poate fi realizat prin:
– intermediul unui al 3-lea conductor care va conecta masele
echipamentelor sau,
– conectarea fiec ărui echipament la o referin ță de pământare .″
• CM și CS 1 implementeaz ă regula celui de-al treilea conductor, pe
când SC și CS 2 sunt conectate conform regulii de leg ătură la
pământare. SB este conform ambelor reguli.
• Pentru o viteza de 1Mbps, ISO impune distan ța maximă de 500 m dar
există mulți producători care furnizeaz ă echipamente, cu interfa ță
pentru RS-485, care pot comunica la distan țe cuprinse între 1Km și
13Km.
• Multe echipamente RS-422/485 functioneaza fara probleme la o viteza
de 1200bps pe o distanta de 5Km.

Viteze si cabluri pentru RS-485
• O anexă la standardul RS-485 prezint ă o
curbă empirică. Cerinte:
a). timpii de ridicare, respectiv coborâre, sunt egali sau mai mici decât jum ătatea
intervalului de timp corespunz ător vitezei de
modulație;
b). diferen ța maximă de tensiune între driver
și sarcină este de 6dB.
• Pierderile pe liniile de transmisie sunt o
sumă a pierderilor de c.a. în conductori,
scurgeri de curent și pierderi în dielectric.
• Pentru cablurile de calitate foarte bun ă,
pierderile în conductori și cele în dielectric
sunt de acela și ordin de m ărime. În figura se
observă faptul că un cablu care utilizeaz ă
polietilena ofer ă o atenuare mai mic ă față de
un cablu cu PVC .

Controlul emisiei pentru RS-485 de aici 31
• Deoarece RS-485 pe dou ă fire este semiduplex, datele pot fi trimise, la
un moment dat de timp, doar într-un sens. Echipamentele trebuie s ă fie
sau pe recep ție sau (doar unul) în emisie. Modificarea din emi țător în
receptor trebuie s ă fie activat ă electronic: adesea semnalul RTS.
•D a că semnalul RTS nu este disponibil, se vor folosi convertoare RS-
485 cu control duplex automat. Aceste convertoare detecteaz ă pe linia
de date bitul de start .
• Când nu este folosit ă magistrala, tensiunea în firul B(+) (D+) este mai
mare decât tensiunea în firul A(-) (D-). Starea de repaus este deci
corespunz ătoare lui 1 logic.
• Exista dou ă metode de control pentru o re țea RS-485:
– 1. Controlul duplex pasiv (automat);– 2. Controlul duplex activ (cu RTS).

Control duplex pasiv
• Acesta este un alt exemplu de realizare posibil ă a unei rețele RS-485 cu
două fire.
• Când detecteaz ă date care au fost trimise de la echipamentul pe care îl
deservește comută automat și transmite datele. Situa țiile întâlnite pe o
astfel de re țea sunt urm ătoarele:
•1. Nu exist ă date de transmis – linia este în repaus (idle). Mgistrala
RS-485 cu dou ă fire este flotant ă. Din acest motiv trebuie folosite
rezistoare speciale de polarizare care fixeaz ă o stare de repaus
corespunz ătoare lui 1 logic.

Control duplex pasiv (continuare)
•2. Master-ul trimite o cerere de transfer de date.
•3. Un echipament slave trimite un r ăspuns.

Control duplex activ
• Control duplex activ este denumit și control direct sau control software.
•1. Nu se transmit date – linia este în repaus.
•Master-ul trimite o cerere.

Control duplex activ
•Slave-ul trimite un r ăspuns.
• Imediat ce master-ul recunoa ște sfârșitul transmisiei î și activeaz ă RTS
și își pune interfa ța proprie pe emisie pentru a impune modul în repaus.

Terminații de linie specifice
pentru o re țea RS-485
•D a că impedanța sursei, cea a liniei de transmisie și impedan ța de sarcin ă sunt
egale, reflexiile sunt eliminate.
• O linie de comunicatie cu terminatia in impedanta caracteristica nu va avea
reflexii de la capatul liniei, nici unde stationare si in orice punct pe linie raportul tensiune/curent va fi constant.
•D a că timpul de propagare pe linia de date este mult mai mic decât durata unui bit,
atunci nu este nevoie de termina ție. Aceast ă regulă presupune c ă reflexiile se vor
atenua în câteva parcursuri ale leg ăturii.
• UART-ul de la recep ție va eșantiona linia de date în mijlocul fiec ărui bit, este
important ca nivelul semnalului s ă fie ferm în acel moment.
• De exemplu: linie de 500m , viteza este intre 66% și 75% din viteza luminii , un
transfer de date dus-întors are 2 x 500 m = 1000 m. Considerând o vitez ă de
propagare de 0.66 · c, un tur complet este realizat în 5,05 μs. Dacă presupunem c ă
reflexiile se anuleaz ă în 3 ture , semnalul se va stabiliza dupa 15,15 μs, la 9600
bps, un bit are durata de 104 μs.

Terminatii –
– terminatoare
• 1. Se conecteaza un rezistor în paralel pe liniile de recep ție A
și B, pentru a egala impedan ța caracteristic ă a liniei, care este
specificat ă de fabricantul cablului. O valoare tipic ă este de
120 Ω. Această valoare reprezint ă impedanța caracteristic ă a
liniei si nu depinde de lungimea liniei.
• 2. Se utilizeaza o termina ție cuplata în curent alternativ care
folosește un condensator în serie cu rezistorul, pentru a
elimina efectul de înc ărcare în curent continu. De și această
metodă elimină încărcarea în curent continu, selec ția
condensatorului este dependent ă în mare m ăsură de
proprietățile sistemului.

Polarizarea re țelei RS-485
• Conectarea a dou ă rezistoare pentru
un transceiver (emi țător/receptor)
într-o configura ție cu 2 fire.
• Într-o configura ție RS-485 cu 4
fire, rezistoarele de polarizare se plasează pe liniile de receptie.
• Valoarea rezisten ței de polarizare
este dependent ă de termina ția de
linie și de numărul de noduri din
sistem. Scopul este s ă generăm
suficient curent de polarizare în c.c. în rețeaua local ă pentru a men ține o
valoare minim ă de tensiune de 200
mV între A și B.
Rezistoarele de polarizare
pot fi plasate oriunde în rețea sau pot fi distribuite în
mai multe noduri.

Exemple de polarizare a retelei RS-485
•1 . R ețea RS-485 cu 10 noduri, cu dou ă rezistoare de câte 120 Ω pentru fiecare
terminație de linie. Consider ăm că fiecare nod RS-485 are o impedan ță de intrare
de 12 KΩ .
– SOLUTIE: 10 impedante de 12 K Ωsi 2 rezistoare de 120 Ωin paralel rezulta
o impedanta echivalenta de 57 Ω.
Ipolarizare = 200 mV : 57 Ohm ≈3,5 mA
Rtotal= 5 V : 3,5 mA = 1428 Ω.
1428 – 57 = 1371 Ω
•2 . R ețea RS-485 cu 32 de noduri, f ără terminații.
-SOLUTIE: Având treizeci și două de noduri în
paralel, rezult ă o rezisten ță echivalent ă de 375 Ω.
Ipolarizare = 200 mV : 375 Ohm = 0,53 mA.
Rtotal= 5 V : 0,53 mA = 9,375 K Ω.
Valoarea total ă adăugată din exterior este de 9K Ω. Ea se împarte în mod egal
spre masă și spre alimentare.

REZISTOARE DE POLARIZARE
• Valori cuprinse între 500 Ω și 4,7 KΩ.
•E x i s tă producători care, o dat ă cu echipamentul cu interfa ță RS-485
furnizează și rezistoarele de polarizare.
• Sunt utile și pentru reducerea perturba țiilor.
• Este recomandat s ă se utilizeze 5V pentru alimentare deoarece, cu
însumarea de tensiuni parazite, nu sunt permise tensiuni mai mari de 12V.
• Un driver poate avea ca sarcin ă o rezisten ță de minim 52 Ohm.
• Se pot conecta 32 de noduri (transceiver-e), fiecare dintre acestea
constituind, pe partea de recep ție, o ”unitate de sarcin ă (unit load)” cu o
impedanță de intrare de 12 Kohm.
•E x i s tă producători care furnizeaz ă circuite care au impedan ța de intrare
dublă sau chiar de patru ori mai mare. Utilizând astfel de circuite fiecare
nod receptor va înc ărca rețeaua cu 1/2 sau chiar doar cu 1/4 din unitatea de
sarcină impusă de standard.

Circuit echivalent pentru etajul de ie șire
• Texas Instruments SN75179B.
• Un nivel logic ridicat la intrarea
TTL va determina comanda tranzistoarelor Q1 și Q4, respectiv
blocarea tranzistoarelor Q2 șiQ 3 .
• Nivelul de tensiune ridicat stabilit pe
linia A va determina intrarea în conducție a lui Q6 .
• Curentul se reîntoarce prin linia de
masă, la driver.
• Similar: nivel de tensiune coborât pe
linia B va determina deschiderea luiQ7 și închiderea buclei prin Q7 și
Q4, curentul reîntorcându-se la receptor prin linia de mas ă.
• Linia A este mai pozitiv ă decât linia
Bși rezultatul este un nivel ridicat la
ieșirea TTL a receptorului.

Standard pentru tensiuni
• Interfe țele RS-485 utilizeaz ă tensiuni de
alimentare de 3,3V sau 5V.
• Nivelurile logice pe liniile A și B diferă
de valorile TTL corespunz ătoare acestor
alimentări.
• O valoare de tensiune diferen țială validă
la ieșiretrebuie să fie minim 1,5V
(diferența între A și B).
•P e n t r u A și B funcționând ca și ieșiri:
– pentru o alimentare cu +5V;– când A =+4V, și B = +1V, diferen ța
(A – B) este +3V;
– când A = +1V și B= +4V, ie șirea
diferențială este -3V.
•Minim 1,5V la emisie și 0,2V la
recepție înseamn ă o margine de
zgomot de 1,3V.
Ieșirile pentru A și B pot comuta
defazat. Intervalul de timp între aceste comut ări se nume ște ”skew”
și trebuie minimizat.
EX. : LTC1685 (Linear Technology) garanteaz ă pentru acest interval o
valoare maxim ă de ±3,5 ns.

Circuite de protec ție
• Într-un circuit half-duplex doar un driver poate fi activ
la un moment dat.
•D a că în rețea există mai mulți emițători, dacă doi sau
mai multe drivere sunt active și vor să impună niveluri
opuse, rezultatul este imprevizibil și poate exista un
consum mare.
•D a că Output 1 este pe ”1” , linia are impedan ță de
ieșire mică. Dacă Output 2 este tot pe ”1”, nu sunt
probleme. Dar o ie șire pe ”0” reprezintar ă o sarcină
mică și rezultă un curent mare de la sursa de
alimentare spre mas ă.
• Prin tranzistoare trece un curent mare (!) și nivelul de
tensiune este nedefinit (!) (line contention).
• Toate driver-ele de interfa țare cu RS-485 includ
circuite de limitare a curentului la 250 mA (TIA-485-A ) și protecție termică (comută ieșirea în impedan ță
ridicată).

Circuite de interfa ță
•Viteze de func ționare mai mici dar o calitate mai bun ă a semnalului :
MAX3082 poate func ționa la maximum 115,200 bps, MAX483 la 250 kbps,
MAX481 la 2,5 Mbps, DS16F95 (Nati onal Semiconductors) la 5 Mbps.
•Viteză mai mare: LTC1685 (Linear) permite viteze pân ă la 52 Mbps.
•Impedan ța de intrare: receptoarele din MAX1483 au 1/8 unit load fiecare.
•Consum redus : MAX481 trece pe consum redus când atât driver-ul cât și
receptorul sunt dezactivate.
•Protecție la tensiuni mari și ESD: MAX13444E suport ă pe intrări ±80V și
permite conectare în timpul func ționării.
•Interval extins de temperatur ă, protecție la vârfuri de tensiune :
SN65LBC184 , plus impedan ță de intrare de1/4 unit load pentru receptor.
•Izolare galvanic ă: MAX1480A.
•Circuite ”fail-safe”: MAX3085. Se garanteaz ă nivelul logic ridicat la ie șirea
receptorului când intr ările receptorului sunt în gol sau scurtcircuitate);
funcționează bine pentru re țele fără terminatoare.
•Prevăzute cu o termina ție internă de 120Ω: LTC2859, controlul este
asigurat prin intermediul unui pin de acces.

Drivere RS-422 și RS-485.
• Compatibilitate cu RS-422.
• Diferen țe:
– Domeniul tensiunilor de mod comun:
• pentru drivere RS-422 exist ă circuite cu etaje de ie șire de tip tri-state dar domeniul tensiunilor de
intrare este între -250mV și +6V
• Pentru drivere RS-485, fa ță de masa receptorului, fiecare intrare poa te primi tensiuni în plaja: -7V la
+12V.
• Pentru diferen țe de poten țial de mas ă este posibil ca driverul in tri-state s ă își deschidă un tranzistor din
etajul de ie șire și să impună pe linie un poten țial de 0,6V fa ță de masa sa.
– Cazurile în care exist ă neconcordan țe în activarea driverelor (contention), pentru
RS-422 nu exist ă protecții pentru supracurent sau protec ție termică
– Curentul pe care driver-ul poate sa-l furnizeze; – pentru RS-422 termina ția este realizat ă cu un singur rezistor iar pentru RS-485
avem dou ă.

VOL = 0,5V și VCM = +2V , rezult ă că
masa driver-ului activ este la -2V fa ță
de masa driver-ului în tri-state iar ieșirea driver-ului activ, fa ță de masa
driver-ului în tri-state este la −1,5V .
Rezultă că dioda de substrat este
polarizată direct și linia este tras ă la
−0.7V față de masa driver-ului.

Domeniul tensiunilor de intrare este acum de -7V la +12V (7V fa ță de fiecare
bară de alimentare). VOL pentru driver este mai mare cu 0,5V (c ăderea de
tensiune pe dioda Shottky) iar VOH este mai mic ă cu aceeași valoare.
DAR ieșirea driver-ului va r ămâne în HiZ.Structura
driver-elor RS-485 include câte o diodă Shottky
atât în circuitul activ pentru ”1” cât și în cel pentru
”0”. Aceste diode vor izola dioda parazit ă
față de pinul
de ieșire.

Circuit tipic pentru RS-485
•SN75176B este compus dintr-un emi țător
cu linii diferen țiale și ieșiri 3-state și un
receptor pentru linii diferen țiale, fiecare
alimentându-se de la o singur ă sursă de
tensiune de 5V. Emi țătorul este validat
activ pe nivelul ridicat, iar receptorul este validat activ pe nivelul coborât.
• Circuitul este proiectat s ă furnizeze sau s ă
absoarbă un curent de 60 mA. La emi țător
sunt prevăzute limit ări pentru valori
negative și pozitive ale curentului și
blocarea aliment ării în cazul unui consum
prea ridicat. Receptorul prezint ă o
impedanța de intrare minim ă de12 kΩ, o
sensibilitatea la intrare de +/-200 mV.
H
?LZL
LLHV
ID≥0.2V
-0.2V<V ID<0.2V
VID≤-0.2V
XIeșire
R Validare
REIntrări diferențiale
A-B
receptoremitator

Convertor
RS-232 la RS-485

Tipuri de re țele RS-485 de aici7 nov.
•Cu izolare galvanic ă totală:Interfața fiecărui nod are alimentarea izolat ă
galvanic și linia de date izolat ă optic.
– Linia de mas ă a datelor nu are nici o leg ătură cu masa altui semnal sau cu
pământarea (se protejeaz ă semnalele de date fa ță de liniile de p ământare
“zgomotoase” și față de variații ale poten țialelor de referin ță pentru alte
noduri).
– Izolarea galvanic ă protejeaz ă și față de perturba țiile induse pe liniile de mas ă.
– În acela și timp, nodurile pot avea leg ătură la aceeași pământare.
– Pentru izolarea liniei: MAX1480 este o interfa ță RS-485 complet izolat ă care
conține un transformator.

Tipuri de re țele RS-485
•Cu aliment ări flotante, izolare fa ță de pământare: nodurile și liniile
de date sunt izolate fa ță de pământare dar linia RS-485 nu este izolat ă
față de nodurile conectate la ea.
• Aliment ările pot fi de la baterii sau surse de alimentare flotante.
• Se utilizeaz ă când circuitele corespunz ătoare nodurilor sunt
nezgomotoase dar este nevoie de izolare a nodurilor și liniilor fa ță de
variațiile de poten țial la pământări.
• Acest mod de izolare este un subsistem cu alimentare pe baterii.

Tipuri de re țele RS-485
•Cu izolare a datelor galvanic ă parțială:
• Liniile de date sunt izolate dar poten țialul de referin ță este comun.
• Aceast ă izolație parțială oferă o oarecare protec ție nodurilor dac ă apare
o tensiune parazit ă pe linie .
• Deoarece linia are acela și potențial de referin ță ca și nodurile trebuie s ă
avem îndeplinite condi țiile impuse semnalelor de mod comun .
•D a că nu pot fi utilizate 3 linii, linia de mas ă poate fi înlocuit ă cu
legătura la pământare.

Tipuri de re țele RS-485
•Altă metodă de izolare galvanic ă parțială:
• Liniile de semnal au aceea și legătură la masă cu unul dintre noduri.
• Toate celelalte noduri sunt izolate .• Deoarece liniile de semnal au o singur ă legătură la masă, tensiunile de
mod comun vor fi de valoare mic ă.

Extinderi ale unei re țele
•O r ețea half-duplex RS-485: o pereche de fire torsadate care
conecteaz ă fiecare nod.
• Pentru num ăr mai mare de noduri sau pentru distan ță mare sau pentru
o toppologie stea se folosesc bus-uri multiple.
• EIA-485-A impune 32 unit ăți de sarcin ă. Se pot utiliza transceiver-e
care produc o înc ărcare mai mic ă decât o unitate de sarcin ă.
• Dar fiecare nod adaug ă o sarcină capacitiv ă(valoare tipic ă 10pF ) și
de obicei nodurile cu impedan ță ridicată la intrări nu pot func ționa la
frecvențe mari.
• O alternativ ă este adăugarea de repetoare (conectare a înc ă 32 noduri
sau a unei conexiuni adiacente – stub sau spoke ).

Circuit de validare automat ă
• Circuitul ideal de control nu necesit ă control software și nici eșalonare
a emisiilor cu întârzieri între recep ție și emisie.
1. Avem 0 logic la pinul 4, DE va fi
pe 1 logic.
2. Pentru 1 logic la pinul 4, C se
încarcă și după o mică întîrziere
pinul DE este pus pe 0 logic.

Rețea multipl ă
• Se utilizeaz ă un repetor izolat
optic care con ține 2 tranceiver-e
pentru transfer half-duplex.
• Intrarea TTL/CMOS a fiec ărui
transceiver trece prin optocu-ploare de la ie șirea TTL/CMOS a
altui transceiver.
• Datele recep ționate pe interfa ța
RS-485 a unui transceiver se transmit prin optocuploare pentru a fi retransmise de cel ălalt
transceiver.
• Fiecare linie RS-485 poate
suporta cele 32 unit loads.
• Pentru a elimina o comand ă
suplimentar ă (validarea
emițătorului prin RTS), ambele
transceiver-e se valideaz ă la
detecția impulsului de start ce
precede data care se transmite.

Rețea în stea
• Un nod principal în mijlocul re țelei.

Rețea în stea
• Nodul principal prime ște date de la oricare din nodurile secundare dar
nodurile secundare recepționează doar de la nodul principal .
• Fiecare nod secundar are propriul bus și face legătura de la nodul
principal spre orice direc ție.
• Fiecare bus poate avea mai multe noduri.• Nodul principal are un port serial full-duplex TTL/CMOS care poate fi
un port al unui microcontroler sau o interfa ță TTL/CMOS de tip RS-
232 , acesta fiind apoi conectat la un transceiver RS-485.
•D a că toate ieșirile R ale transceiver-elor sunt pe 1 logic , rezistorul
de 4,7 K Ohm va men ține pe 1 logic intrarea nodului principal. In caz
contrar, 0 logic la R înseamn ă 0 logic la intrarea nodului principal.

Inter Integrated Circuits = I2C = I2C
• Permite conectarea împreun ăa diverselor circuite integrate realizate prin
proceduri tehnologice diferite (NMOS, CMOS, I2L, TTL, …).
• Este o interfata de comunicatie de banda ingusta, pe distanta scurta, dezvoltat
de Philips. Exista 3 versiuni: 1.0( 1992) 2.0(1998) 2.1(2000).
• Ofera o modalitate foarte simpla de a comunica pe 2 fire: SCL (Serial Clock) si
SDA (Serial Data). Ambele linii sunt bidierctionale.
• Fiecare circuit poate opera fie ca emi țător, fie ca receptor, un circuit poate fi
master sau slave.
• Exista adresa unica pentru fiecare ci rcuit, un indicator R/W, un mecanism
simplu de acceptare (ACK), emisie de tip broadcast (difuzare).
•Cazul 1. Presupunem c ă μC A vrea s ă trimită date pentru μC B:
-μC A (master) adreseaz ă μC B (slave),
-μC A (master emi țător) trimite datele c ătre
μC B (slave receptor),
-μC A termin ă transferul.
•Cazul 2. Presupunem c ă μC A dorește
date de la μC B:
-μC A (master) adreseaz ă μC B (slave),
-μC A (master receptor) prime ște datele de la
μC B (slave emi țător),
-μC A termin ă transferul.

Terminologia magistralei seriale I2C
•EMIȚĂTOR = Circuitul integrat care trimite date pe magistral ă;
•RECEPTOR = Circuitul integrat care recep ționează date de pe
magistrală;
•MASTER = Circuitul integrat care ini țiază un transfer pe magistral ă,
generează semnalul de tact și termină un transfer;
•SLAVE = Circuitul integrat adresat de un master;
•MULTIMASTER = Posibilitate de conectare împreun ă a mai multor
master-i, fiind permis ă acțiunea lor simultan ă de control a magistralei,
fără a afecta îns ă mesajul;
•ARBITRARE = Procedur ă care permite ca, în momentul în care mai
mulți master-i încearc ă simultan s ă controleze magistrala, s ă i se
permită doar unuia s ă preia controlul magistralei seriale, f ără a afecta
mesajul;
•SINCRONIZARE = Procedur ă de realizare a semnalelor de tact
provenind de la dou ă sau mai multe circuite master.

Parametrii generali de func ționare
• Magistrala pe « doua » fire: SDA si
SCL
• viteza:• – 100 kbps (mod standard)• – 400 kbps (mod rapid)• – 3.4 Mbps (mod de viteza mare)• Transferul datelor: serial, 8-bit,
bidirectional, semiduplex
• adresarea: 7 biti sau 10 biti• Incarcarea bus-ului: capacitatea
maxima de 400 pF.
• SCL si SDA sunt corespunzatoare
unor etaje de iesire de tip open-C sau open-D si trebuie conectate la alimentare prin rezistoare.
• Cand magistrala este in repaus pe linii
avem 1 logic.
• Structura liniilor este de tip SI – cablat.

Transferul datelor pe magistrala serial ă I2C
• Nivelurile pentru 0 logic (LOW) și
1 logic (HIGH) nu sunt fixate și
depind de nivelul Vdd asociat.
• Interfa ța este de tip sincron si
datele trebuie s ă fie stabile pe durata
HIGH a impulsului de tact.
• Circuitele conectate la magistral ă
pot detecta condi țiile de START și
STOP cu ajutorul unei structuri dedicate care realizeaz ă interfațarea
cu I2C. Totu și, circuitele care nu au
o asemenea interfa ță dedicată, pot
eșantiona linia SDA cel pu țin de
două ori pe durata HIGH a tactului
SCL

Transferul informa ției
• Informa ția de date este structurat ă
întotdeauna pe opt bi ți și trebuie s ă fie
în permanen ță urmată de un al nou ălea
bit numit ACK (ACKnowledge = bit de acceptare). Datele se transfer ă începând
cu cel mai semnificativ bit.
• Pe tot parcursul octetului de date
master-ul genereaz ă tactul și va genera
și al 9-lea impuls de tact necesar pentru
citirea bitului de acceptare, ACK.
•D u pă cei 8 biți de date emi țătorul va
trebui să elibereze SDA punând-o pe 1
logic. Astfel receptorul va avea posibilitatea s ă impună 0 logic pe SDA,
pe timpul duratei HIGH a tactului.
Această situație are semnifica ția
de acceptare a unui octet de informație și este obligatorie
(prevăzută în normă).
Dacă bitul ACK nu este generat
va avea loc generarea condi ției de
STOP de c ătre master și
transferul este abandonat.

Sincronizarea tactului și arbitrarea
• Mecanismul sincroniz ării de tact
poate fi utilizat pentru a permite receptoarelor s ă facă față la
transferuri rapide de date, fie la nivel de octet, fie la nivel de bit.
– la nivel de octet, un circuit
poate impune un nivel LOW pe linia SCL, dup ă recepția
octetului înso țit de ACK, pentru
a forța master-ul într-o stare de
așteptare pân ă când slave-ul este
gata pentru transferul unui nou octet;
– la nivel de bit, un circuit poate
încetini tactul magistralei prin lungirea fiec ărei stări LOW a
tactului.

Formate
•D u pă condiția de
START se trimite o adresă de slave.
• Aceasta adres ă este pe
7 biți, al optulea bit
fiind un bit ce define ște
sensul transferului, denumit Read/Write (R/W).
• Un 0 indic ă o
transmisie (WRITE), un 1 indică o cerere de
date (READ).
• Un transfer de date este
terminat întotdeauna printr-o condi ție de
STOP, generat ă de
master.

Adresarea
• Când este trimis ă o adresă,
fiecare component ă din
sistem compar ă primii 7 bi ți
cu adresa sa. Dac ă există
coinciden ță, componenta se
consideră adresată de către
master ca și un slave
receptor sau slave emi țător,
în funcție de cel de-al
optulea bit (R/W).EXEMPLE:
– PCF 8574 = convertor magistral ă
I2C la magistral ă paralelă pe 8 biți
(I2C bus to 8-bit bus converter) are adresa:
A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
0 1 0 0 A A A
TDA 8421 = procesor audio stereo Hi-Fi (Hi-Fi stereo audio processor) are adresa:A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
1 0 0 0 0 0 A
PCF 8582A = memorie E2PROM are adresa:A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
1 0 1 0 A A A

Adresarea 14 nov
• Teoretic pot fi 2^7 = 128 adrese posibile.
Adresă R/W
0000 000 0 apel general0000 000 1 byte de start0000 001 X adres ă pentru magistrala CBUS
0000 010 X adres ă rezervată pentru diferite
formate de magistral ă
0000 011 X rezervat ă, va fi definit ă ulterior
0000 100 X rezervat ă, va fi definit ă ulterior
0000 101 X rezervat ă, va fi definit ă ulterior
0000 110 X rezervat ă, va fi definit ă ulterior
0000 111 X rezervat ă, va fi definit ă ulterior
ADRESA DE APPEL GENERAL:
Cazul B = 0: 06h, 02h, 04h
Cazul B = 1: in acest caz avem o adresare a unui master hardware.

Octetul de start
• Microcontrolerele pot fi con ectate la magistrala I2C în dou ă cazuri:
–d a că au interfa ță I2C integrat ă în cip sau
–d a că au circuitele specifice de comand ă a liniilor SDA și SCL (circuite open-
collector sau open – drain) și au posibilitate s ă citească liniile prin e șantionare.
• Procedura de start const ă din :
– o condiție de start,
– un octet de start, 00000001,- un fals semnal de acknowledge,- repetarea condi ției de start.

Specificații electrice și de timp pentru I2C
• ViLmax = 1,5V , ViHmin = 3,0V
• Pentru circuitele care func ționează cu
tensiuni de alimentare a c ăror valoare este
situată într-o plaj ă largă de valori (de
exemplu CMOS) s-au definit urm ătoarele
niveluri:
ViLmax = 0,3 VDD și ViHmin = 0,7
VDD.
• Nivelul de ie șire corespunz ător lui 0 logic,
în ambele cazuri, este:
VoLmax = 0,4 V la 3 mA.
• Durata minim ă a tactului în starea LOW
este de 4,7μsiar durata minim ă a tactului
în starea HIGH este de 4μs.
• Timpul de ridicare pentru ambele
semnale, SDA și SCL, este de maxim
1000 ns;

Noul camp de adrese
• Pentru bus-ul I2C în mod standard er au disponibile maximum 112 adrese și a
apărut necesitatea schimb ării protocolului pentru un câmp de adrese pe 10 bi ți.
Astfel codul 1 1 1 1 0 X X a fost alocat pentru aceste adres ări extinse.
• Se poate întâlni și următorul caz:
• Codul 1111 1XX este în continuare rezervat.
• Se poate observa o compatibilitate perfect ă cu I2C în mod standard deoarece se
consideră că orice adres ă care nu începe cu F(H) este codat ă pe 7 biți.
• Se considera c ă toate echipamentele cu adres ă pe 7 biți pot func ționa doar în mod
standard.
• În codul 1111 0XX ultimii doi bi ți reprezint ă cei doi bi ți mai semnificativi din
adresa de 10 bi ți. Al 8 – lea bit din I byte arat ă sensul transferului (0=write ;
1=read).

Structura hardware a interfe ței I2C
• Din punct de vedere al
organizării interne a interfe ței
distingem:
– pentru a trimite impulsul de
ACK este prev ăzut un circuit
care îndepline ște și funcția de
latch pentru a face o deosebire temporală între emi țător și
receptor,
– toate informa țiile sunt
prezentate în paralel celeilalte părți a circuitului, care, dup ă
decodificare, vor servi la comanda unor func ții utile ale
componentei. În plus, pentru diminuarea parazi ților, se
folosesc des, înaintea acestor registre, etaje de prefiltrare (fie analogice, fie numerice).

Microcontrolere cu interfa țăhardware
I2C integrat ăîn cip
•D a că este nevoie și de arbitrare se recomand ă utilizarea unor interfe țe
de tip PCF 8584 sau un microcontroler dedicat.
• Câteva exemple de microcontolere cu interfa ță hardware I2C:
– pentru tratarea bit cu bit a transferului pe I2C exist ă o variant ă
economic ă, 8xC751,
– pentru transferul octet cu octet exist ă variante normale: 84Cxxx,
PCD33xx, 90C1xx,
– pentru generarea transferului octet cu octet și luarea de decizii:
8xC652, 8×654, 8xC528.

Interfață I2C
integrată în cip
și orientat ă pe octet
• Sunt utilizate 4 registre pentru a stoca datele și informațiile care controleaz ă
interfața:
– registrul de deplasare pentru date, notat S0,- cuvântul de stare al interfe ței seriale S1,
– cuvântul de control al tactului, S2,- registrul de adres ă.
• SCL utilizeaz ă
pinul 3 (rezervat în mod exclusiv) iar linia de date SDA se află la pinul 2.

Cuvântul de stare S1
•Bitul BB (Bus Busy) indicã starea
magistralei. De fiecare dat ă când
se detecteaz ă un început de mesaj,
bitul BB este pozi ționat pe 1 logic.
•Bitul PIN (Pending Interrupt Not)
furnizează informații asupra st ării
de așteptare a unui r ăspuns în urma
unei cereri de întrerupere solicitat ă
de către interfa ța hardware I2C.
PIN=0 indic ă faptul că a fost
generată o cerere de întrerupere și
aceasta nu a fost înc ă deservită.
Se genereaz ă o întrerupere în unul din cazurile urm ătoare:
– s-a emis un octet complet,- s-a pierdut accesul la magistral ă după arbitrare,
– s-a recep ționat un octet complet,
– a fost recep ționată complet și detectată corect adresa circuitului,
-a f o s t p r i m i t ă corect adresa de apel general.

Cuvântul de stare S1
•Bitul ESO. Acest bit valideaz ă sau
nu interfa ța serială (Enable Serial
Output). Când ESO=1 interfa ța
serială este validat ă și linia 2
devine linie de date. Când ESO=0, interfața serială este inhibat ă și
pinul 2 este pin de intrare-ie șire
aparținând unui port paralel de
intrare/ieșire, și anume linia P23.
•Biții BC0, BC1 și BC2 = aparțin
unui num ărător care num ără biții
(Bit Count) din cuvântul de emis sau din cel care s-a recep ționat.
Bitul AL (Arbitration Lost) furnizeaz ă informații asupra pierderii accesului la
magistrala I2C, în urma arbitr ării.
Bitul AAS (Adressed As Slave) este pozi ționat prin software pe 1 logic atunci când
interfața își detecteaz ă fie adresa sa proprie, fie adresa de apel general.
Bitul AD0 (ADdress Zero) este un indicator care este pozi ționat prin software dup ă ce a
fost detectat ă adresa de apel general.
Bitul LRB (Last Received Bit) este ultimul bit primit.

Registrul de control al tactului S2
• Cei 5 bi ți mai puțin semnificativi din registrul de control al tactului sunt utiliza ți
pentru programarea num ărătorului tactului pe interfa ța serială. Semnalul de tact pe
interfața serială I2C este ob ținut din tactul intern al microcontrolerului, care este, la
rândul său, o treime din frecven ța oscilatorului cu cuar ț.
• Bitul ASC (ASymetrical Clock) este destinat realiz ării semnalului de tact asimetric.
Dacă ASC=1, generatorul de tact furnizeaz ă un semnal cu raportul nivel jos – nivel
sus egal cu 0,33; divizorul n trebuie s ă fie 128.
Registrul S2
bit 1 bit 0m
005
016
107
118•Bit 7 •Bit 6 •Bit 5 •Bit 4 •Bit 3 •Bit 2 •Bit 1 •Bit 0
•Neutil
i-zat•ACK •ASC •(n) •(m)
nm/ f fcuart tact ⋅⋅= 3
Registrul S2
bit 4 bit 3 bit 2n
00 0 2
00 1 4
01 0 8
01 1 1 6
10 0 3 210 1 6 4
1 1 0 128
1 1 1 256n 384/ f fcuart tact ⋅ =

Componente cu interfata I2C
•Analog to Digital Converters (A/D, D/A): MMI functions, battery &
converters, temperature monitoring, control systems
•Bus Controller: Telecom, consumer electronics, automotive, Hi-Fi systems,
PCs, servers
•Bus Repeater, Hub & Expander: Telecom, consumer electronics, automotive,
Hi-Fi systems, PCs, servers
•Real Time Clock (RTC)/Calendar: Telecom, EDP, consumer electronics,
clocks, automotive, Hi-Fi systems, FAX, PCs, terminals
•DIP Switch: Telecom, automotive, servers, battery & converters, control
systems
•LCD/LED Display Drivers: Telecom, automotive instrument driver clusters,
metering systems, POS terminals, portable items, consumer electronics
•General Purpose Input/Output (GPIO) Expanders and LED Display
Control: Servers, keyboard interface, expanders, mouse track balls, remote
transducers, LED drive, interrupt output, drive relays, switch input
•Multiplexer & Switch: Telecom, automotive instrument driver clusters,
metering systems, POS terminals, portable items, consumer electronics
•Serial RAM/ EEPROM: Scratch pad/ parameter storage
•Temperature & Voltage Monitor: Telecom, metering systems, portable items,
PC, servers
•Voltage Level Translator: Telecom, servers, PC, portable items, consumer
electronics.

Magistrala IEEE-488
• Pe o magistral ă de tip IEEE-488 pot exista 3 categorii de echipamente din
punct de vedere al comunica ției și anume:
-coordonator ,
-e m ițători ( talker s): de exemplu un voltmetru,
– receptori ( listener s): de exemplu o imprimant ă.
• Coordonatorul poate atribui rolul de emi țător sau receptor activ oric ărui
echipament (aparat), care poate îndeplini func ția respectiv ă.
•P e m a g i s t r a l ă pot exista mai mul ți coordonatori, dar pentru a evita conflictele
de magistral ă, numai unul dintre ei este activ la un moment dat.
• Magistrala IEEE-488 const ă din 3 grupări de linii :
– un grup de 8 linii DIO1 ÷DIO8 (Data Input/Output 1 ÷Data Input/Output 8)
– al doilea grup numit grupul de control al transferului de date, care cuprinde 3
linii: DAV (Data Valid), NRFD (Not Ready For Data), NDAC (Not Data
Accepted).
– al treilea grup format din 5 linii se nume ște grupul de administrare general ă a
interfeței: ATN (ATteNtion), IFC (InterFace Clear), REN (Remote ENable),
SRQ (Service ReQuest), EOI (End Or Identify).

Liniile de semnal GPIB
•Data Lines
8 linii de date con țin atât date cât
și mesaje de comand ă.
•Handshake Lines
3 linii controleaz ă asincron
transferul de informa ție (date
și/sau nesaje) între dispozitive.
•Interface Management Lines
5 linii gestioneaz ă transferul de
informație prin aceast ă interfață.

Configurarea re țelei
• Echipamentele sunt conectate printr-un cablu cu 24
fire ecranate cu conectori de ambele tipuri la fiecare capăt. Topologia fizic ă este liniar ă, în stea sau o
combinație a acestora.
• Pentru ob ținerea vitezei impuse pentru interfa ța
GPIB, condi țiile tipice impuse pentru o func ționare
normală sunt:
• Cablu de leg ătură de maxim 2m între echipamente.
• Lungimea total ă a cablului este de 20m.
• Maximum 15 echipamente pot fi conectate la bus.•C e l p u țin două treimi dintre echipamentele conectate
trebuie să fie alimentate.
• Maximum 4m între oricare dou ă echipamente din
rețea.

Controlul transferului de date
•D a t o r i t ă logicii negative, pe liniile NRFD și NDAC se realizeaz ă un SAU cablat
deoarece ele corespund la etaje de ie șire cu colector în gol.

Administrarea interfe ței
Tip de informa ție B I T
76543210
COMAND ĂDE MAGISTRAL Ă x 0 0CCCCC
ADRESĂASCULT ĂT O R x 0 1RRRRR
ADRESĂEMIȚĂT O R x10EEEEE
ADRESĂSECUNDAR Ă x11SSSSS•Linia ATN
semnalizeaz ă
existența pe
magistrala de date fie a datelor, fie a mesajelor de control.
•Trece magistrala în
mod comand ă sau
înmod date.
• Când linia ATN este activ ă (nivel coborât corespunz ător pentru 1 logic în
logică negativă) înseamn ă că informația de pe magistral ă este o comand ă
generală GPIB pe care trebuie s ă o citească toate echipamentele.
• Când linia ATN este inactiv ă (nivel ridicat corespunz ător pentru 0 logic în
logică negativă) înseamn ă că informația de pe magistral ă este o dat ă provenind
de la un emi țător activ (o valoare m ăsurată de un multimetru) sau trimis ă de
coordonator pentru o comand ă specifică de instrument.

Administrarea interfe ței
•Linia IFC poate fi utilizat ă de coordonatorul activ pentru a întrerupe
activitatea pe magistral ă punând-o în starea ini țială. Linia IFC
inițializează atât rețeaua local ă cât și instrumentele conectate în re țea.
• Coordonatorul activ poate dezactiva controlul panoului frontal al
echipamentului conectat la magistral ă prin linia REN . Linia REN
activă înseamnă activarea controlului la distan ță prin intermediul
magistralei GPIB.
• Activarea unui echipament conectat la magistral ă se poate face prin
activarea liniei SRQ și apoi prin interogare (serial ăsau paralel ă).
• Pentru a ajunge în aceast ă stare coordonatorul activ ac ționează liniile
EOI și ATN .
•Linia EOI este utilizat ă și pentru a semnala prezen ța ultimului octet
dintr-un mesaj de mai mul ți octeți. EOI nu este obligatoriu, existând
un caracter special (CR sau LF) care marcheaz ă sfârșitul mesajului.
• Conform cu IEEE 488.2 totu și EOI TREBUIE activat (pe nivel
coborât) dac ă se transmite caracterul LF ca ultim octet.

Adresarea pe magistrala IEEE-488
• Fiecare echipament cu interfa ță IEEE-488.1 are o adres ă: de emițător
sau de receptor.
• Adresa poate fi selectat ă ca având o valoare cuprins ă între 0 și 30.
Adresa de receptor este definit ă adăugând 32 (32 în zecimal, 20 h) la
adresă iar adresa de emi țător este definit ă dacă se adaugă 64 (64 în
zecimal, 40 h) la aceast ă adresă.
•E x e m p l e :Adresa de receptor 5 este 32 +5 = 37 (în zecimal) = 00100101 (în binar)Adresa de emi țător 5 este 64+5 = 69 (în zecimal) = 01000101 (în binar)
• Adresele de receptor respectiv de emi țător sunt denumite în
documenta ție prin LAD (Listen ADdress) și TAD (Talk ADdress).
• Domeniul de adrese de emi țător este între TAD0 ÷ TAD30 respectiv
cel pentru receptoare este între LAD0 ÷ LAD30.

Adresarea pe magistrala IEEE-488 21
nov•E x i s tă chiar și “o lege nescris ă” prin care, echipamentelor HP de tip coordonator li
se atribuie adresa 21 sau 30, în mod implicit.
• Adresele de emi țător și receptor ale coordonatorului sunt adesea denumite MTA
(My Talk Address) respectiv MLA (My Listen Adress).
• Adresa 31 nu este o adres ă validă IEEE-488. Astfel, adresa 32 + 31 = 63 (în
zecimal) nu este LAD31 ci este o adres ă specială care este denumit ă UNL
(UNListen, cod 3F h), având semnifica ția de a comanda receptoarele active s ă
devină inactive.
• Identic, TAD31 este o adres ă specială care este denumit ă UNT (UNTalk, cod 5F h),
având semnifica ția de a comanda emi țătorului activ s ă devină inactiv.
•De exemplu, s ă presupunem c ă există un coordonator cu adres ă 30 și un
echipament cu adres ă 5.

Adresarea pe magistrala IEEE-488.1
• În cazul în care coordonatorul dore ște să transmită o informa ție spre echipament:
coordonatorul va fi emi țător iar echipamentul adresat, receptor.
– 1. magistrala trece în mod comand ă (ATN activ = nivel coborât = 1 logic)
– 2. se transmite valoarea în hexazecimal a mnemonicei MTA 30
(coordonatorul cu adres ă 30 va emite) și
– 3. se transmite valoarea în hexazecimal a mnemonicei LAD 5 (echipamentul
cu adresă 5 va fi receptor).
B i t 76543210
Date x TA LA 0/1 0/1 0/1 0/1 0
1. Este emis ă comanda UNL. (0x3F)
2. Comanda MTA 30. (0x5E)3. LAD 5. (0x25)4. Coordonatorul (care este și emițător) (0x0D)
trimite datele urmate de caracterul CR (Carriage Return sau Enter, 0x0D) și LF (0x0A)
(Line Feed, linie nou ă, 0x0A) care indic ă
sfârșitul mesajului.

IEEE 488.1
•Comenzi standard universale :
LLO (Local Lock Out, cod 11 h), DCL (Device Clear, cod 14 h), SPE (Serial
Poll Enable, cod 18 h), SPD (Serial Poll Disable, cod 19H), PPU (Parallel Poll Unconfigure, cod 15 h).
•Comenzi standard adresate:
GET (Group Execute Trigger, cod 08 h), SDC (Selective Device Clear, cod 04
h), GTL (Go To Local, cod 01 h), TCT (Take Control Talker, cod 09 h), PPC (Parallel Pool Configure, cod 05 h), PPE (Parallel Poll Enable, cod 96 + de la 0 pân ă la 30 si urmeaza dupa o comanda PPC) și PPD (Parallel Poll
Disable). Tip de informa ție B I T
76543210
COMAND ĂDE MAGISTRAL Ă x00C C C C C
ADRESĂASCULT ĂT O R x01R R R R R
ADRESĂEMIȚĂT O R x10EEEEE
ADRESĂSECUNDAR Ă x11SSSSS

Comenzi 7 bit ASCII Cod hex. Descriere
AdresateTAD Talker address x10xxxxx adr + 40 Echipamentul cu aceast ă adresă devine emi țător.
LAD Listener address x01xxxxx adr + 20 Echipamentul cu aceast ă adresă devine receptor.
UNL Unlisten x0111111 3F Dezactiveaz ă receptoarele.
UNT Untalk x1011111 5F Dezactiveaz ă emițătorul activ.
UniversaleLLO Local lock out x0010001 11 Blocheaz ă accesul manual de la panoul frontal al
tuturor echipamente lor conectate în re țea.
DCL Device clear x0010100 14 Ini țializează toate echipamentele într-o stare
cunoscută .
PPU Parallel-poll
unconfigurex0010101 15 Dezactiveaz ă funcția de răspuns la interogarea
paralelă.
SPE Serial-poll enable x0011000 18 Activeaz ă funcția de raportare a status-ului în urma
unei interog ări seriale. Când devine emi țător
echipamentul nu trimite date ci cuvântul de stare.
SPD Serial-poll disable x0011001 19 Dezactiveaz ă funcția de răspuns la interogarea
serială.
Pentru aparate deja adresate (unor receptoare active)GTL Go to local x0000001 1 Red ă accesul manual de la panoul frontal.
SDC Selective DCL x0000100 4 Aceea și funcție ca și DCL dar destinat
ă doar la
anumite echipamente adresate.
PPC Parallel-poll configure x0000101 5 Activeaz ă funcția de răspuns la o inte rogare paralel ă
pentru toate echipam entele proiectate s ă răspundă la
o astfel de solicitare.
GET Group Execute
Triggerx0001000 8 Permite execu ția unei ac țiuni simultane executate
deodată de un grup de aparate (de exemplu citirea
unui eșantion).
TCT Take control x0001001 9 Predarea func ției de control a re țelei unui alt
coordonator.

Cuvânt de stare 488.1
• Standardul 488.1 define ște un octet de stare simplist, care poate fi citit
printr-o interogare serial ă: Bitul 6 din acest octet este definit ca Service
Request bit, ceilal ți biți au fost lăsați la latitudinea utilizatorului (user
defined).
• Cererea de activare, Sevice Request, va avea drept efect punerea liniei
SRQ pe nivel coborât pentru a întrerupe coordonatorul.
• Bitul de cerere de activare este pus pe 0 când aparatul respectiv este
interogat serial sau dup ă activare.

IEEE-488 – DIO0 ÷DIO8

Tabelul cu coduri ASCII si semnificatiile pentru IEEE-488

Trecerea spre 488.2 …
• Dezavantaje 488.1: dificil de programat, r ăspunsuri terminate diferit
(CR, LF sau ambele), sistemul de num ărare și numele comenzilor și
codarea era func ție de produc ător.
• Imbun ătățiri aduse de 488.2: stabile ște un set de comenzi comune
pentru instrumente, un format standard pentru mesaje, o structur ă
standard de raportare a status-ului precum și un protocol stabilit pentru
coordonator.
• Formatul standard al mesajelor: se termin ă cu LF sau LF și EOI,
comenzile multiple sunt separate prin punct și virgulă, răspunsurile
numerice sunt ”in virgul ă fixă” (ex. 1.23 sau 3.141592).

Comenzi 488.2
• Setul de comenzi comune trebuie în țelese de toate aparatele. Cele mai
multe comenzi se refer ă la IEEE-488.2 Status Reporting Structure.
•*IDN? = Identification Query
•*RST = Reset
•*TST? = Self-Test Query
•OPC = Operation Complete
•*OPC? = Operation Complete Query
•*WAI = Wait to Continue
•*CLS = Clear Status
•*ESE = Event Status Enable
•*ESE? = Event Status Enable Query
•*ESR? = Event Status Register Query
•*SRE = Service Request Enable
•*SRE? = Service Request Enable Query
•*STB? = Read Status Byte Query

Exemplu de aplica ție pe IEEE-488
• Coordonator realizat cu PC + plac ăde interfa țăcu GPIB (inserata într-un
slot de extensie al placii de baz ă a calculatorului);
• multimetru digital, MD, de tip 34401 • limbajul de programare HP BASIC orientat pentru m ăsurări,
•P lăcii de interfa ță cu magistrala IEEE-488 îi corespunde un cod format
dintr-o singura cifra = ISC (interface select code). Valoarea implicita pentru ISC este 7.
•Adresa multimetrului MD este 22 .
• (MD va fi identificat prin num ărul 722 (limbajul HP BASIC poate localiza
multimetrul dac ă se concateneaz ă adresa MD în continuarea codului
ISC)).
•Coordonatorul are adresa proprie 30 pe IEEE-488.

Exemplu de program
• Se initializeaza multimetrul,
• Se citeste valoarea tensiunii continue furnizata
de acesta,
• Se afiseaza aceasta valoare• Se efectueaza o interogare seriala a
multimetrului (se poate determina astfel dacanu a aparut cumva vreo eroare)
• Se afiseaza rezultatul. 10 REAL citire
20 INTEGER Status30 ASSIGN @md TO 72240 CLEAR 750 OUTPUT @md;”*RST”60 OUTPUT @md;”*CLS”70 OUTPUT @md;
”MEASURE:VOLTAGE:DC? DEF”
80 ENTER @md;citire
90 PRINT “S-a citit valoarea: “;citire
100 Status=SPOLL(@md)
110 print “Cuvantul de stare: “;Status
120 END

Linii program Semnificatii
10 REAL citire
20 INTEGER Status30 ASSIGN @md TO 722
40 CLEAR 7
50 OUTPUT @md;”*RST”
(DCL initializeaza doar
interfata IEEE488 a echipamentului iar *RST readuce setarile echipamentului intr-o stare cunoscuta.) • Initializari
@md este modalitatea prin care se memoreaza adresa
echipamentului aflat la distanta.
• Se initializeaza toate placile de interfata
• La transferul lui DCL sunt implicate DAV, NRFD
si NDAC
• REN ATN :DCL
Liniile de administrare liniile de date
a magistralei GPIB ale magistralei GPIB
REN ATN :TAD30 (MTA)
REN ATN :UNLREN ATN :LAD22REN :”*”REN :”R”REN :”S”REN :”T”REN :CRREN :LF

Linii program Semnificatii
OUTPUT @md;”*CLS”Liniile de administrare liniile de date
a magistralei GPIB ale magistralei GPIB
REN ATN :TAD30 (MTA)
REN ATN :UNLREN ATN :LAD22REN :”*”REN :”C”REN :”L”REN :”S”REN :CRREN :LF

Linii program Semnificatii
ENTER @md;citireREN ATN :UNL
REN ATN :LAD30(MLA)REN ATN :TAD22REN :”-”REN :”1”REN :”.”REN :”4”REN :”5”REN :”0”REN :”5”REN :”3”REN :”5”REN :”2”REN :”E”REN :”+”REN :”0”REN :”1”REN EOI :LF

Linii program Semnificatii
Status=SPOLL(@md)
REN ATN :UNL
REN ATN :LAD30(MLA)REN ATN :TAD22REN ATN :SPEREN :0REN ATN :SPDREN ATN :UNT

PIN SEMNAL PIN SEMNAL
1 DIO 1 13 DIO 52 DIO 2 14 DIO 63 DIO 3 15 DIO 74 DIO 4 16 DIO 85E O I 1 7 R E N6D A V 1 8 D A V m a s a7 NRFD 19 NRFD masa8 NDAC 20 NDAC masa9 IFC 21 IFC masa
10 SRQ 22 SRQ masa
11 ATN 23 ATN masa
12 Pamantare 24 MasaSemnificatia semnalelor de la pinii
conectorului cu 24 pini