为您的桌面添加 GPIB 支持

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引言

GPIB 是 General Purpose Interface Bus (通用接口总线) 的缩写，是一种数字 8 位并行通信接口，数据传输速率高达 1 Mbyte/s。该总线支持一个系统控制器（通常是计算机）和最多 15 台附加仪器。由于 GPIB 是一个具有快速数据传输速率的 8 位并行接口，因此它在计算机间通信和外设控制等其他应用中获得了普及。

IEEE-488 (GPIB) 总线旨在连接和控制可编程仪器，并为不同来源的仪器之间的通信提供标准接口。 Hewlett Packard（今天其测试与测量部门的名称是 Agilent Technologies）最初开发了这种接口技术，并称之为 HP-IB。该接口很快在计算机行业获得了普及。由于该接口非常通用，IEEE 委员会将其更名为 GPIB。

其目的是创建一个可靠的总线系统，专门用于连接计算机和仪器。这个网络化系统拥有创建测量系统所需的所有功能。仪器远程控制是这些功能的一个方面，但还有其他更重要的功能，例如用于可靠操作的数据握手和实时响应能力，仅举几例。

IEEE-488 概述

几乎任何仪器都可以与 IEEE-488 规范一起使用，因为它对仪器本身的功能或仪器数据的格式没有任何规定。相反，该规范定义了一个单独的组件——接口，可以添加到仪器上。从 IEEE-488 总线和仪器传入接口的信号在标准中有定义。仪器并不完全控制接口。通常，总线控制器会告诉接口该做什么。活动控制器负责所有总线仪器的总线控制功能。

IEEE 标准 488.2-1987 通过解决原始 IEEE 488 标准出现的问题，促进了 IEEE 488 总线或 GPIB 新一轮的增长和普及。IEEE 488.2 的起草前提是保持与现有 IEEE 488.1 标准的兼容性。IEEE 488.2 规范中用于控制器和仪器之间通信的首要概念是“精确发送”和“宽容接收”。换句话说，IEEE 488.2 精确定义了 IEEE 488.2 控制器和 IEEE 488.2 仪器如何通信，以便完全兼容 IEEE 488.2 的系统可以高度可靠和高效。该标准还要求 IEEE 488.2 设备能够通过接受各种命令和数据格式作为监听器来与现有的 IEEE 488.1 设备协同工作。当您拥有一个完全兼容 IEEE 488.2 的系统时，您就能获得 IEEE 488.2 的真正优势。

SCPI 规范通过定义一套适用于所有仪器的单一、全面的命令集，扩展了 IEEE 488.2 通用命令集。例如，所有兼容 SCPI 的电压表（无论制造商或型号如何）都响应读取交流电压的相同命令。它们的响应格式也相同。SCPI 包含了 IEEE 488.2 标准的硬件无关部分定义的许多命令和协议。图 2 显示了 GPIB 标准的结构。

下图显示了 GPIB 标准的结构

如何使用 GPIB？

要使用 GPIB 功能将捕获的数据从电子设备（例如简单的电压表或非常复杂的频谱分析仪）重定向，您必须拥有一张 GPIB 接口卡、一条 IEEE-488 电缆和一台 PC！

下图显示了 AXIOM GPIB 接口卡和 IEEE-488 电缆，用于将测量设备连接到 PC。

AXIOM AX5488 GPIB 接口卡（本项目中使用）

用于将 GPIB 接口卡连接到支持 GPIB 的设备的 IEEE-488 电缆

在此项目中，我使用了 Tektronix TDS2024 数字示波器。下图显示了该设备

每台测量设备都有一个完整的命令和查询列表，用于将捕获的数据从设备重定向并传输到 PC。要获取这些命令或查询的列表，您必须阅读设备的编程手册。请注意，命令对于不同设备是不同的。

摘要

IEEE-488.1 标准通过明确定义机械、硬件和电气协议规范，大大简化了可编程仪器的互连。第一次，来自不同制造商的仪器可以通过标准电缆连接。该标准不涉及数据格式、状态报告、消息交换协议、通用配置命令或设备特定命令。

IEEE-488.2 标准通过指定数据格式、状态报告、错误处理、控制器功能和通用仪器命令，增强和加强了 IEEE-488.1 标准。它主要关注软件协议问题，从而保持与面向硬件的 IEEE-488.1 标准的兼容性。IEEE-488.2 系统往往更具兼容性和可靠性。

有关 GPIB 硬件和软件规范的更多信息，请单击 此处。

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