Информационный канал интерфейса предназначен для реализации функции обмена и преобразования информации. Основными процедурами функции обмена являются прием и выдача информации (данных, состояния, команд, адресов) регистрами входящих в системы устройств.

Основные процедуры функции преобразования следующие: преобразование последовательного кода в параллельный и наоборот; перекодирование информации; дешифрация команд, адресов; логические действия над содержимым регистра состояния.

Более подробная информация об интерфейсах и описание конкретных интерфейсов в [20, 28].

В автоматизированных СИ, в том числе в ИИС, применяются две группы интерфейсов: приборные и машинные.

Приборные интерфейсы

Проектирование ИИС на основе модульного принципа построения привело к необходимости регламентировать основные требования к совместимости этих блоков. Реализация принципов программного управления работой ИИС на рубеже 1960-1970-х годов привела к разработке приборных интерфейсов. Являясь частным случаем рассмотренных выше интерфейсов, они отражают специфику сопряжения стандартных СИ, устройств ввода-вывода и управляющих устройств.

Принцип работы приборного интерфейса следующий. При передаче информации от источника к приемнику работа обоих приборов координируется сигналами по линиям шины синхронизации. При этом цикл передачи включает четыре фазы:

1) источник выставляет информационный байт;

2) источник выставляет сигналы на шине синхронизации;

3) приемник принимает информацию;

4) приемник подготавливается к приему нового байта информации.

Схемы интерфейса программно-управляемых приборов выполняются в двух вариантах:

1) реализованные и конструктивно оформленные внутри прибора как его составная часть, с установкой стандартного разъема на задней панели прибора; этот вариант применяется преимущественно в новых приборах, выпускаемых по стандарту МЭК;

2) отдельные интерфейсные модули, подключаемые к серийно выпускаемым или находящимся в обращении цифровым приборам и устройствам; эти модули по существу являются адаптерами, то есть переходными устройствами между выходом прибора и стандартным входом в магистраль приборного интерфейса.

Приборный интерфейс широко применяется как отечественной промышленностью, так и зарубежными фирмами при построении ИИС для автоматизации эксперимента. Из имеющихся непрограммируемых приборов, не подготовленных для совместной работы, приборный интерфейс позволяет создавать ИС путем использования относительно несложных устройств сопряжения - интерфейсных плат и микроЭВМ в качестве контроллера системы. Уже несколько десятилетий применяются приборные интерфейсы КАМАК и канал общего пользования (КОП), называемый IEEE-488, НР-488, GPIB, IEC-625.1 или МЭК-625.1.

Машинные интерфейсы

Машинные (или системные) интерфейсы предназначены для объединения составных блоков ЭВМ в единую систему. Тенденция развития машинных интерфейсов вызвана необходимостью значительного увеличения доли операций ввода-вывода, номенклатуры и числа периферийных устройств. В связи с этим существенно возросли требования к унификации и стандартизации интерфейсов.

Характерной особенностью машинных интерфейсов является необходимость их работы в нескольких режимах взаимодействия, влияющих на функциональный состав систем шин. Основными режимами взаимодействия являются ввод-вывод по программному каналу и по каналу прямого доступа в память.

Широко известными примерами машинных интерфейсов являются последовательный интерфейс RS-232, параллельные интерфейсы RS-422 и RS-485, более современные SCSI, ISA, VLB, PCI, AGP, USBи др.

Машинные интерфейсы могут использоваться в тех случаях, когда отдельные блоки ИИС размещены непосредственно в системном блоке ЭВМ, что имеет место в первую очередь для локальных ИИС, а также в том случае, если АЦП, работающий в мультиплексном режиме, и коммутатор размещены в ЭВМ, а информация с ИК поступает в виде аналоговых сигналов.

Разработчик ИИС в основном выбирает приборные интерфейсы, обеспечивающие информационный обмен различных технических средств ИИС. Машинный интерфейс ПК заложен в его конструкцию. При разработке специализированного вычислительного устройства разработчик ИИС может повлиять на выбор машинного интерфейса.

Заключение

В процессе выполнения контрольной работы мы ознакомились с общими понятиямиканалов связи и интерфейсами информационных измерительных систем.

Литература

1. Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW/ под ред. П.А. Бутыркина. - М.: ДМК-Пресс, 2005. - 264 с.

2. Анисимов Б.В., Голубкин В.Н. Аналоговые и гибридные вычислительные машины. - М.: Высшая школа, 1990., - 289 с.

3. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. - М.: Дрофа, 2005. - 415 с.

4. Ацюковский В.А. Основы организации системы цифровых связей в сложных информационно-измерительных комплексах. - М.: Энергоатомиздат, 2001. - 97 с.

5. Барский А.Б. Нейронные сети. Распознавание, управление, принятие решений. - М.: Финансы и статистика, 2004. - 176 с.

6. Батоврин В., Бессонов А., Мошкин В. LabVIEW: Практикум по электронике и микропроцессорной технике. - М.: ДМК-Пресс, 2005 - 182 с.

7. Вентцелъ Е. С, Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. - М.: Высшая школа, 2007. - 491 с.

8. Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем. - М.: Высшая школа, 2006. - 511 с.

9. ГОСТ Р 8.596-2002. ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.