一、概述

D220—IEEE488总线复用控制器是上海锐浪专门为解决IEEE488总线连接的测试系统的设备复用和信号控制而设计的。它可控制公共IEEE488总线在两组独立的总线之间切换，并可对应控制两组电信号的切换，实现总线的自动分时切换，解决大型、贵重仪器的测试共享和多主机控制问题，使两套测试系统共享多台仪器成为可能，大大降低企业的设备开销。

      整个控制器由IEEE488总线切换与传输信号控制电路、中央处理与监控电路、人机接口电路三部分组成。总线及传输信号控制电路主要负责公共总线在A、B两条独立总线之间切换，并对应控制的两路电信号的切换。控制器内置有中央处理器及总线监控电路，可实时监控各总线的运行状态，向各主机反馈总线的运行状况，控制总线的切换。系统有两个独立的串行通讯接口，可分别与两个主机系统通讯，并有指示灯显示系统运行的工况。图1为控制器的整体外观。

图1   D220 IEEE488总线复用控制器外观图

控制器即可通过内部的总线切换，控制两套主机系统来共享一台或多台测试仪器，也可以使一台主机共享两个独立总线系统。图2是控制器实际使用示意图。控制器的控制采用与主机分别进行串行通讯的方式完成，在实际使用的过程中即不会影响总线信号的传输和驱动能力，也不会造成影响总线运行的信号延时和衰减，满足高速数据传输的需要。

图2  D220总线复用控制器的应用示意图

二、特点

l  可实现总线的分时复用，使大型仪器的共享使用成为可能

l 最多可控制四组信号与总线的同步切换，满足自动测试的需要（D只提供两组信号与总线的同步切换）

l 系统的传输延时极小，对原总线的运行无影响

l 电信号接口最高可支持400MHz信号的传输，信号衰减很小

l 支持电信号的双向传输

l 双串口可支持双主机的同时查询、控制

l 控制简单，使用非常方便

l 具有清晰的信号和总线连接与对应指示，防止误接线

三、结构及外观

      控制器的前后面板均有信号连接端子，其中后面板主要为PortA、PortB两条独立总线以及公共总线的接口，为区分不同的总线，分别采用橙、黄、蓝三种颜色，其中橙色为IEEE488-A总线，黄色为IEEE488-B总线，蓝色为公共总线。图3为后面板的示意图。

  图3    后面板结构及接口示意图

前面板设有两组6个BNC端子为电信号传输接口，其中三个为一组，也标有与后面板总线想对应的颜色。还安装有与总线相对应的控制串行接口，接收相应总线主机的控制与查询命令。前面板共装设5个LED指示灯指示运行状态，分别为电源指示、通讯收数据指示(RXD)、通讯发数据指示（TXD）以及总线A、总线B指示，当发送接收数据以及对应总线与公共总线接通时点亮。图4为前面板的示意图。

 图4    前面板结构及接口示意图

四、串行通讯协议

D220采用主机与控制器之间串行通讯的方式进行总线的切换控制以及控制器状态的查询。通讯方式为主机查询方式，由主机发送命令询问控制器状态，控制器回复主机自身状态以及控制结果。通讯采用9600bps的通讯速率，数据格式为偶校验，1位起始位，1位停止位。通讯协议采用自定义协议方式，无论上行还是下行数据，每帧数据都由先导字、站号、长度、命令号、数据组成。先导字为RL，他是每帧数据的起始内容，作为帧的识别数据；站号是为区分多个控制器而设定的控制器地址，用一个字节表示，其中0为广播型站号，对每个站都起作用；长度为除去先导字以外所有数据的长度；命令号对应相应的控制；数据为实际通讯的数据内容。以上所有数据均为16进制格式。具体指令如下：

1、         召唤站号命令——用于初始化确定控制器的站号等信息

主控端下行命令：RL 0 3 1

该命令为广播命令，对应的下行站号固定为：0，命令号：1，无数据，长度为3。

D220端应答格式为：RL 0 5 1 D0 D1

其中0为应答广播站名，5为数据长度，1为应答命令号，D0为控制器内置的站号，其范围为0～0x0F;该站号作为控制器的实际控制站号使用，D1为主控端连接控制器的端口号：0对应PortA，1对应PortB。

2、         状态查询命令——查询当前控制器的状态

主控端下行命令：RL st 3 2

St为需要查询控制器的站号，命令号为2，长度为3。

控制器应答帧为RL st 8 2 D1 D2 D3 D4 D5。

其中st为站号，8为长度，2为应答命令号

D1为主控端所连接控制器串口对应的端口，0对应PortA，1对应PortB

D2指示总线与公共总线连接情况0代表PortA总线与COMM总线连接，1代表PortB总线与COMM总线相连接；

D3代表目前连接总线的使用情况，0表示连接总线空闲，1表示连接总线占用；

D4代表控制方式，0表示串口控制，1表示总线指令控制；03表示串口和总线控制均可，但串口控制优先；

D5为保留数据。

3、         总线切换控制命令——将当前端口连接到COMM端

主控端下行命令：RL st 4 3 0xaa

St为需要查询控制器的站号，长度为3命令号为3，0xaa为控制校验字节。

控制器应答帧为RL st 6 3 D1 D2 D3。

其中st为站号，6为长度，3为应答命令号

D1为主控端所连接控制器串口对应的端口，0对应PortA，1对应PortB

D2指示总线与公共总线连接情况：0代表PortA总线与COMM总线连接，1代表PortB总线与COMM总线相连接；

D3代表操作状态标志，0x55表示成功，0xaa表示失败。当目前与COMM总线连接的端口正在使用，且该端口与需要切换的端口不一致时，返回操作失败标志。当返回操作成功标记时，系统将同时自动切换到连接总线占用状态。

4、         总线释放命令

主控端下行命令：RL st 4 4 0xcc

St为需要查询控制器的站号，长度为3命令号为3，0xcc为控制校验字节。

控制器应答帧为RL st 6 4 D1 D2 D3。

其中st为站号，6为长度，4为应答命令号

D1为主控端所连接控制器串口对应的端口，0对应PortA，1对应PortB

D2指示总线与公共总线连接情况: 0代表PortA总线与COMM总线连接，1代表PortB总线与COMM总线相连接；

D3代表操作标志，0x33表示成功，0xcc表示失败。若目前与COMM端口连接端口不为主控对应端口时，返回失败操作标记。

五、系统控制方式

总线控制器在上电或复位后处于系统默认状态,即PortA与COMM端口相连,系统处于空闲状态。在使用控制器前，可通过广播命令可获得对应连接设备的站号和端口号，作为以后控制的依据。每次要对共享仪器进行操作前，应首先查询控制器确定目前总线控制器的状态或直接发送总线切换控制命令判断操作是否成功，如成功则继续后续的仪器操作，如失败可根据返回的信息判断失败原因。在使用共享仪器总线后，应发送总线释放命令，使控制器回到空闲状态以备下次使用。

六、主要技术参数

1、          电信号

总通道数：2组共6路(最多可支持2组12路)

输入信号范围：0～2.5V，0～400MHz（－3dB）

输出信号范围：0～2.5V，0～400MHz

信号接口：75Ω BNC

信号开关阻抗：2.2Ω（典型）Vin：0～1V，Is＝－10mA

信号切换延时：6ns<

信号交扰：－70dB@10MHz

2、          总线部分

信号传输延迟：5ns Max

信号开关阻抗：5Ω典型

信号切换延时：5ms

3、    通讯接口

波特率：9600 bps

数据位：8位

停止位：1位

校验方式：偶校验

4、    环境参数

运行环境温度：－10℃～50℃

储存温度：－20℃～70℃

5、          电源

86～260V,48～62Hz，5W Max

6、    尺寸

长 X 宽 X 高：164.5mm x 161.5mm x 90mm