Аппаратные средства Расширения Шины КОП

Использование средств расширения шины КОП позволяет:

· превысить установленное стандартом КОП число подключаемых модулей (по стандарту до 15);

· обеспечить развязку высокочувствительных измерительных приборов и модулей, работающих с высокими напряжениями и создающих значительные помехи на линиях шины КОП;

· увеличить установленную стандартом длину магистрали КОП (по стандарту до 20 м).

Расширители числа модулей системы

Простейший расширитель имеет два порта: входной и выходной. Он буферизует и повторяет сигналы главной и буферизируемой ветви шины КОП. Со стороны главной ветви он по нагрузочной характеристике эквивалентен одному модулю, позволяя к главной ветви подключить до 14 модулей. К выходу расширителя можно подключить еще 14 модулей, доведя общее число управляемых устройств до 28. При этом можно использовать расширитель для соединения удаленных устройств, передающих информацию по шине длиной до 40 м. Каждый новый сегмент расширителя, включаемый вместо одного из 14 модулей, позволит еще на 20 м удлинить магистраль и подключить дополнительную ветвь из 14 приборов. Имея два расширителя, можно подключить 41 модуль. При этом, однако, надо иметь в виду, что при однобайтовой адресации по стандарту КОП можно подключить только 31 модуль. Большее число модулей требует использования двухбайтовой адресации, что для обычных серийных приборов нереализуемо.

Идеально расширитель при включении его в систему должен быть прозрачным к прикладному программному обеспечению. Поскольку расширитель не нужно адресовать, все модули в системе связываются друг с другом так, как будто расширителя нет. Для работы нужно просто включить его в систему. Применение расширителей не требует новой конфигурации аппаратных средств и программного обеспечения. Можно устанавливать контроллер с обеих сторон расширителя без изменения адресов модулей в системе.

Идеально при включении расширителя в систему, не должно происходить уменьшение быстродействия передачи между устройствами. Однако из-за задержки распространения сигнала сквозь расширитель передача данных между устройствами на различных сторонах расширителя медленнее, чем передача между устройствами на одной стороне расширителя. Эти задержки при распространении свойственны всем расширителям, однако величина задержки изменяется в зависимости от качества расширителя. Необходимо выбирать расширитель, который имеет минимальную задержку распространения.

Расширители – изоляторы

Другая важная особенность расширителя – развязка напряжений между двумя портами шины КОП. Расширитель физически разделяет ветви системы, так что можно размещать чувствительные устройства с одной стороны, а шумящие устройства – с другой стороны расширителя. В то время как физически устройства в системе расширителя развязаны, логически они остаются частью единой системы. Можно развязывать устройства с разными рабочими мощностями, шумящие и чувствительные приборы, понижать возможное проникновение шумовых сигналов и помех.

На рис. 2.19 показана конфигурация систем КОП, при которой чувствительные модули изолированы от высоковольтных и создающих помехи устройств.

Рис. 2.19. Система развязки приборов КОП

Например, расширитель GPIB-120A Expander фирмы National Instruments электрически буферизует и позволяет увеличить число устройств, подключаемых к системе, до 28. Он может использоваться в системах, которые требуют электрической развязки между модулями. Он специально создан для обеспечения прозрачности протокола КОП и имеет очень короткие задержки при распространении и передаче данных. Скорость обмена данными может превышать 1 Mбайт/с.