1、ICS 17220N 20 a雷中华人民共和国国家标准GBT 2 1 54722008VME总线对仪器的扩展 第2部分：TCPIPVXI总线接口规范2008-03-3 1发布VMEbus extensions for instrumentation-Part 2：TCPIPVXIbus interface specification2008-1 1-01实施宰瞀粥鬻瓣訾雠赞星发布中国国家标准化管理委员会仅19目 次GBT 2154722008前言1引言111适用范围-112文本结构113规范的目的l14术语和定义115参考文献216相关文件22 TCPIp-VXI总线接口221器件字符串格式3
2、22 LAN功能423链接管理424仪器通信525 TcPIP_VxI总线接口器件命令726 DEVICEDOCMD命令-8图1图2图3典型的TCPIP-VXI总线系统“TCPIP-VxI总线接口器件协议栈RQs状态图前 言GBT 2154722008GBT 21547(VME”总线对仪器的扩展分为如下几个部分：第1部分tTCPIP”仪器协议规范I第2部分：TCPIP-VXI总线接口规范第3部分：TCPIP-IEEE 4881接口规范第4部分；TcPIP_IEEE 4882仪器接口规范。本部分为GBT 21547的第2部分。本部分的结构与技术内容与VXI”一111：1995(Revlo)一致。
3、仅在以下方面做了编辑性的修改标准名称增加了“第2部分”，将章节编号A，B，c改为1，2，3；缩略语给出了注释。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位：哈尔滨理工大学、哈尔滨电工仪表研究所。本部分主要起草人：商庆华、张小兵、纪铁军、王春燕、马怀俭、袁慧防。本部分为首次发布。1)VME：VERSA-bus Modular European2)TCPIP：Transmission Control ProtocolInternet Protoc013)VXI：VMEbus Extension for Instrumentati
4、onVME总线对仪器的扩展第2部分：TCPIP-VXI总线接口规范GBT 21547220081 引言在测试和测量工业中将VXI总线仪器连接到计算机网络的需求与日俱增，这种连接既可以是广域网也可以是局域网。随之而来需要有一标准来规定TcPIP-VxI总线器件的功能。本规范是VXI总线系列规范的一部分，它说明了VXI总线仪器如何能连接到标准工业网上。本规范支持的通信和编程范例与VXI总线仪器和VXI总线IEEE一4882仪器支持的技术本质上相似。本规范描述的协议允许ASC消息通过TCPIP网络在控制器和器件间传递。读者应有网络、互联网协议组、ONC RPC、IEEE 4882和VXI总线等方面的
5、知识。11适用范围本规范是VXI总线系列规范的一部分，并定义了一个TCPIPVXI总线接口器件。本规范唯一直接提及的网络是支持互联网协议组的网络。本规范定义的技术可以在其他网络上应用(如支持OSI协议标准的网络)，但本部分并未述及相关变换。本规范在互联网协议组上层使用开放网络计算(ONC)远地过程调用(RPC)。TCPIP-VXI总线接口器件也可支持其他的网络协议。12文本结构文本分成两个部分。第1部分：引言，目的是让读者熟悉本文的意图和范围I第2部分：TCPIPVXI总线接口，定义TCPIPVXI总线接口器件操作，包括由GBT 2154712008定义的网络处理和VXI总线字串行协议之间的变
6、换。13规范的目的除了那些在GBT 2154712008中列出的目的之外，本规范还有以下目的：a) 定义TCPIP-VXI总线接口器件的操作。b)定义从网络处理到VXI总线字串行协议处理的变换。14术语和定义本部分除了使用在GBT 2154712008中的术语和定义外，还包括如下术语和定义。141VXI总线仪器VXlbus instrument由IEEE Std1155：1992，VME总线对仪器的扩展，即VXI总线所定义的仪器。像其他的VXI总线规范一样，下面的术语用来识别各段落的内容。这些定义和那些在1EEE1155：1992中的相同。142规则rule应该遵守规则以确保系统内各种卡的兼容
7、性。规则是用词“应该”(SHALL)和“不应该”(SHALLNOT)表示。这些词只用于陈述规则，不用于其他目的。143推荐recommendation由一些对执行者的劝告组成，这些劝告可影响最终器件的使用。对增加吞吐量的特定硬件的讨论】GBT 2 1 54722008也列入推荐中，应遵守这些推荐以避免一些问题并获得最佳性能。144允许permission用来阐明没有特别禁止的规范的范围，允许使读者放心某些方法是可接受并且不会引起问题的，用“可以”(MAY)表示允许。145注意observation注意阐明规则的含义，引起人们对容易忽略问题的注意。给出某些规则的合理性解释，使读者更好地理解为什么
8、必须遵守这些规则。任何没有标题的正文都应认为是对标准的说明。15参考文献除了参考GBT 2154712008参考的那些文献外，本规范还参考以下文献：Eli IEEE 1155：1992 VME总线对仪器的扩展的IEEE标准：VXI总线E2VME总线对仪器的扩展：VXI总线，公共AscII系统命令规范，VXI(5 10版本)16相关文件本规范是一系列规范中的文件之一，这组规范说明控制器和器件间通过网络基于ASCII码通信的方法。本规范描述了伴随着TCPIPVXI总线接口器件的操作，从该协议到VXI总线字串行操作的变换。在这组规范中的其他规范不但说明了协议本身。而且说明了从该协议到其他接口类型的变
9、换。下面列出的规范是这组规范的现行部分标准。1GBT 215471 2008 VME总线对仪器的扩展第1部分：TCPIP仪器协议规范2GBT 215473-2008 VME总线对仪器的扩展 第3部分：TCPIP-IEEE 4881接口规范3GBT 215474 VME总线对仪器的扩展第4部分zTCPIP-IEEE 4882仪器接口规范2 TCPIP-VXI总线接口TCPIPVXI总线接口器件将TCPIP仪器协议消息转换成VXl总线通信协议。它允许控制器控制通过TCPIPVXI总线接口连接到LAN上的VXI总线仪器器件(见IEEE 1155：1992的第4章：VXI总线器件的实现)。TcPIPV
10、XI总线接口接收LAN上的仪器控制请求，把这些请求转换成VXI总线事务处理，并将这些请求发送给相应的VXI总线仪器器件。尽管本规范的25中说明的命令支持提供了对非仪器器件的有限支持，但寄存器基、存储器和非仪器消息基器件超出了本规范的范围。VXI总线系统可提供也可不提供TcPIP_VxI总线接口。注意21VXI总线仪器以第1位清除为零(o)响应Read Protocol(读协议)命令，第14位也可以清除为零(O)。规则21TCPIPVXI总线接口器件应该是消息基的命令者。规则22TCPIPVXI总线接口器件应该支持信号的接收。规则23TCPIP-VXI总线接口器件应该是一个中断处理器。规则24当
11、TCPIPVXI总线接口器件执行被要求的操作遇到背板总线错误时，接口应该通过在RPC应答消息的error段返回17(即I0错误)，来表示这一情况。2GBT 2154722008推荐21TCPIP-VXI总线接口器件应同时支持两个或更多的网络仪器服务器。规则25TCPIPVXI总线接口器件每个网络仪器服务器应该支持至少64个并行链接。推荐22网络仪器服务器和由TcPIP_VxI总线接口器件支持的链接数目应基于已有的可利用资源而不是基于事先任意确定的限制。注意22如果网络仪器服务器的主机是仪器的命令者，则VXI总线仪器可访问网络仪器服务器。这里定义的可访问性适用于GBT 2154712008中的规
12、则241。图1为典型的TCPIP-VXI总线系统。圈1 典型的TCPIP-VXI总竣系统21器件字符串格式从局域网到相应的VxI总线器件的消息的路径通过createlink RPC产生。该RPC用来建立网络仪器链接，已产生的链接通过器件参数与特定的VXI总线器件相关联。该参数是一字符串，它由TCPIPVXI总线接口器件解析以确定与此链接相关联的VXI总线器件。规则211TCPIP-VXI总线接口器件应该支持如下格式的器件字申：-，其中：与单个VXI总线接口地址相对应的名字，这个名字应该唯一标识TCPIPVXI总线接口器件上的接口。：在VXI总线接口上的VXI总线器件的逻辑地址(任选)。规则21
13、2只含有的器件应该被TCPIPVXI总线接口器件解释为到接口的命令处理器的链接(见25)。规则213TCPIPVXI总线接口器件应该把“vxi0”识别成器件中的第一个或唯一的接口。其他接口应该用“vxiN”来标记，这里N是一个初值为1且按顺序增加的非负整数。3GBT 2154722008有效器件参数的几个例子是：vxi0 链接与主机上第一个VXI接口相关，vxi0，128 链接与逻辑地址为128的器件相关。规则214如果一台不是TCPIPVXI总线接口器件的从者的器件接收到地址，则createlink应该返回，将error置为3，器件不能访问。22 LAN功能规则221TCPIP-VXI总线接
14、口器件应该支持网络仪器协议，并应该接收和执行由那个协议定义的所有RPC，对网络仪器协议的支持包括对整个协议栈的支持，此栈是为网络仪器器件使用而定义的。允许221TCPIP-VXI总线接口器件可支持其他的LAN协议，规则222TCPIP-VXI总线接口器件应该支持以太网8023数据链路层和带有对10 BASE-T用RJ一45连接器的802310 BASE-T物理层。注意221本规则的目的在于TCPIPVXI总线接口器件的缺省配置为10 BASE-T提供了一个RJ一45连接器。也可以支持其他连接器，且其他连接器可以代替脚一45连接器。结果协议栈如图2所示。应用层 网络仪器表示层 XDR会话层 ON
15、CRPC传输层 TCP网络层 IP数据链路层 以太网8023物理层 802310 BASE-T图2 TCPIP-VXI总线接口器件协议栈允许222TCPIPVXI总线接口器件在数据链路层和物理层上可以支持其他协议。23链接管理这一部分包括管理链接的操作和在链接上执行的操作。这些操作主要在TCPIPVXI总线接口器件自身中执行。231建立链接create_link和destroy link RPC并不直接变换成任何VXI总线操作。规则231createlink RPC和destroy_linkRPC应该在TCPIPVXI总线接口器件内被完全执行，TCPIP-VXI总线接口器件应该保持由网络仪器协
16、议定义的链接。232建立中断通道createintr_chan和destroyintr_chan RPC并不直接变换成任何VXI总线操作。4GBT 2154722008规则232create_intr_cban和destroyintrchan RPC应该在TCPIPVXI总线接口器件内被完全执行。TCPIPVXI总线接口器件应该保持由网络仪器协议定义的中断通道。233器件封锁device_lock和deviceunlock RPC不直接变换成任何VXI总线操作。规则233在TCPIPVXI总线接口器件中应该完全地实现devicelock和deviceunlock RPC。234异常结束操作de
17、viceabort RPC不直接变换成任何VXI总线操作。规则234在TcPIP-vxI总线接口器件中应该完全地实现deviceabort RPC，以便异常结束任何与链接相关的有效操作。24仪器通信这一部分包括直接与VXI总线仪器通信的操作。VXI总线规范提供了两种机制来传输ASCII消息，字节传输协议(见IEEE 1155t1992中的3333)和快速数据通道消息传输协议(见VXI-10，快速数据通道规范)。可能时，TcPIP-VxI总线接口器件采用消息传输协议，否则，使用字节传输协议。本部分的规则只应用于和VXI总线仪器的通信，不适用于接口命令处理器。规则241VXI总线接口器件和VXI总
18、线仪器应该以与IEEE 1155：1992的423中定义的相同方法在逻辑上划分。规则242TCPIPVXI总线接口器件应该通过返回相应的错误值来报告与RPC有关的字串行协议事务处理的成功或失败。TCPIP-VXI总线接口器件应该执行适当的字串行操作来确定操作的成功或失败，如同在IEEE 1155t1992中的注意3317所规定的。推荐24ITCPIPVXI总线接口器件应能支持快速数据通道消息传输协议。允许24I如果TCPIPVXI总线接口器件发现器件已经进入快速握手工作状态，则可以执行快速握手传输。241从接口器件到VXI总线仪器的数据传输规则243当TCPIPVXI总线接口器件收到devic
19、ewrite RPC，它应该在data参数中将该字节传输到与链接相关的VXI总线仪器中，通过字节传输协议或通过消息传输协议，如果在flags(标记)参数中设置了结束标记，则应该向器件发送最后一个字节，同时发送END。规则244如果TCPIPVXI总线接口器件支持快速数据通道消息传输协议，并且通过本地配置确定与链接相关的VXI总线仪器也支持快速数据通道消息传输协议，则TCPIPVXl总线接口器件应该通过消息传输协议在data参数中向与链接相关的VXI总线仪器传送字节。242从VXI总线仪器到接口器件的数据传输规则245当TCPIPVXI总线接口器件接收deviceread RPC时，它应该使用字
20、节传输协议或消息传输协议，从与链接相关的VXI总线仪器向data响应参数传输字节，直至遇到终止条件。5GBT 2154722008规则246如果TCPIP-VXI总线接口器件支持快速数据通道消息传输协议，并且通过本地配置确定与链接相关的VXI总线仪器也支持快速数据通道消息传输协议，TCPIPVXI总线接口器件应该通过消息传输协议从与链接相关的VXI总线仪器向data响应参数传送字节，直至遇到终止条件。243器件清除操作规则247当TCPIPVXI总线接口器件收到deviceclear RPC，它应该向与链接相关的器件发送VXI总线字串行Clear命令。244触发操作规则248当TCPIP-VX
21、I总线接口器件接收device_triggerRPC，它应该向与链接相关的器件发送VXI总线字串行Trigger命令。如果器件不支持Trigger命令，error应该置为8，操作不被支持。允许242如果TCPIP-VXI总线接口器件知道器件不支持Trigger命令，它可以选择不发送Trigger命令，而是以error置为8简单地返回，操作不被支持。规则249在DIR位没被置为l之前，TCPIP-VXI总线接口器件不应该向仪器发送VXI总线字串行Trigger命令。245远地本地操作规则2410当TcPIP-VxI总线接口器件收到device_remote RPC时，它应该向与链接相关的器件发送
22、VXI总线字串行Set Lock命令。如果该器件不支持Set Lock命令，应该将error置为8，操作不被支持。规则2411当TcPIP_VxI总线接口器件收到device_local RPC时，它应该向与链接相关的器件发出VXI总线字串行Clear Lock命令。如果器件不支持Clear Lock命令，应该将error置为8，操作不被支持。允许243如果当TCPIPVXI总线接口器件知道该器件不支持Set Lock或ClearLock命令，它可以选择不发送Set Lock或Clear Lock命令，而是以error置为8简单地返回，操作不被支持。246 SRQ操作基于如图3中描述的RQS状
23、态，TCPIP-VXI总线接口器件发送deviceintrsrq RPC，并且通常允许SRQ中断状态。规则2412对每个与工作的链接相关的VXI总线仪器，TCPIP-VXI总线接口器件应该保持图3中描述的RQS状态。规则2413对各链接，如果已经建立了中断通道，并且服务请求已被device_enable_srq允许，当相关的VXI总线仪器的RQS状态从“假”变成“真”时，TCPIP-VXI总线接口器件应该发出deviceintr srq。规则2414对每个链接，当预先已被禁止的服务请求被deviceenablesrq允许时，如果已经建立了中断通道并且RQS状态也已经为真，则TCPIPVXI总线
24、接口器件应该发出device_intrsrq。6GBT 2154722008规则2415在任何其他的情况下，TCPIP-VXI总线接口器件不应该发出device_intr_srq。推荐242网络仪器客户应在允许服务请求之前建立中断通道，并且当服务请求被允许时保持中断通道。否则服务请求可能丢失。图3 RQS状态图 从VXI总线仪器收到request true(请求真)事件 从VXI总线仪器收到request false(请求假)事件devicereadstb对VXI总线仪器执行：注意241进人RQs真状态进入RQs假状态进人RQS假状态如果当前状态为RQS TRUE，则request true
25、VXI总线事件不产生device intr_srq RPC。247读状态字节操作规则2416当TCPIP-VXI总线接口器件接收到devicereadstb时，如果VXI总线仪器支持Read STB命令，则TCPIPVXI总线接口器件应该发送VXI总线字串行Read STB命令，并用从Read STB命令得到的结果响应RPC。规则2417如果VXI总线仪器不支持Read STB命令时，则TCPIP-VXI总线接口器件应该用专门表明仪器的RQS状态的响应字节的第6位来响应RPC。如果仪器正在请求服务，第6位应该被置成1，否则，该位被清除为0。规则2418如果VXI总线仪器不支持Read STB命
26、令时，响应字节中除第6位以外的所有位都应该被TCPIPVXI总线接口器件清除为0。25 TCPIP-VXI总线接口器件命令本部分包括与接口通信的操作。链接可和接Izl有关，这样的链接有VXI一5命令处理器(程序分析器)，与该VXI一5命令处理器的通信不直接包含任何VXI总线操作，但作为某些命令的结果，VXL5命令处理器可以执行VXI总线操作。VXI-5中的命令提供系统信息和配置控制，这对系统组件的互操作是必要的。规则251TcPIPVXI总线接口器件应该在TCPIPVXI总线接口器件内为每个VXI总线接口提供VXI-5命令处理器。规则252在TcPrP-VxI总线接I=I器件内的每个VXI-5
27、命令处理器都应该遵守所有在VXI-5中的“公用ASCII系统命令”规定的要求和限制。注意251由于审核VXI-5的技术要求的工作组已经组成，预期VXI-5将会有变动。不保i正XtY-版本的向前可兼容性。GBT 2154722008允许251在TCPIP-VXI总线接口器件内的每个VXI-5命令处理器都可以遵守在GBT 215474TCPIP-IEEE 4882仪器接口规范(10版)中的24和25规定的要求和限制。注意252该允许是指在TCPIP-VXI总线接口器件内每个VXI-5命令处理器都被允许像TCPIP-IEEE 4882仪器接口那样工作。注意253由于注意251中提到了对VXI一5的技术要求要进行审核，所以与IEEE 4882工作方式一致的VXI一5命令处理器的确切含义还不确定。26 DEVICE_DOCMD命令没有TcPIP_vXI总线接口器件接收的devicedocmd命令。规则261如果TcPIP_VXl总线接口器件收到device_docmd消息，它应该以error置为8返回，操作不被支持。
