ГОСТ 28854-90

МЯ5У-30

+

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИНТЕРФЕЙС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ РАДИАЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

О&ШИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ГОСТ 28854-90

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва

УДК 6Я 1.327.8:006.354    Груши    ПО    I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ИНТЕРФЕЙС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ РАДИАЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННЫМИ

ОБЪЕКТАМИ    ГОСТ

Общие технические требования    28854_90

Interface of serial radial type for dispc-sed object automated control systems.

General technical requirements

OK.’I « QQOJ

Дата ьведения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на последовательный интерфейс радиального типа для автоматизированных систем управления технологическими процессами рассредоточенных объектов. предназначенный для сопряжения приборов, блоков и комплексов (устройств), а также ПЭВМ, при дуплексной, полудуплексной или симплексной организации связи на физическом уровне.

Стандарт устанавливает состав н назначение цепей связи интерфейса. структуру соединения устройств, требования к функциональным и электрическим характеристикам, а также процедуру обмена информацией между сопрягаемыми устройствами.

Стандарт устанавливает обязательные требования по пп. 1.1, 1.2. 2.2, 3.1, 3.1.1, 3.1.2, 3.2. 3.4, 3.5, 3.7, 3.8. 4.1. 4.3, 4.3.1, 4.3.2. 4.3.3.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Интерфейс является унифицированной системой связей между двумя устройствами, имеющими тип соединении «точка— точка».

1 2. Интерфейс обеспечивает бит-последовательную асинхронную передачу данных по раздельным однонаправленным цепям приема и передачи.

1.3. В процедуре передачи данных при полудуплексной и симплексной организации связи одно из устройств должно иметь статус главного, второе — статус подчиненного. При дуплексном способе оба устройства могут иметь одинаковый статус.

Издание официальное

(g) Издательство стандартов. 1991

Настоящим стандарт не может быть полностью или частично воспрошведен, ткражироягк и распространен бе* ралрешеиия Госстандарта СССР

С 2 ГОСТ 28&54-90

1.4.    Обмен информацией должен выполняться во время сеансов свяли, организуемых по инициативе главного устройства.

При дуплексном способе организации связи сеанс связи может быть организован по инициативе любого из сопряженных устройств.

1.5.    В процессе передачи данных устройство, осуществляющее прием данных, является приемником, а устройство, осуществляющее передачу данных, —источником.

При дуплексном способе организации связи оба сопряженных устройства являются одновременно и источниками и приемниками.

При полудуплексном способе организации связи главное устройство в начале сеанса связи является источником, а затем приемником; подчиненное устройство в начале сеанса связи является приемником, а затем — источником.

При симплексном способе организации связи главное устройство является источником, а подчиненное — приемником.

2. ЦЕПИ ВЗАИМОСВЯЗИ ИНТЕРФЕЙСА

2.1.    Цепи взаимосвязи подразделяются на цепи передачи данных и цепи управления передзчей данных. Состав цепей взаимосвязи выбирается и каждом конкретном случае в зависимости от способа организации связи (дуплексный, полудуплексный, симплексный) и структуры программно-аппаратных средств для реализации протокола обмена.

2.2.    Назначение, наименование и обозначение цепей взанмоевя-

Наименоваиие цепей взаимосвязи принимается относительно главного устройства.

2.3. Блок-схема соединения устройств посредством полного на-

ГОСТ 28S54-90 С. »

3 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1.    Интерфейс должен обеспечивать передачу но цепям взаимосвязи электрических сигналов взаимодействия, представляемых постоянным током или уровнем напряжений.

3.1.1.    При представлении сигналов взаимодействия постоянным током цепи взаимосвязи интерфейса состоят из двух линий связи, образующих токовую петлю. Каждая линия связи имеет обозначение соответствующей цепи взаимосвязи с указанием знаков « + » или «—> направления тока в ней.

Например, цепь взаимосвязи ПД состоит из линий связи «ПД (выходной ток) и «ПД—» (входной ток). Направление выходного тока «-*-» совпадает с направлением сигнала в цепи взаимосвязи на черт. 1.

Состоянию логической <1» н цепи взаимосвязи должен соответствовать ток от 15 до *25 мЛ (20 мА токовая петля), состоянию логического «0»--от 0 до 3 мА.

3.1.2.    При передаче сигналов уровнями напряжений состоянию логическая «1» должно соответствовать напряжение от минус 3 В до минус 15 В, состоянию логический «0* —от плюс 3 В до плюс 15 В. Напряжение измеряется относительно общей точки источника напряжения.

3.2.    Скорость приема-передачи по каналу передачи информации (КГ1И) должна выбираться из ряда: 38400. 19200, 9600, 4800, 2400, 1200 бод. Максимальное расстояние при скорости передаче 384С0 бод—120 м. Допускается передача на большие расстояния при пропорциональном уменьшении скорости.

3.3.    Каждая цепь взаимосвязи должна бить реализована так* чтобы она питалась током со стороны источника. При передаче

С. 4 ГОСТ 286J4 90

сигналов, представленных уровнями напряжения, допускается питание со стороны приемника.

3.4.    Цепи взаимосвязи сопрягаемых устройств не должны быть связаны гальванически Знамение испытательного напряжения при проверке электрической прочности изоляции между этими цепями должно быть не менее 500 В.

3.5.    Отключение нагрузки, короткое замыкание линии связи между собой н любой из них на землю, а также длительная нагрузка максимально допустимым током не должны приводить к повреждению схем интерфейсных узлов, обеспечивающих прием и передачу сигналов по целям взаимосвязи.

3.6 При передаче сигналов постоянным током падение напряженки. измеренное между плодами приемника при логическом ■состоянии «1> в цепи взаимосвязи, должно быть не более 2,5 В.

3.7.    Интерфейсные узлы устройств приема должны обеспечить устойчивый прием из цепей взаимосвязи сигналов, имеющих крутизну фронтов от 0 до 40% ширины импульсов.

3.8.    Сигналы взаимосвязи должны приближаться к прямоугольной форме.

Крутизна фронтов сигнал-в. измеренная на выходах ПДт, ПД -) стройстра. нагруженного на эквивалент нагрузки, должна быть не более 5 мкс.

Искажение ширины импульсов, измеряемое на выходных ззжи-мах передатчика, нагруженного на эквивалент нагрузки, должно быть не более 5 %.

В мчсспн.* эквивалента нагрузки применяется иараллсл: но-СОСдш!С11Нис сопротивления 100 Ом и емкость 10 пФ.

4. ЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА

4.!. Обмен информацией должен производиться путем передачи по цепям взаимосвязи ПД, ПрД стартстопных цифровых сигналов данных при соответствующих состояниях цепей взаимосвязи ЗП. ГГ1Д, ГПр. Формат стартстопного цифрового сигнала данных должен соогветстопать приведенному на черт. 2.

СТА — «гартовый бит. равный одному единичном» мо» пев г/ цифрового сигнала; ПО... ВЫ — кодовая комби-uku jaiuiux. равна* 5, 7 или 6 единичных элементе*) «ядрового сигнала- УIP — паритет (контроль па четность ыа мечет пясти) Mjtti бел паритета; СТО — стоиоаи* Лит, равный I, 11» иди 2 единичным -«лементам цифровое сягивлв

Черт. 2

ГОСТ 2SM4-M с 5

4.2.    Для полудуплексной плп дуплексной связи обязательными являются иенн взаимосвязи ПД и ПрД. для симплексной — только ПД или ПрД. Цени 311. ГП, ГПр не являются обязательными и их применение определяется пользователем.

4.3.    При использовании необязательных цепей взаимосвязи необходимо соблюдать следующие условия.

4.3.1.    Сигнал ЗП должен выдаваться главным устройством как команда подчиненному устройству видать данные в цепь взаимосвязи ПрД.

Сигнал ЗП должен выдаваться главным устройством только при наличии состояния «логическая 1» в цепи взаимосвязи ГП.

4.3.2.    Подчиненное устройство должно устанавливать цепь взаимосвязи ГП в состояние «логическая 1* каждый раз, когда буфер передачи заполнен. Установка цепи взаимосвязи ГП в состояние «логический 0» должна осуществляться только после передачи всего буфера.

4.3.3.    Цепь взаимосвязи ГПр должна приводиться в состояние «логическая 1» при свободном входном буфере подчиненного устройства. Установка цепи ГПр в состояние «логический 0* производится после заполнения приемного буфера.

4.4.    В случае неиспользования дополнительных цепей или частичного их использования процедура установления связи, опрос готовности и т. д. должны реализовываться логическим протоколом посредством передачи го иепчм взаимосвязи ПД, ПрД цифровых сигналов, описывающих соответствующие команды и состояния.

4.5.    В качестве примера одного из возможных способов организации связи в приложении приведен протокол обмена для полудуплексной связи с программным присвоением статуса.

5. ТРЕБОВАНИЯ К ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

5.1.    Физический интерфейс реализуется в виде интерфейсных узлов, входящих в состав сопрягаемых устройств, и электрических линий связи.

5.2.    Интерфейсные узлы должны содержать схемы приема-передачи. соответствующие требованиям разд. 3.

5.3.    Пример сопряжения главного и подчиненного устройства, использующих полную номенклатуру цепей взаимосвязи, приведен на черт. 3.

Черт. 3

Примечание При передаче сигналов предстзмемных допусхястая объединение обратных линий связи в одну.

5.4. Цепи взаимосвязи должны выполняться в виде витых пар с шагом скрутки не более 70 мм. Допускается также использование выделенных пар в многожильных телефонных кабелях.

Применяемый кабель по своим характеристикам должен удовлетворять условиям, определенным в разд. 3.

ГОСТ 28854-90 с 7

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ

обмена для полудуплексной связи с программным присвоением статуса

1.    Настоящей протокол может быть рекомендован для организации обмена данными между двумя устройствами, каждое из которых может являться инициатором саизи Протокол ориентирован на использование цепей взаимосвязи ПД, ПрД, образующих канал передачи информации (КПИ). Дополнительные кепи управления обменом данных не используются

2.    Взаимодействие устройств обеспечивается посредством передачи по КПИ ограниченного набора управляющих символов. Номенклатура управляющих символов и их назначение приведены в табл. 2.

X Управляющие символы объединяются к управляющие последовательности, обеспечивающие выполнение устройствами соответствующих интерфейсных функций, предусмотренных процедурой обмена.

Для обе;печения кодонезависимого режима каждая управляющая последовательность начинается с символа API.

Управляющая последовательность API RTM посылается устройством при необходимое!и организации сеанса связи.

Управляющая последовательность API ДА является ответной а посылается как положительное подтверждение на выполнение предписанной функции.

Управляющая последовательность API НЕТ является ответной и посылается как отрицательный отлег на принятую управляющую последовательность или невыполнение предписанной функции.

Управляющая последовательность API НТ используется при передаче сообщений. содержащих байты данных, и указывает, что следующий за ней старгстопкый цифровой сигнал является первым байтом перодаваемого массива данных (текста).

Управляющая последовательность API КТ передается после передачи последнего байта данных п сообщении и означает, что массив данных в текущем сеансе передан полностью.

Управляющая последовательность API КП передается устройством как команда окончания связи и перехода в нейтральное состояние.

С 8 ГОСТ 28854-90

3.1. Управляющие последовательности и байты данных в составе сообщения передаются в соответствии с форматом, приведенным на черт. 4.

ТКС — текстом* часть сообщмпм. coupxim б»*ш ддихих; ПП ■ сослсдовягелиигсти пэо»гр»и

Черт. 4

3.2. Для обеспечения кодонезависимой передачи используется дополнительный символ API. При наличии в текстовой части байта данных с кодом, совпадающим с API, к нему при передаче добавляется еще один символ API.

Наличие последовательности API API означает, что данная последовательность ке является управляющей и один из символов должен бить принят как байт данных, а второй исключен.

33. Последовательность проверки ПП представляет собой контрольную сумму переданных информационных байтов в составе ТКС. Дополнительные символы АР» и состав контрольной суммы не включаются.

(. О э г а 'г и з а и к п обмена информацией

4.1.    Обмен информацией осуществляется в соответствии с процедурой управления КПП. которая может быть представлена в виде двух последовательных фал:

фазы установления связи (ФУ);

фазы передачи сообщения (ФП).

До качала процедуры обмена информацией оба сопряженных по данному иптсрфсАгу устройства — передающее и принимающее находятся в нейтральном состоянии, т. е. » состоянии, а которое приходят устройства после включения •Апектричсского питания и загершегия внутреннего тестирования.

В фазе ФУ выполняется приведение обоих сопряженных устройств в активное состояние и присвоение гм статусов главного (передающего) или подчиненного (принимающего).

В фазе ФП выполняется передача текста сообщении (массива денных) ог главного устройства к подчиненному.

4.2.    Последовательность операций ФУ (блок-схема алгоритма) приведена на черт. б.

4.2.1 В нейтральном состоянии устройство постоянно контролирует состояние признака (флага) «Передача» и согтоиние КПИ При инициализации приэ-нака <• Прием» устройство должно принять из КПИ управляющую последовательность API КтМ.

Если приняты коды, отличающиеся от кода указанной последовательности, устройство их игнорирует и продолжает сканирование флагов «Передача» и «Прием».

4.22 Если управляющая последовательность API КТМ устройством опознать. то око должно проанализировать состояние приемных буферов и резулъ-трты тестирования, после чего выдать в КПИ одну из последовательностей: API ДА (щ»и готовности к приему) или API НЕТ (при неготовности к приему).

Если выдастся последовательность API НЕТ. то после ее выдачи устройство возвращается ч цикл контроля состояния флагов «Передача» и «Прием* (нейтральное состояние).

Если устройство выдает я КПИ управляющую последовательность API ДА, то оно принимает статус подчиненного и переходит в фазу ФП кэк при-иимаюшее.

4.2.3 При переходе устройства в активнее состояние в связи с необходимостью передачи данных (установлен флаг «Передача»), оно выдает в КПИ управляющую последовательное. API КТМ

ГОСТ 28854—§0 С 9

Блок-схема игсрттм овмеи» данными в фале установлении связи (ФУ)

^ fftV3/!tr J

few fan

.чет

а*в

вюВтЪ

fantH

-Т/TI

HF!t>

AM ЯП

Черт. б

После выдачи API КТМ устройство контролирует, не выполнялся ли одновременно с выдачей прием от сопряженного с ним устройства («Встречный вызов»).

Если такая операция не была зафиксирована, устройство включает контрольный отсчет времени (<Вкл. т₀ж ответа») и устанавливает режим ожидания приема из КПИ.

4.2.4. При получении из КПИ управляющей последовательности API ДА устройству присваивается статус главного, и оно переходит в фазу ФП в ранге передающего.

C. 10 ГОСТ 28854-90

Если ьэ КПИ принята управляющая последовательность API НЕТ. устройство устанавливает флаг <Ошз ог связи» и возвращаемся в нейтральное состояние.

В случае, если принятая управляющая последовательность не является ни ЛР1 ДА. ни API НЕТ, устройство повторяет выдачу вызова АР] КТМ.

Устройство выполняет не более трех попыток подряд для установления связи.

Если в результате трех попыток связи ответная управляющая последовательность не опознана, устройство устанавливает флаг «Связь не установлена* и возвращается в нейтральное состояние. Аналогичные действия выполняются и при отсутствия ответной управляющей последовательности из КПИ по истечении интервала времени т ₀ж •

4 2.5. Если во время выдачи управляющей последовательности API КТМ устройство зафиксировало пртсх из КПИ (встречную ннтюатноу), то оно приступает к разрешению конфликтной ситуации, для чего включает таймер приоритетного интервала Т„р-, и устанавливает режим ожидания.

Таймеры устройств настроены на разные длительности, причем устройство, имеющее более высокий приоритет, имеет меньшую длительность временного интервала Т. В режиме ожидания устройство постоянно контролирует прием информации из КГ1И

При фиксации приема аз КПИ до окончания собственного интервала Т устройство отключает свой таймер а переходит к анализу принятой управляющей последовательности.

Если в течение собственного временного интервала Т API КТМ не получена, т е. данное устройство имеет меньший интервзл времени, то оно повторно выдает API КТМ и повторяет процедуру установления связи.

+.3 Блок-схема алгоритма ФП главного (передающего) устройства приведен;- из черт. 6.

В фазе ФП главное усгройсгпо выдает в КПИ управляющую последовательность API НТ, означающую, что следующий за кеб байт является перзым информационным байтом текста — массива данных.

Количество передаваемых информационных байтов подсчитывается передающим устройством и сравнивается с заданной длиной массива.

4.3.1.    Устройство обеспечивает прозрачность передаваемой информации посредством йайтстаффннга. Для этого оно анализирует код каждого передаваемого байта информации на совпадемте ого с кодом APJ. В случае совпадения кода ннформацаонного б;йга с API устройство выдает дополнительный байт с кодом API. а затем приступает к передаче следующего байта массива данных. Дополнительный байт с кодом API не учитывается при подсчете длииы массива и подсчете контрольной суммы

4.3.2.    После завершения передачи л-байтов, составляющих массив данных, устройство выдает управляющую последовательность API КТ к затем ПП, представляющую собой подсчитанную контрольную сумму.

Выдав ПП. передающее устройство включает контрольный временной интервал ожидания ответа т.»» от принимающего устройства и устанавливается в режим приема кз КПИ («Вкл. х_сж ответа»)

Если устройство фиксирует прием до окончания временного интервала ■е₀* - то оно прекращает отсчет премсин и анализирует принятую управляющую последовательность

4.3.3.    Если принятая управляющая последовательность опознана передающим устройством как API ДА (переданная информация воспринята принимающим устройством без ошибок), то передающее устройство устанавливает флаг «Массив передан», передает в КПИ управляющую последовательность API КП и переходит в исходное состояние.

4.3.4.    В случае получения управляющей последовательности API НЕТ НЕТ. которая передается принимающим устройством при несовпадении принятой ПП с результатом собственного вычисления контрольной суммы, передающее уст-

ГОСТ 2S854-90 С. Jtl

Блок схема алгоритма обмена данными в фазе передача (ФП) главного устройства

Черт. 6

С. 12 ГОСТ 28854-90

ройство устанавливает флаг «Ошибка передачи» и повторяет передачу массива. Максимальное количество повторений передачи —не более трех.

Если и результате трехкратной передачи ответная управляющая последовательность API ДА не принята, то передающее устройство устанавливает флаг «Массив не передан», выдаст в КПИ API КП н переходит в исходное состояние.

Если принятая управляющая последовательность не опознана, передающее устройство устанавливает признак * Искажение отпета» и выполняет повторную передачу. Количество повторов — не более трех.

После третьей попытхи устройство устанавливает признак «Массив не передана. выдает API КП и переходит в исходное состояние

4.3.5. При отсутствии приема до конца временного интервала т_0к передающее устройство устанавливает признак «Нет OT&eia» и выполняет повторную передачу. Повтори выполняются аналогично выше приведенному описанию.

4.4. Блок-схема алгоритма ФП подчиненного (принимающего) устройства прпзедечз на черт. 7.

4 4.!, При переходе п Фазу ФП принимающее устройство включает интервал т₀* (ожидание приема) из КПИ Если в течение то* прием из КПИ не зафиксирован, то принимающее устройство возвращается в исходное состояние (ФУ).

4.4 2 Сели до окончания Тож прием из КПИ был зафиксирован, то устройство должно выключить контрольный интервал тол и сравнить принятую управляющую последовательность с API КП. В случае их соответствия принимающее устройств» безусловно переходит в исходное состояние (ФУ). Если принятая управляющая последовательность не совпадает с API КП, она сравнивается с кодом API HI Если фиксируемся несовпадение, то выполняется сравнение с API КТМ.

4.4.3. Если принятая управляющая последовательность является API КТМ, что возможно при неоздмнапик передающим устройством ответа от принимающего. то устройство возвращается в точку А фазы запроса (см. черт. 5) и выполняет предписанные алгоритмом действия

Несовпадение принятой управляющей последовательности с API КП. API НТ или API КТМ означает искажение я КПИ и устройство возвращается в иа-чзло алгоритма (см черт. 7).

4 14 Если принятая управляющая последовательность является API НТ. то устройство, начиная со следующего байта, начинает выполнять подпрограмму приема байтов текста При »том каждый принимаемый байт анализируется на соответствие с символом API. Соответствие с символом API фиксируется признаком символа ПС Если код очередного байта не совпадает с символом API н ПС имеет значение НЕТ. то принимающее устройство записывает принятый байт ™ массив данных, подсчитывает контрольную сумму и устанавливается на прием следующею байта.

4 4.5. При обнаружении в принимаемом тексте байта с кодом, совпадающим с API, принимающее устройство присваивает признаку символа значение «Да» и переходят- к приему’следующего’байта. 3* символом API может следовать также символ API. применяемый для обеспечения прозрачности информации (см. п. 1.3 1), либо символ КТ, означающий конец текста, т е. передается управляющая последовательность.

4.4.6 Если последующий символ является АР| и признак символа имеет значение «Да», принимающее устройство устанавливает признак символа в состояние «Нет» и заносит код API в массив информации как очередной байт текста.

Если следующий за API байт не API. то принимающее устройство анализирует его на соответствие с КТ (при этом призиаху символа также присваивается значение «Нет»), Несоответствие принятого кода символу КТ означает ошибку приема и принимающее устройство возвращается в начало алгоритма

ГОСТ 28854—W С. 13

Блок схема алгоритма обмена данными > фазе передачи (♦!!) подчиненного устройства

(см черт. 7) Соответствие символу КТ означает, что передача текста завершена и последующие два байга представляют собой ПП.

4 4.7. При равенстве вычаленной принимающим устройством контрольной суммы £ * н величины ПП устройство формирует ответную управляющую пос-ледомгельноегь API ДА и устанавливается в режим ожидания за першения цикла связи.

С. 54 ГОСТ 28854-90

Если величины контрольной суммы S « к ПП не совпали, принимающее устройство формирует ответную управляющую последовательность API НЕТ и возвращается п начало алгоритма ФП.

4.4.8. Признаком завершения цикла связи является получение принимающим устройством управляющей последовательности API КП. При получении API КП принимающее устройство устанавливает признак «Массив принят» п переходит в начало ФУ,

ГОСТ 28854-90 С. 15

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности и приборостроения СССР

РАЗРАБОТЧИКИ:

К. И. Диденко, доктор техн. наук; Ю. В. Розен. А. И. Литксвич, Л. С. Ланина

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 № 3641

3.    Срок проверки 1998 г., периодичность проверки — 5 лет

4.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Редактор А. Л. Владимиров Технический редактор Л. Я- Митрофанова Корректор £. Ю. Гейрук

Сдою у паб, 21.02.91 Пода, d net. 17.СИ.9! 1.0 уел. п. а. 1.13 уел. кр -отг. 1.0 уч.-мд. я.

Тмрйж 5000 Ц»и* 4|) к.

Орлси «Знак Почета» Hixare/ibcreo стаидергс». 123597. Москаа, ГСП, Иовол р.ссифнска ft п«*. 3 Килу АС*** типографам стаидврто». уд. Мос*о*с**Я. 2S5- 3*к. 405