光ファイバ伝送路の設計

光ファイバの伝送損失は、ワイヤの場合が、伝送路長Lにほぼ比例して増加するのに対して導波路の特性で、入光端から一定距離までは高次モードの非線型要素の影響がありますが、これをマージンに含めることで、損失を線型として処理します。

光データリンクとファイバ伝送路長

Po ：ファイバ結合光出力
Pi ：最小受信電力
Pm：マージン損失（2dB）
p ：単位長損失（PCF、6dB/km）

（例1）形Z3A2-4Dの場合

（例2）中継コネクタを使用した場合

光ファイバ通信の特長

光ファイバの種類と特長

種類	対象ファイバ	形態と性能
SI マルチモード ステップインデックス	APF　980/1,000 PCF　200/230 PCF　200/300 MGF　250/350 AGF　50/125 　　　　　　　　（μm）
GI マルチモード グレーテッドインデックス	（MGF　250/350） AGF　50/125 （μm）
SM シングルモード ステップインデックス	AGF　10/100 （μm）

代表的光ファイバの特性

RS-232Cの代表スペック

RS-232Cは、本来モデム（変復調装置）とデータ端末機との接続に関する規格でCCITTの勧告を受けてEIAが決定。日本でもJISC 6361で規格化されているものです。

●電気的仕様

●ピン番号と名称および機能

形Z3Rの時分割多重回路

●時分割多重回路

ハンドシェイクタイプの形Z3R（フリーランタイプは除く）では、1本の光ファイバを通じて、送信（または受信）するため、パラレル信号をシリアル化（またはシリアル信号をパラレル化）する時分割多重回路が使われています。

形Z3Rと同期通信

●RS-232Cの同期通信

クロス、ストレートいずれの場合でも使用します。

クロスケーブルの場合（形Z3RN）

ストレートケーブルの場合（DTEクロック）

ストレートケーブルの場合（DCEクロック）

同期通信の場合、タイミングクロックをST₁（またはST₂）ラインで伝送します。
　ST₁：DTEでつくったクロックをDCEに送る場合
　ST₂：DCEでつくったクロックをDTEに送る場合
　RT ：DCEのタイミング
ST₁、ST₂は両方同時に使用されることはありません。

●タイミングクロックとデータ信号

送信信号エレメント・タイミングと送信データ

（a）データ端末装置がクロックをつくる場合

（b）モデムがクロックを発生する場合

受信信号エレメント・タイミングと受信データ

形Z3R ファイバ断・電源断時の出力形態

ファイバ断線時や電源断時には、電線を使ったRS-232Cとは異なった出力形態を示す。さらに光RS-232Cの中でも、フリーラン（タレ流し）とハンドシェイクタイプでは異なったモードになります。

●形Z3R-Fの場合

• 光出力
  投光：電源（ON）で入力②（（－）レベル入力、入力OPEN）
  消光：電源（OFF）または入力②（（＋）レベル入力）
• 出力信号（③番ピン）
  データ保持は行わず、光を受光しているか、いないかのみで出力レベルが決定する。
  0V：自分の電源（OFF）
  （＋）レベル：自分の電源（ON）、光を（消光）
  （－）レベル：自分の電源（ON）、光が（受光）

＊入力ピン②のOPENは（－）レベル入力時と同じ。

●形Z3R-Hの場合（各出力信号の状態）

1. 自電源OFFで〔0V〕
2. 自電源・相手電源ONで、ファイバONで相手入力（＋）レベルのときのみ〔（＋）レベル出力〕
3. ①②以外の場合〔（－）レベル出力〕
4. 通信途中でファイバOFFすると、〔（－）レベル出力〕となるが、過渡的に（＋）レベル出力が出る可能性がある。

GP-IBの概要

計測システム用のデータ8ビットバスで、ネットワーク構成ができる。
規格では機械的、電気的、機能的仕様が規定されています。

●構成

• データバス（8ビット）
  DIO_1～8
• ハンドシェイクライン（3ビット）
  DAV（DAta Valid）
  NRFD（Not Ready For Data）
  NDAC（Not Data ACcepted）
• バス管理ライン（5ビット）
  ATN（ATteNsion）
  REN（Remote ENable）
  IFC（InterFace Clear）
  SRQ（Service ReQuest）
  EOI（End Of Identity）

●仕様

• 機械的仕様：バスのコネクタ、ピン配列、ケーブルなど。
• 電気的仕様：バスドライバ、レシーバ、信号のタイミングなど。
• 機能的仕様：インターフェースの機能、インターフェースメッセージ、バス構造など。

●接続

コネクタピン配置図

●信号機の機能

データライン（Data Line）........................................ DIO1～8の8本

データ、コマンドの入出力信号線。送られている情報がデータなのか、コマンドであるかはATN信号線の状態で識別する。
（例）3Fh（ASCIIの？）
　　　ATN信号線　LOW（コマンドモード）：コントローラから送られた
　　　　　　　　　　　UNL（アンリスン）、HIGH（データモード）：トーカから送られたデータ

ハンドシェイクライン（Handshake Line）...................................DAV、 NRFDおよびNDACの3本

送受信を正しく行うための信号線。

• DAV（DAta Valid）……トーカが使用
  トーカ（送信者）から送られたデータライン上の情報が有効であることを示す。

• NRFD（Not Ready For Data）……リスナが使用
  リスナ（受信者）は受信が可能な状態であることを示す。

• NDAC（Not Data ACcepted）……リスナが使用
  リスナ（受信者）はトーカ（送信者）からのデータ（データラインの情報）を引き取ったことを示す。

管理ライン（Control Line）..........................ATN、REN、IFC、SRQおよびEOIの5本

• ATN（ATteNtion）……コントローラ
  データライン（DIO1～8）上の情報がデータなのか、コマンドであるかを識別するための信号線。コントローラのみが制御できる信号線。
• REN（Remote ENable）……コントローラ
  GP-IB バス上に接続されている各機器をリモート動作させるか、またはローカルで動作させるかを通知する信号線。コントローラのみが制御できる信号線。
  リモート：信号線のレベルはLOW（True）
  GP-IB バスに接続されている各機器はコントローラからの指令により動作しなければならない。送受信もコントローラからの指令により行う。
  ローカル：信号線のレベルはHIGH（False）
  各機器はGP-IB バスにつながれていてもコントローラからの指令により動作しなくてもよい。つまり無視してもよい。パネル面のスイッチを使って個々単独に使用可能。
• IFC（InterFace Clear）……コントローラ
  インターフェースをクリアするための信号線。電源投入時の回線初期設定やGP-IBバスがロックしてしまい、以降の処理が続行不可能なとき使用する。
• SRQ（Service ReQuest）……トーカ
  各機器から使用される割り込み要求信号線。たとえば、プリント中に紙切れとなり、以降の処理ができないときとか電圧測定が完了したことを通知するときに使用します。
• EOI（End Of Identify）……コントローラ、トーカ
  EOI信号線は次の2種類の用途に使います。
  ・送信メッセージの終了（デリミタ） を示す。
  ・コントローラがパラレルポール要求を行うとき。

●GP-IBの通信方式

• ハンドシェイクシーケンス

• メッセージ伝送（例）

伝送時間の一例（装置によって異なります。）
　T₁＝27μs
　T₂＝59μs×3μs
　T₃＝20μs×10μs（メッセージ）
　T₅＝59μs×2μs（デリミタ）
　T＝T₁＋T₂＋…＋T₅＝932μs

PC上位リンクと形Z3R光RS-232Cリンク

上位リンクユニット（PC）と上位コンピュータ（パソコン）間の物理的インターフェースは以下に示す接続になっています。
したがいまして、形Z3Rシリーズの中で使用可能な機種は、以下の2機種です。
　形Z3R-FC12（PCF、1km max.、供給電源 DC＋12VまたはACアダプタ使用）
　形Z3R-FC5（PCF、1km max.、供給電源 DC＋5V）
上記以外の機種をお使いになった場合は、正しい通信が行えない場合があります。

●電気的特性

EIA RS-232Cに準拠。

●接続信号

注. 信号方向は、上位リンクユニット側から見た方向です。

●接合コネクタ

DB-25P形コネクタ（JAE）または同等品

●コネクタカバー

DB-CZ-J6

●接続方法