Mi a GPIB / IEEE 488 busz

A GPIB vagy általános célú interfész busz vagy az IEEE 488 busz ma is az egyik legnépszerűbb és sokoldalúbb interfész szabvány.

A GPIB-t széles körben használják az elektronikai tesztberendezések távvezérlésének lehetővé tételére, bár sok más alkalmazásban, beleértve az általános számítógépes kommunikációt is.

Számos teszteszköz vezérlésére használható: a digitális multiméterektől és mindenféle jelgenerátoroktól kezdve a kapcsoló mátrixokig, spektrumelemzőkig, rezgésmérőkig. valójában bármilyen típusú elektronikai tesztberendezés. Egy időben még népszerűvé vált a számítógépek összekapcsolása a nyomtatóikkal, és sok olcsó nyomtató használta a GPIB-t.

Ma a legtöbb elektronikai tesztberendezés vagy GPIB opcióval rendelkezik, vagy alapfelszereltségként van felszerelve. Annak ellenére, hogy más technológiák felülmúlják, mégis széles körben használják, és gyakran alapvető opcióként alkalmazzák.

GPIB eredet

Eredetileg a GPIB-et HP-IB-nek nevezték el. Ez a következő szavakból származott: Hewlett Packard Interface Bus, mivel azt eredetileg a HP vezette be elektronikai tesztberendezéseik vezérlésére (később a HP tesztberendezés-karja külön cég lett Agilent, később még Keysight néven).

Amint népszerűségre tett szert, az eredetileg nevezett HPIB az évek során számos más névre tett szert. A GPIB-t számos nagy intézmény elfogadta, amely megadta számát. Az Amerikai Egyesült Államok Elektromos és Elektronikus Mérnök Intézete 1978-ban megadta 488-as specifikációs számát, és ennek eredményeként néha IEEE 488 busznak vagy IEEE488 busznak nevezik.

Az IEEE specifikáció meghatározza az alapvető mechanikai elektromos és protokoll paramétereket. Az 1987-ben kiadott IEEE 488.2 szabvány meghatározza a kapcsolódó szoftver specifikációkat.

Más szervezetek is elfogadták a szabványt, és megadták saját számukat, amelyek alkalmanként láthatók lesznek. Az American National Standards Institute, valamint az IEC. Az IEC szabványszámai IEC-60625-1 és IEC-60625-2 voltak, de ezeket később az IEC-60488 helyettesítette a számkompatibilitás érdekében.

A nevek és számok elterjedése ellenére a specifikációk gyakorlatilag ugyanazok, és felcserélhetők. Az összes név közül a GPIB a leggyakoribb, ezt követi az IEEE 488 busz, utalva a busz leggyakrabban használt szabványára.

2004-ben az IEEE és az IEC kombinálta saját szabványait kombinált munkában: az IEEE / IEC IEC-60488-1 szabványt. Az IEEE 488.2 szabvány hasonlóan lett kombinálva, és IEC-60488-2 szabvány lett.

Alapvető GPIB koncepció

A GPIB vagy az IEEE 488 busz egy nagyon rugalmas rendszer, amely lehetővé teszi az adatok áramlását a buszon lévő bármely eszköz között, a leglassabb aktív eszköz számára megfelelő sebességgel. Legfeljebb tizenöt műszer köthető össze, amelynek maximális buszhossza nem haladja meg a 20 m-t.

A busz további követelménye, hogy két szomszédos vizsgálati műszer között ne legyen 2 m-nél nagyobb távolság is.

Lehetőség van GPIB-kártyák megvásárlására, amelyek beépíthetők olyan számítógépekbe, amelyeken nincs interfész. Mivel a GPIB-kártyák viszonylag olcsók, ezért a GPIB-kártya beépítése a rendszerbe nagyon költséghatékony módszer a telepítéséhez. Ennek ellenére a GPIB csökkenő használata azt jelenti, hogy a GPIB kártyák közel sem olyan széles körben állnak rendelkezésre, mint korábban.

Az eszközöknek egyedi címe van a buszon. A teszteszközöknek a 0 és 30 közötti tartományok vannak kiosztva, és egyetlen buszon két eszköznek nem lehet azonos címe. A műszerek címe megváltoztatható, és ez általában az előlapon, vagy a hátsó panelen gyakran elhelyezett kapcsolók segítségével történhet.

Aktív hosszabbítók állnak rendelkezésre, és ezek az elemek hosszabb buszokat tesznek lehetővé: elméletileg akár 31 eszköz is lehetséges, valamint a hosszabbítótól függő nagyobb teljes hossz.

Az eredeti HPIB protokollban az átvitel három vezetékes kézfogási rendszert használ. Ennek felhasználásával az elérhető maximális adatsebesség kb. 1 Mbyte / másodperc, de ezt mindig a leglassabb eszköz sebessége szabályozza. Egy későbbi fejlesztés, amelyet gyakran HS-488-nak neveznek, enyhíti a kézfogás körülményeit és lehetővé teszi az adatátviteli sebességet körülbelül 8 Mbit / másodpercig.

Az IEEE 488 buszhoz használt csatlakozót 24 irányú Amphenol 57 sorozatú típusként szabványosítják. Ez ideális fizikai interfészt biztosít a szabvány számára. Az IEEE 488 vagy GPIB csatlakozó formátuma nagyon hasonlít azokhoz, amelyeket a PC-k párhuzamos nyomtatóportjaihoz használtak, bár a GPIB-hez használt típusnak az az előnye, hogy megváltoztatta, így több csatlakozót lehet hátulról támogatni. Ez segíti a busz fizikai beállítását, és megakadályozza a speciális csatlakozódobozokkal vagy csillagpontokkal járó szövődményeket.

Az IEEE 488-on belül a buszon lévő berendezések három kategóriába sorolhatók, bár az elemek több funkciót is elláthatnak:

• Vezérlő: Ahogy a neve is mutatja, a vezérlő az az entitás, amely a busz működését irányítja. Ez általában egy számítógép, és jelzi, hogy a műszereknek el kell látniuk a különféle funkciókat. A GPIB vezérlő azt is biztosítja, hogy ne történjen konfliktus a buszon. Ha két beszélgető beszélgetni próbálna egyszerre, akkor az adatok megsérülnének, és az egész rendszer működése súlyosan károsodna. Lehetséges, hogy több vezérlő ugyanazt a buszt használja; de csak egy működhet kontrollerként egy adott időpontban.
• Hallgató: A figyelő a buszhoz kapcsolt entitás, amely elfogadja az utasításokat a buszról. A figyelő példája egy olyan elem, például egy nyomtató, amely csak a buszról fogad adatokat. Lehet olyan teszteszköz is, mint például egy tápegység vagy kapcsoló mátrix, amely nem végez méréseket.
• Beszélő: Ez az az egység a buszon, amely utasításokat / adatokat ad ki a buszra.

Számos tesztberendezés több funkciót is ellát. Például a buszon keresztül vezérelt voltmérő hallgatóként fog működni a telepítéskor, majd amikor visszaadja az adatokat, beszélőként működik. Mint ilyen, beszélőként / hallgatóként ismert.

Gyakran a GPIB kártyák különböző szerepekben használhatók, de ezeket a GPIB kártyákat leggyakrabban vezérlőként használják, mivel általában a vezérlő számítógépben helyezkednek el. A legtöbb teszteszköz, amelyet esetleg a GBIP interfésszel való használatra szántak, alapkivitelben felszerelné, ezért nem igényelne további GPIB-kártyát.

GPIB jellemzők / paraméterek összefoglalása

Bár a GPIB / IEEE 488 teljes specifikációját az IEEE és az IEC birtokolja, a busz főbb jellemzői az alábbi rövid táblázatban láthatók.

A GPIB előnyei és hátrányai

Mint minden más technológiának, a GPIB-nek is vannak előnyei és hátrányai, amelyeket mérlegelni kell a használat mérlegelésekor.

Előnyök

• Egyszerű és szabványos hardver interfész
• Interfész jelen van sok pad hangszeren
• Masszív csatlakozók és használt csatlakozók (bár néhány szigeteléskábel néha megjelenik).
• Lehetséges több műszer csatlakoztatása egyetlen vezérlőhöz

Hátrányok

• Tömeges csatlakozók
• A kábel megbízhatósága gyenge - gyakran a terjedelmes kábelek következtében.
• Alacsony sávszélesség - lassú a modernebb interfészekhez képest
• Az IEEE 422 Basic nem írja elő a parancsnyelvet (az SCPI a későbbi megvalósításokban használatos, de nem szerepel minden eszközben.

A GPIB képességet számos benchmark eszköz magában foglalja, de amikor a létesítmény használatát választják a rendszer kiépítéséhez, figyelembe kell venni az összes előnyét és hátrányát, mielőtt elköteleznék az időt és a költségeket a használatával kapcsolatban.

GPIB / IEEE 488 ma

A GPIB az 1960-as évek vége óta elérhető, de kora ellenére még mindig értékes eszköz, amelyet széles körben használnak az egész iparban. A legtöbb mérőeszköz alapfelszereltségként vagy opcióként rendelkezik a GPIB-lel, amely megkönnyíti a tesztberendezések használatát a legkülönbözőbb alkalmazásokban, eltekintve attól, hogy az ATE tesztveremben való használatra szánják őket. Ezenkívül a GPIB vagy az IEEE 488 számos más alkalmazásban használatos, ideértve az adatgyűjtést is.

Bár a számítógépek általában nem rendelkeznek GPIB-csatolóval a szokásos módon, előfordulhat, hogy GPIB-kártyát vásárolnak és telepíthetnek. Tekintettel rugalmasságára és kényelmére, és valószínűleg még néhány évig széles körben elterjedt.

Nézd meg a videót: Programming GPIB Intruments Part 1 (Július 2022).