Цікаво

Що таке шина GPIB / IEEE 488

Що таке шина GPIB / IEEE 488

Шина GPIB або шина інтерфейсу загального призначення або шина IEEE 488 все ще є одним із найбільш популярних та універсальних стандартів інтерфейсу, доступних сьогодні.

GPIB широко використовується для забезпечення дистанційного управління обладнанням для тестування електроніки, хоча він також використовувався в багатьох інших додатках, включаючи загальний комп'ютерний зв'язок.

Він може використовуватися для управління безліччю тестових приладів: від цифрових мультиметрів та генераторів сигналів будь-якого типу до комутаційних матриць, аналізаторів спектра, вібраметрів. насправді будь-яка форма обладнання для тестування електроніки. Свого часу він навіть став популярним для прив'язки комп'ютерів до їх принтерів, і багато недорогих принтерів використовували GPIB.

Сьогодні більшість стендових випробувальних приладів з електроніки мають або опцію GPIB, або її стандартно оснащують. Незважаючи на те, що його перевершили інші технології, він все ще широко використовується і часто застосовується як основний варіант.

Походження GPIB

Спочатку GPIB був названий HP-IB. Це сталося із слів: Інтерфейсна шина Hewlett Packard, оскільки вона спочатку була представлена ​​HP для управління їх обладнанням для тестування електроніки (згодом відділ випробувального обладнання HP став окремою компанією з назвою Agilent, а пізніше все ще Keysight).

Оскільки він набув популярності, HPIB, як його спочатку називали, за ці роки отримав низку інших назв. GPIB було прийнято низкою основних установ, які надали йому свою кількість. Інститут електротехнічних та електронних інженерів США надав йому номер специфікації 488 в 1978 році, і в результаті його іноді називають шиною IEEE 488 або шиною IEEE488.

Специфікація IEEE визначає основні механічні електричні параметри та параметри протоколу. Стандарт IEEE 488.2, випущений в 1987 році, визначає специфікації відповідного програмного забезпечення.

Інші організації також прийняли стандарт і надали йому власні номери, які час від часу можна буде побачити .. Американський національний інститут стандартів, як і IEC. Стандартними номерами IEC були IEC-60625-1 та IEC-60625-2, але згодом вони були замінені на IEC-60488 для забезпечення сумісності номерів.

Незважаючи на поширення імен та номерів для нього, усі технічні характеристики практично однакові та можуть використовуватися як взаємозамінні. З усіх імен GPIB є найбільш поширеним, за ним йде шина IEEE 488, посилаючись на найбільш часто використовуваний стандарт для шини.

У 2004 році IEEE та IEC об'єднали свої власні стандарти в сумісну роботу: стандарт IEEE / IEC IEC-60488-1. Стандарт IEEE 488.2 був аналогічним чином поєднаний і став IEC-60488-2.

Основна концепція GPIB

Шина GPIB або IEEE 488 - це дуже гнучка система, що дозволяє передавати дані між будь-якими інструментами на шині зі швидкістю, придатною для найповільнішого активного інструменту. До п'ятнадцяти приладів може бути підключено разом з максимальною довжиною шини, що не перевищує 20 м.

Подальшою вимогою до шини є те, що між двома сусідніми контрольними приладами також повинно бути не більше 2 м.

Можна придбати картки GPIB для вбудовування в комп’ютери, в яких не встановлений інтерфейс. Оскільки картки GPIB відносно дешеві, це робить включення картки GPIB в систему дуже економічним методом її встановлення. Тим не менш, падіння використання GPIB означає, що картки GPIB не настільки широко доступні, як раніше.

Пристрої мають унікальну адресу в шині. Тестовим приладам присвоюються адреси в діапазоні від 0 до 30, і жоден два прилади на одній шині не можуть мати однакову адресу. Адреси на приладах можна змінити, і це зазвичай можна зробити за допомогою передньої панелі або за допомогою перемикачів, часто розташованих на задній панелі.

Доступні активні розширювачі, і ці елементи дозволяють довші шини: теоретично можливо до 31 пристрою, а також більша загальна довжина, що залежить від подовжувача.

У оригінальному протоколі HPIB передачі використовують три дротові системи рукостискання. Використовуючи це, максимально можлива швидкість передачі даних становить близько 1 Мбайт на секунду, але це завжди регулюється швидкістю найповільнішого пристрою. Пізніше вдосконалення, яке часто називають HS-488, послаблює умови рукостискання та забезпечує швидкість передачі даних до приблизно 8 Мбайт / с.

Роз'єм, що використовується для шини IEEE 488, стандартизований як 24-смуговий тип серії Amphenol 57. Це забезпечує ідеальний фізичний інтерфейс для стандарту. Роз'єм IEEE 488 або GPIB дуже схожий за форматом на ті, що використовувались для паралельних портів принтерів на ПК, хоча тип, що використовується для GPIB, має перевагу, оскільки його змінили, так що кілька роз'ємів можуть бути захищеними. Це допомагає фізично налаштувати автобус та запобігає ускладненню за допомогою спеціальних з'єднувальних коробок або зіркових точок.

У рамках IEEE 488 обладнання на шині поділяється на три категорії, хоча елементи можуть виконувати більше однієї функції:

  • Контролер: Як випливає з назви, контролер - це сутність, яка контролює роботу шини. Зазвичай це комп’ютер, який сигналізує про те, що прилади повинні виконувати різні функції. Контролер GPIB також гарантує відсутність конфліктів на шині. Якби двоє дикторів намагалися говорити одночасно, тоді дані були б пошкоджені, а робота всієї системи серйозно порушена. Для декількох контролерів можливо спільне використання однієї шини; але лише один може виконувати функції контролера у будь-який конкретний час.
  • Слухач: Слухач - це сутність, підключена до шини, яка приймає вказівки з шини. Прикладом слухача є такий елемент, як принтер, який приймає лише дані з шини. Це також може бути випробувальний прилад, такий як блок живлення або комутаційна матриця, який не проводить вимірювання.
  • Доповідач: Це сутність на шині, яка видає інструкції / дані на шину.

Багато предметів випробувального обладнання виконуватимуть більше однієї функції. Наприклад, вольтметр, який контролюється по шині, буде виконувати функцію прослуховувача, коли він налаштовується, а потім, коли він повертає дані, він буде виконувати функції диктора. Як такий він відомий як диктор / слухач.

Часто картки GPIB можна використовувати в різних ролях, але ці карти GPIB найчастіше використовуються в якості контролерів, оскільки вони, як правило, знаходяться в керуючому комп'ютері. Більшість тестових приладів, які можуть бути призначені для використання з інтерфейсом GBIP, мали б це стандартне обладнання, тому не вимагали б додаткової картки GPIB.

Підсумок особливостей / параметрів GPIB

Незважаючи на те, що повна специфікація GPIB / IEEE 488 дотримується IEEE та IEC, ключові особливості шини можна побачити в короткій таблиці нижче.


Підсумок функцій шини IEEE 488 / GPIB
ПараметрДеталі
Максимальна довжина автобуса20 метрів
Максимальна індивідуальна відстань між інструментами2 метри в середньому максимум 4 метри в будь-якому випадку.
Максимальна кількість інструментів14 плюс контролер, тобто 15 приладів загалом, принаймні дві третини пристроїв увімкнені.
Ширина шини даних8 рядків.
Лінії рукостискання3
Лінії управління автобусом5
З'єднувачІноді використовується 24-контактний амфенол (типовий) типу D.
Максимальна швидкість передачі даних~ 1 Мбайт / с (HS-488 дозволяє до ~ 8 Мбайт / с).

Переваги та недоліки GPIB

Як і будь-яка інша технологія, GPIB має переваги та недоліки, які необхідно зважити, розглядаючи питання про її використання.

Переваги

  • Простий та стандартний апаратний інтерфейс
  • Інтерфейс присутній на багатьох стендових інструментах
  • Використовуються міцні роз'єми та роз'єми (хоча деякі кабелі для зміщення ізоляції з'являються іноді).
  • Можливе підключення декількох інструментів до одного контролера

Недоліки

  • Громіздкі роз'єми
  • Надійність кабелів низька - часто внаслідок громіздких кабелів.
  • Низька пропускна здатність - повільна в порівнянні з більш сучасними інтерфейсами
  • Базовий IEEE 422 не вимагає командної мови (SCPI, використовуваний у пізніших реалізаціях, але не включений у всі інструменти.

Можливість GPIB включена у велику кількість стендових приладів, але коли вибираєте використовувати установку для побудови системи, необхідно врахувати всі переваги та недоліки, перш ніж витрачати час та витрати на її використання.

GPIB / IEEE 488 сьогодні

GPIB був доступний з кінця 1960-х років, але, незважаючи на свій вік, він все ще є цінним інструментом, який широко використовується у всій галузі. Більшість стендових приладів оснащені GPIB стандартно або як опція, що полегшує використання тестового обладнання в різних додатках, крім того, що вони призначені для використання в тестовому стеці ATE. Крім того, GPIB або IEEE 488 використовується в багатьох інших додатках, включаючи збір даних.

Хоча сьогодні комп’ютери, як правило, не мають інтерфейсів GPIB, встановлених стандартно, карту GPIB можна придбати та встановити. З огляду на його гнучкість та зручність, і він, ймовірно, залишатиметься широко використовуваним протягом кількох наступних років.


Перегляньте відео: Выбор шины для бензопилы (Може 2021).