Zanimljiv

Što je GPIB / IEEE 488 sabirnica

Što je GPIB / IEEE 488 sabirnica

Sabirnica sučelja GPIB ili sabirnice opće namjene ili IEEE 488 i dalje je jedan od popularnijih i svestranijih standarda sučelja koji su danas dostupni.

GPIB se široko koristi za omogućavanje daljinskog upravljanja opremom za ispitivanje elektronike, iako se također koristio u mnogim drugim aplikacijama, uključujući opću računalnu komunikaciju.

Može se koristiti za upravljanje mnoštvom testnih instrumenata: od digitalnih multimetara i generatora signala svih vrsta do komutacijskih matrica, analizatora spektra, mjerača vibracija. zapravo bilo koji oblik opreme za ispitivanje elektronike. Svojedobno je čak postalo popularno za povezivanje računala s njihovim pisačima, a mnogi su jeftini pisači koristili GPIB.

Danas većina opreme za ispitivanje elektronike na klupi ima opciju GPIB ili je standardno opremljena. Iako su ga nadmašile druge tehnologije, i dalje se široko koristi i često se postavlja kao osnovna opcija.

Podrijetlo GPIB-a

Izvorno je GPIB nazvan HP-IB. To je proizašlo iz riječi: Hewlett Packard Interface Bus kakvu ih je HP izvorno predstavio za upravljanje njihovom elektroničkom ispitnom opremom (kasnije je HP-ova ispitna oprema postala zasebna tvrtka s imenom Agilent, a kasnije i dalje Keysight).

Kako je stekao popularnost, HPIB, kako se u početku zvao, stekao je niz drugih imena tijekom godina. GPIB su usvojile brojne glavne institucije koje su mu dodijelile svoj broj. Institut inženjera elektrotehnike i elektronike u SAD-u dao mu je svoj broj specifikacije 488 1978. godine, a kao rezultat toga ponekad se naziva IEEE 488 sabirnica ili IEEE488 sabirnica.

Specifikacija IEEE definira osnovne mehaničke električne i protokolarne parametre. Standard IEEE 488.2 objavljen 1987. definira povezane softverske specifikacije.

Druge su organizacije također usvojile standard i dale mu vlastite brojeve koji će se povremeno vidjeti. Američki nacionalni institut za standardizaciju kao i IEC. Standardni brojevi IEC-a bili su IEC-60625-1 i IEC-60625-2, no oni su kasnije zamijenjeni IEC-60488 radi kompatibilnosti brojeva.

Unatoč razmnožavanju imena i brojeva, sve su specifikacije gotovo iste i mogu se koristiti na zamjenjiv način. Od svih imena GPIB je najčešći, a slijedi IEEE 488 sabirnica, pozivajući se na najčešće korišteni standard za sabirnicu.

2004. IEEE i IEC kombiniraju vlastite standarde u kombinirani rad: IEEE / IEC standard IEC-60488-1. Standard IEEE 488.2 na sličan je način kombiniran i postao je IEC-60488-2.

Osnovni koncept GPIB-a

Sabirnica GPIB ili IEEE 488 vrlo je fleksibilan sustav koji omogućuje protok podataka između bilo kojeg instrumenta na sabirnici brzinom prikladnom za najsporiji aktivni instrument. Do petnaest instrumenata može se povezati zajedno s maksimalnom duljinom sabirnice koja ne prelazi 20 m.

Daljnji zahtjev za sabirnicu je da između dva susjedna ispitna instrumenta također ne smije biti više od 2 m.

Moguće je kupiti GPIB kartice za ugradnju u računala koja nemaju ugrađeno sučelje. Budući da su GPIB kartice relativno jeftine, to uključivanje GPIB kartice u sustav čini vrlo troškovnim učinkom njezine instalacije. Svejedno, pad upotrebe GPIB-a znači da GPIB kartice nisu ni približno toliko dostupne kao nekada.

Uređaji imaju jedinstvenu adresu u autobusu. Ispitnim instrumentima dodjeljuju se adrese u rasponu od 0 do 30, a niti jedan instrument na istoj sabirnici ne smije imati istu adresu. Adrese na instrumentima mogu se mijenjati, a to se obično može učiniti putem prednje ploče ili pomoću prekidača koji se često nalaze na stražnjoj ploči.

Dostupni su aktivni produžeci, a ovi predmeti omogućuju dulje sabirnice: do 31 uređaja teoretski je moguće, zajedno s većom ukupnom duljinom koja ovisi o produžitelju.

U izvornom HPIB protokolu, prijenosi koriste trožični sustav rukovanja. Koristeći ovo, maksimalna brzina podataka koja se može postići iznosi oko 1 MB u sekundi, ali to uvijek regulira brzina najsporijeg uređaja. Kasnije poboljšanje koje se često naziva HS-488 opušta uvjete rukovanja i omogućuje brzinu prijenosa podataka do oko 8 Mbytes / sec.

Konektor koji se koristi za IEEE 488 sabirnicu standardiziran je kao 24-smjerni tip serije Amphenol 57. To pruža idealno fizičko sučelje za standard. IEEE 488 ili GPIB konektor vrlo je sličan formatu onima koji su se koristili za paralelne priključke pisača na osobnim računalima, iako je tip koji se koristi za GPIB prednost što je promijenjen tako da nekoliko konektora može imati sigurnosni priključak. To pomaže fizičkom postavljanju autobusa i sprječava komplikacije s posebnim priključnim kutijama ili zvjezdanim točkama.

Unutar IEEE 488, oprema na sabirnici spada u tri kategorije, iako stavke mogu ispuniti više funkcija:

  • Kontroler: Kao što i samo ime govori, kontroler je entitet koji kontrolira rad sabirnice. To je obično računalo i signalizira da instrumenti trebaju obavljati razne funkcije. GPIB kontroler također osigurava da se na magistrali ne dogodi sukob. Ako bi dva govornika istodobno pokušala razgovarati, tada bi se podaci oštetili, a rad cijelog sustava bio bi ozbiljno narušen. Moguće je da više kontrolera dijeli istu sabirnicu; ali samo jedan može djelovati kao kontrolor u bilo kojem određenom trenutku.
  • Slušatelj: Slušatelj je entitet povezan sa sabirnicom koji prihvaća upute sa sabirnice. Primjer slušatelja je stavka kao što je pisač koja prihvaća samo podatke sa sabirnice. To bi mogao biti i ispitni instrument kao što je napajanje ili sklopna matrica koja ne vrši mjerenja.
  • Govornik: Ovo je entitet na autobusu koji izdaje upute / podatke na autobusu.

Mnogi elementi ispitne opreme ispunjavat će više od jedne funkcije. Na primjer, voltmetar koji se kontrolira preko sabirnice ponašat će se kao preslušač kad se postavlja, a kada vraća podatke, ponašat će se kao razgovor. Kao takav poznat je kao govornik / slušatelj.

Često se GPIB kartice mogu koristiti u raznim ulogama, ali te se GPIB kartice najčešće koriste kao kontroleri jer se nalaze u upravljačkom računalu. Većina ispitnih instrumenata koji bi mogli biti namijenjeni upotrebi s GBIP sučeljem to bi standardno ugrađivali i stoga ne bi trebale imati dodatnu GPIB karticu.

Sažetak značajki / parametara GPIB-a

Iako potpunu specifikaciju za GPIB / IEEE 488 drže IEEE i IEC, ključne značajke sabirnice mogu se vidjeti u donjoj kratkoj tablici.


Sažetak značajki IEEE 488 sabirnice / GPIB
ParametarPojedinosti
Maksimalna duljina autobusa20 metara
Maksimalna pojedinačna udaljenost između instrumenata2 metra u prosjeku maksimalno 4 metra u svakom slučaju.
Maksimalan broj instrumenata14 plus kontroler, tj. 15 instrumenata ukupno s najmanje dvije trećine uključenih uređaja.
Širina sabirnice podataka8 redaka.
Linije rukovanja3
Linije za upravljanje autobusima5
KonektorPovremeno se koristi 24-pinski amfenol (tipičan) D-tipa.
Maksimalna brzina prijenosa podataka~ 1 MB / s (HS-488 omogućuje do ~ 8 MB / s).

Prednosti i nedostaci GPIB-a

Kao i bilo koja druga tehnologija, GPIB ima prednosti i nedostatke koje treba razmotriti kad se razmatra njegova upotreba.

Prednosti

  • Jednostavno i standardno hardversko sučelje
  • Sučelje prisutno na mnogim bench instrumentima
  • Upotrijebljeni čvrsti konektori i konektori (iako se neki kabeli za pomicanje izolacije pojavljuju povremeno).
  • Moguće je povezati više instrumenata na jedan kontroler

Mane

  • Glomazni konektori
  • Loša pouzdanost kabela - često posljedica glomaznih kabela.
  • Niska širina pojasa - spora u usporedbi s modernijim sučeljima
  • Osnovni IEEE 422 ne zahtijeva naredbeni jezik (SCPI korišten u kasnijim implementacijama, ali nije uključen u sve instrumente.

Sposobnost GPIB-a uključena je u veliki broj osnovnih instrumenata, ali kada se odlučite za korištenje postrojenja za izgradnju sustava, potrebno je razmotriti sve prednosti i nedostatke prije nego što posvetite vrijeme i troškove njegove upotrebe.

GPIB / IEEE 488 danas

GPIB dostupan je od kasnih 1960-ih, ali unatoč svojoj starosti, još uvijek je vrijedan alat koji se široko koristi u industriji. Većina klupnih instrumenata ima standardno ugrađen GPIB ili opciju koja olakšava uporabu ispitne opreme u raznim primjenama, osim što je namijenjena uporabi u ATE testnom paketu. Uz to, GPIB ili IEEE 488 koristi se u širokom broju drugih aplikacija, uključujući prikupljanje podataka.

Iako računala danas nemaju standardno ugrađena GPIB sučelja, GPIB kartica se može kupiti i instalirati. S obzirom na njegovu fleksibilnost i praktičnost te će vjerojatno ostati u širokoj upotrebi još nekoliko godina.


Gledaj video: LabVIEW for Instrument Control (Siječanj 2022).