น่าสนใจ

GPIB / IEEE 488 Bus คืออะไร

GPIB / IEEE 488 Bus คืออะไร


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

GPIB หรือ General Purpose Interface Bus หรือ IEEE 488 bus ยังคงเป็นหนึ่งในมาตรฐานอินเทอร์เฟซที่ได้รับความนิยมและหลากหลายในปัจจุบัน

GPIB ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำให้อุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์สามารถควบคุมได้จากระยะไกลแม้ว่าจะใช้ในแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ อีกมากมายรวมถึงการสื่อสารคอมพิวเตอร์ทั่วไป

สามารถใช้ควบคุมอุปกรณ์ทดสอบต่างๆได้ตั้งแต่มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลและเครื่องกำเนิดสัญญาณทุกประเภทไปจนถึงเมทริกซ์สวิตชิ่งเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเครื่องวัดการสั่น ในความเป็นจริงอุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ทุกรูปแบบ ครั้งหนึ่งมันเป็นที่นิยมในการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์กับเครื่องพิมพ์และเครื่องพิมพ์ต้นทุนต่ำจำนวนมากใช้ GPIB

ปัจจุบันอุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์แบบตั้งโต๊ะส่วนใหญ่มีตัวเลือก GPIB หรือติดตั้งเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน แม้ว่าเทคโนโลยีอื่น ๆ จะถูกแซงหน้าไปแล้ว แต่ก็ยังคงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมักจะติดตั้งเป็นตัวเลือกพื้นฐาน

ต้นกำเนิด GPIB

เดิม GPIB มีชื่อว่า HP-IB สิ่งนี้มาจากคำพูด: Hewlett Packard Interface Bus ตามที่ HP แนะนำสำหรับการควบคุมอุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขา (ต่อมาแขนอุปกรณ์ทดสอบของ HP ได้กลายเป็น บริษัท แยกต่างหากโดยใช้ชื่อ Agilent และต่อมายังคงเป็น Keysight)

เนื่องจากได้รับความนิยม HPIB ตามที่เรียกกันในตอนแรกได้รับชื่ออื่น ๆ มากมายในช่วงหลายปีที่ผ่านมา GPIB ได้รับการรับรองจากสถาบันหลักหลายแห่งที่กำหนดหมายเลขไว้ สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในสหรัฐอเมริกาได้กำหนดหมายเลขข้อกำหนด 488 ในปี 1978 และบางครั้งเรียกว่าบัส IEEE 488 หรือบัส IEEE488

ข้อกำหนด IEEE กำหนดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าเชิงกลและโปรโตคอลพื้นฐาน มาตรฐาน IEEE 488.2 ที่เผยแพร่ในปี 1987 กำหนดข้อกำหนดของซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง

องค์กรอื่น ๆ ก็นำมาตรฐานไปใช้เช่นกันและกำหนดหมายเลขของตนเองซึ่งจะมีให้เห็นเป็นครั้งคราว .. American National Standards Institute ตามที่มี IEC หมายเลขมาตรฐาน IEC คือ IEC-60625-1 และ IEC-60625-2 แต่ต่อมาถูกแทนที่ด้วย IEC-60488 เพื่อให้เข้ากันได้กับหมายเลข

แม้จะมีการแพร่หลายของชื่อและหมายเลข แต่ข้อมูลจำเพาะนั้นแทบจะเหมือนกันและสามารถใช้แทนกันได้ GPIB เป็นชื่อที่ใช้กันมากที่สุดตามด้วย IEEE 488 bus ซึ่งหมายถึงมาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับบัส

ในปี 2547 IEEE และ IEC ได้รวมมาตรฐานของตนเองเข้าด้วยกันในการทำงานร่วมกัน: มาตรฐาน IEEE / IEC IEC-60488-1 มาตรฐาน IEEE 488.2 ถูกรวมเข้าด้วยกันและกลายเป็น IEC-60488-2

แนวคิด GPIB พื้นฐาน

บัส GPIB หรือ IEEE 488 เป็นระบบที่ยืดหยุ่นมากทำให้ข้อมูลสามารถไหลระหว่างเครื่องมือใด ๆ บนบัสด้วยความเร็วที่เหมาะสมกับเครื่องมือที่ทำงานช้าที่สุด สามารถเชื่อมต่อเครื่องดนตรีได้สูงสุดสิบห้าชิ้นโดยมีความยาวบัสสูงสุดไม่เกิน 20 เมตร

ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับรถบัสคือต้องมีความยาวไม่เกิน 2 เมตรระหว่างเครื่องมือทดสอบสองชิ้นที่อยู่ติดกัน

เป็นไปได้ที่จะซื้อการ์ด GPIB เพื่อรวมเข้ากับคอมพิวเตอร์ที่ไม่มีอินเทอร์เฟซ เนื่องจากการ์ด GPIB มีราคาค่อนข้างถูกจึงทำให้การติดตั้งการ์ด GPIB เข้าในระบบเป็นวิธีที่คุ้มค่ามาก ที่กล่าวว่าการใช้ GPIB ที่ลดลงหมายความว่าการ์ด GPIB นั้นไม่สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางเท่าที่เคยเป็นมา

อุปกรณ์ต่างๆมีที่อยู่เฉพาะบนรถบัส เครื่องมือทดสอบได้รับการจัดสรรแอดเดรสในช่วง 0 ถึง 30 และไม่อนุญาตให้เครื่องมือสองตัวบนบัสเดียวกันมีแอดเดรสเดียวกัน ที่อยู่บนเครื่องมือสามารถเปลี่ยนแปลงได้และโดยปกติแล้วอาจทำได้ผ่านแผงด้านหน้าหรือโดยใช้สวิตช์ที่มักจะอยู่ที่แผงด้านหลัง

มีตัวขยายที่ใช้งานอยู่และรายการเหล่านี้ช่วยให้รถโดยสารยาวขึ้น: เป็นไปได้มากถึง 31 อุปกรณ์ในทางทฤษฎีพร้อมกับความยาวโดยรวมที่มากขึ้นขึ้นอยู่กับตัวขยาย

ในโปรโตคอล HPIB ดั้งเดิมการถ่ายโอนจะใช้ระบบจับมือสามสาย การใช้อัตราข้อมูลสูงสุดที่ทำได้จะอยู่ที่ประมาณ 1 Mbyte ต่อวินาที แต่จะควบคุมด้วยความเร็วของอุปกรณ์ที่ช้าที่สุดเสมอ การปรับปรุงในภายหลังมักเรียกว่า HS-488 ช่วยผ่อนคลายเงื่อนไขการจับมือและทำให้อัตราข้อมูลสูงถึงประมาณ 8 Mbytes / วินาที

ขั้วต่อที่ใช้กับบัส IEEE 488 ได้รับการกำหนดมาตรฐานให้เป็นชนิด Amphenol 57 ซีรี่ส์ 24 ทาง นี่เป็นอินเทอร์เฟซทางกายภาพที่เหมาะสำหรับมาตรฐาน ตัวเชื่อมต่อ IEEE 488 หรือ GPIB มีรูปแบบคล้ายกันมากกับที่ใช้สำหรับพอร์ตเครื่องพิมพ์ขนานบนพีซีแม้ว่าประเภทที่ใช้สำหรับ GPIB จะมีข้อได้เปรียบที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สามารถใช้ตัวเชื่อมต่อหลายตัวได้ สิ่งนี้ช่วยในการตั้งค่าทางกายภาพของบัสและป้องกันความยุ่งยากกับกล่องเชื่อมต่อพิเศษหรือจุดดาว

ภายใน IEEE 488 อุปกรณ์บนรถบัสแบ่งออกเป็นสามประเภทแม้ว่ารายการต่างๆสามารถตอบสนองได้มากกว่าหนึ่งฟังก์ชัน:

  • ตัวควบคุม: ตามชื่อที่แนะนำคอนโทรลเลอร์คือเอนทิตีที่ควบคุมการทำงานของบัส โดยปกติจะเป็นคอมพิวเตอร์และเป็นสัญญาณว่าเครื่องมือจะทำหน้าที่ต่างๆ ตัวควบคุม GPIB ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีข้อขัดแย้งเกิดขึ้นบนบัส หากผู้พูดสองคนพยายามพูดคุยในเวลาเดียวกันข้อมูลจะเสียหายและการทำงานของทั้งระบบจะบกพร่องอย่างร้ายแรง เป็นไปได้ที่คอนโทรลเลอร์หลายตัวจะแชร์บัสเดียวกัน แต่มีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ควบคุมได้ตลอดเวลา
  • ผู้ฟัง: Listener คือเอนทิตีที่เชื่อมต่อกับบัสที่รับคำสั่งจากบัส ตัวอย่างของ Listener คือรายการเช่นเครื่องพิมพ์ที่รับเฉพาะข้อมูลจากบัส อาจเป็นเครื่องมือทดสอบเช่นพาวเวอร์ซัพพลายหรือเมทริกซ์สวิตชิ่งที่ไม่ได้ทำการวัด
  • นักพูด: นี่คือเอนทิตีบนบัสที่ออกคำแนะนำ / ข้อมูลไปยังบัส

อุปกรณ์ทดสอบหลายรายการจะตอบสนองมากกว่าหนึ่งฟังก์ชัน ตัวอย่างเช่นโวลต์มิเตอร์ที่ควบคุมบนบัสจะทำหน้าที่เป็นผู้ฟังเมื่อมีการตั้งค่าจากนั้นเมื่อส่งคืนข้อมูลก็จะทำหน้าที่เป็นตัวพูด เช่นนี้เรียกว่านักพูด / ผู้ฟัง

บ่อยครั้งที่การ์ด GPIB สามารถใช้งานได้หลากหลายบทบาท แต่การ์ด GPIB เหล่านี้มักใช้เป็นตัวควบคุมเนื่องจากมักจะอยู่ในคอมพิวเตอร์ควบคุม เครื่องมือทดสอบส่วนใหญ่ที่อาจมีไว้สำหรับใช้กับอินเทอร์เฟซ GBIP จะติดตั้งเป็นมาตรฐานดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้การ์ด GPIB เพิ่มเติม

สรุปคุณสมบัติ / พารามิเตอร์ของ GPIB

แม้ว่าข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับ GPIB / IEEE 488 จะจัดขึ้นโดย IEEE และ IEC แต่ก็มีคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับบัสอยู่ในตารางสั้น ๆ ด้านล่าง


สรุปคุณสมบัติ IEEE 488 บัส / GPIB
พารามิเตอร์รายละเอียด
ความยาวสูงสุดของรถบัส20 เมตร
ระยะห่างสูงสุดระหว่างเครื่องดนตรี2 เมตรเฉลี่ยสูงสุด 4 เมตรในทุกกรณี
จำนวนตราสารสูงสุดตัวควบคุม 14 ตัวบวกเช่นอุปกรณ์ทั้งหมด 15 ชิ้นโดยมีอุปกรณ์อย่างน้อยสองในสามที่เปิดอยู่
ความกว้างของบัสข้อมูล8 บรรทัด
เส้นจับมือ3
สายการจัดการรถเมล์5
ตัวเชื่อมต่อAmphenol 24 พิน (ทั่วไป) D-type ใช้เป็นครั้งคราว
อัตราข้อมูลสูงสุด~ 1 Mbyte / วินาที (HS-488 อนุญาตสูงสุด ~ 8Mbyte / วินาที)

ข้อดีและข้อเสียของ GPIB

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่น ๆ GPIB มีข้อดีและข้อเสียที่ต้องชั่งน้ำหนักเมื่อพิจารณาการใช้งาน

ข้อดี

  • อินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์ที่เรียบง่ายและเป็นมาตรฐาน
  • อินเทอร์เฟซมีอยู่ในเครื่องมือบัลลังก์
  • ใช้ขั้วต่อและขั้วต่อที่ทนทาน (แม้ว่าสายเคเบิลรางฉนวนบางสายจะปรากฏเป็นครั้งคราว)
  • เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อเครื่องมือหลายตัวเข้ากับคอนโทรลเลอร์ตัวเดียว

ข้อเสีย

  • ขั้วต่อขนาดใหญ่
  • ความน่าเชื่อถือของสายเคเบิลไม่ดี - มักเป็นผลมาจากสายเคเบิลที่มีขนาดใหญ่
  • แบนด์วิดท์ต่ำ - ช้าเมื่อเทียบกับอินเทอร์เฟซที่ทันสมัยกว่า
  • IEEE 422 พื้นฐานไม่ได้กำหนดภาษาคำสั่ง (SCPI ใช้ในการใช้งานในภายหลัง แต่ไม่รวมอยู่ในเครื่องมือทั้งหมด

ความสามารถของ GPIB รวมอยู่ในเครื่องมือ Bench จำนวนมาก แต่เมื่อเลือกที่จะใช้สิ่งอำนวยความสะดวกในการสร้างระบบจำเป็นต้องพิจารณาข้อดีและข้อเสียทั้งหมดก่อนที่จะกำหนดเวลาและต้นทุนในการใช้งาน

GPIB / IEEE 488 วันนี้

GPIB มีวางจำหน่ายตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1960 แต่ถึงแม้จะมีอายุมาก แต่ก็ยังคงเป็นเครื่องมือที่มีค่าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมนี้ เครื่องมือตั้งโต๊ะส่วนใหญ่มี GPIB เป็นอุปกรณ์มาตรฐานหรือเป็นตัวเลือกทำให้ง่ายต่อการใช้อุปกรณ์ทดสอบในการใช้งานที่หลากหลายนอกเหนือจากการใช้งานเฉพาะในกองทดสอบ ATE นอกจากนี้ GPIB หรือ IEEE 488 ยังใช้ในแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ อีกมากมายรวมถึงการเก็บข้อมูล

แม้ว่าคอมพิวเตอร์มักจะไม่ได้ติดตั้งอินเทอร์เฟซ GPIB ตามมาตรฐานในปัจจุบัน แต่อาจมีการซื้อและติดตั้งการ์ด GPIB ในแง่ของความยืดหยุ่นและความสะดวกสบายและมีแนวโน้มว่าจะยังคงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอีกหลายปีข้างหน้า


ดูวิดีโอ: EEVblog #1232 - Add Web Access To Old Instruments! (อาจ 2022).