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GPIB / IEEE 488 버스 란?

GPIB / IEEE 488 버스 란?

GPIB 또는 범용 인터페이스 버스 또는 IEEE 488 버스는 오늘날 사용 가능한 가장 인기 있고 다양한 인터페이스 표준 중 하나입니다.

GPIB는 일반 컴퓨터 통신을 포함한 다른 많은 애플리케이션에서도 사용되었지만 전자 테스트 장비를 원격으로 제어하는 ​​데 널리 사용됩니다.

디지털 멀티 미터 및 모든 종류의 신호 발생기에서 스위칭 매트릭스, 스펙트럼 분석기, 진동 측정기에 이르기까지 모든 테스트 장비를 제어하는 ​​데 사용할 수 있습니다. 사실 모든 형태의 전자 테스트 장비. 한때 컴퓨터를 프린터에 연결하는데도 인기가 있었고 많은 저가 프린터에서 GPIB를 사용했습니다.

오늘날 대부분의 벤치 전자 테스트 장비에는 GPIB 옵션이 있거나 표준으로 장착되어 있습니다. 다른 기술을 능가했지만 여전히 널리 사용되고 있으며 종종 기본 옵션으로 적합합니다.

GPIB 기원

원래 GPIB는 HP-IB로 명명되었습니다. 이는 HP가 전자 테스트 장비를 제어하기 위해 처음 도입 한 Hewlett Packard Interface Bus라는 단어에서 비롯되었습니다 (나중에 HP의 테스트 장비 부문이 Agilent라는 이름으로 별도의 회사가되었고 나중에는 키 사이트로 이어짐).

인기가 높아짐에 따라 처음에 불렸던 HPIB는 수년에 걸쳐 많은 다른 이름을 얻었습니다. GPIB는 번호를 부여한 여러 주요 기관에서 채택했습니다. 미국 전기 및 전자 엔지니어 협회 (Institute of Electrical and Electronic Engineers)는 1978 년에 사양 번호 488을 지정했으며 그 결과 IEEE 488 버스 또는 IEEE488 버스라고도합니다.

IEEE 사양은 기본적인 기계적 전기 및 프로토콜 매개 변수를 정의합니다. 1987 년에 발표 된 IEEE 488.2 표준은 관련 소프트웨어 사양을 정의합니다.

다른 조직들도 표준을 채택하고 때때로 볼 수있는 자체 번호를 부여했습니다. 미국 국립 표준 협회 (American National Standards Institute)와 IEC도 있습니다. IEC 표준 번호는 IEC-60625-1 및 IEC-60625-2 였지만 나중에 번호 호환성을 제공하기 위해 IEC-60488로 대체되었습니다.

이름과 번호가 급증 했음에도 불구하고 사양은 거의 모두 동일하며 서로 바꿔서 사용할 수 있습니다. 모든 이름 중에서 GPIB가 가장 일반적이며 그 다음이 IEEE 488 버스이며 버스에 가장 일반적으로 사용되는 표준을 나타냅니다.

2004 년에 IEEE와 IEC는 자체 표준을 결합하여 IEEE / IEC 표준 IEC-60488-1로 구성했습니다. IEEE 488.2 표준은 유사하게 결합되어 IEC-60488-2가되었습니다.

기본 GPIB 개념

GPIB 또는 IEEE 488 버스는 매우 유연한 시스템으로, 가장 느린 활성 계측기에 적합한 속도로 버스의 계측기간에 데이터가 흐르도록합니다. 최대 15 개의 기기를 최대 버스 길이가 20m를 초과하지 않는 한 함께 연결할 수 있습니다.

버스에 대한 추가 요구 사항은 인접한 두 테스트 장비 사이에 2m를 넘지 않아야한다는 것입니다.

인터페이스가 장착되지 않은 컴퓨터에 통합하기 위해 GPIB 카드를 구매할 수 있습니다. GPIB 카드는 상대적으로 저렴하기 때문에 시스템에 GPIB 카드를 포함하는 것은 비용 효과가 매우 높은 설치 방법입니다. 즉, GPIB의 사용이 감소함에 따라 GPIB 카드가 예전만큼 널리 사용 가능하지 않다는 것을 의미합니다.

장치에는 버스에서 고유 한 주소가 있습니다. 테스트 장비에는 0 ~ 30 범위의 주소가 할당되며 동일한 버스에있는 두 장비는 동일한 주소를 가질 수 없습니다. 기기의 주소는 변경할 수 있으며 일반적으로 전면 패널을 통해 또는 후면 패널에있는 스위치를 사용하여 수행 할 수 있습니다.

액티브 익스텐더를 사용할 수 있으며 이러한 항목은 더 긴 버스를 허용합니다. 이론적으로 최대 31 개의 장치가 가능하며 익스텐더에 따라 더 긴 전체 길이가 가능합니다.

원래 HPIB 프로토콜에서 전송은 3 선 핸드 셰이 킹 시스템을 사용합니다. 이를 사용하여 얻을 수있는 최대 데이터 속도는 초당 약 1MB이지만 항상 가장 느린 장치의 속도에 의해 제어됩니다. HS-488이라고도하는 최신 개선 기능은 핸드 쉐이킹 조건을 완화하고 최대 약 8MB / 초의 데이터 속도를 가능하게합니다.

IEEE 488 버스에 사용되는 커넥터는 24 방향 Amphenol 57 시리즈 유형으로 표준화되었습니다. 이것은 표준에 이상적인 물리적 인터페이스를 제공합니다. IEEE 488 또는 GPIB 커넥터는 GPIB에 사용되는 유형이 변경되어 여러 커넥터를 피기 백 할 수 있다는 장점이 있지만 PC의 병렬 프린터 포트에 사용 된 것과 형식이 매우 유사합니다. 이는 버스의 물리적 설정을 돕고 특수 연결 상자 또는 스타 포인트로 인한 복잡성을 방지합니다.

IEEE 488 내에서 버스의 장비는 세 가지 범주로 분류되지만 항목은 둘 이상의 기능을 수행 할 수 있습니다.

  • 제어 장치: 이름에서 알 수 있듯이 컨트롤러는 버스의 작동을 제어하는 ​​엔티티입니다. 일반적으로 컴퓨터이며 기기가 다양한 기능을 수행하도록 신호를 보냅니다. GPIB 컨트롤러는 또한 버스에서 충돌이 발생하지 않도록합니다. 두 명의 화자가 동시에 말을 시도하면 데이터가 손상되고 전체 시스템의 작동이 심각하게 손상됩니다. 여러 컨트롤러가 동일한 버스를 공유 할 수 있습니다. 그러나 특정 시간에 하나만 컨트롤러 역할을 할 수 있습니다.
  • 경청자: 리스너는 버스에서 명령을 받아들이는 버스에 연결된 엔티티입니다. 리스너의 예로는 버스에서 데이터 만받는 프린터와 같은 항목이 있습니다. 측정을 수행하지 않는 전원 공급 장치 또는 스위칭 매트릭스와 같은 테스트 장비 일 수도 있습니다.
  • 연설자: 이것은 버스에 명령 / 데이터를 발행하는 버스의 엔티티입니다.

테스트 장비의 많은 항목이 하나 이상의 기능을 수행합니다. 예를 들어 버스를 통해 제어되는 전압계는 설정 될 때 청취자 역할을하고 데이터를 반환 할 때 발화자 역할을합니다. 따라서 화자 / 청취자라고합니다.

종종 GPIB 카드는 다양한 역할로 사용될 수 있지만 이러한 GPIB 카드는 제어 컴퓨터에 상주하는 경향이 있으므로 컨트롤러로 가장 자주 사용됩니다. GBIP 인터페이스와 함께 사용하도록 고안된 대부분의 테스트 장비는 표준으로 적합하므로 추가 GPIB 카드가 필요하지 않습니다.

GPIB 기능 / 파라미터 요약

GPIB / IEEE 488에 대한 전체 사양은 IEEE 및 IEC에 의해 유지되지만 버스의 주요 기능은 아래의 짧은 표에서 확인할 수 있습니다.


IEEE 488 버스 / GPIB 기능 요약
매개 변수세부
최대 버스 길이20 미터
기기 간의 최대 개별 거리어떤 경우에도 평균 2 미터는 최대 4 미터입니다.
최대 기기 수컨트롤러 14 개, 즉 장치의 3 분의 2 이상이 켜져있는 총 15 개의 기기.
데이터 버스 폭8 줄.
핸드 셰이크 라인3
버스 관리 라인5
커넥터24 핀 Amphenol (일반) D 형이 가끔 사용됩니다.
최대 데이터 속도~ 1MB / 초 (HS-488은 최대 ~ 8MB / 초 허용).

GPIB의 장단점

다른 기술과 마찬가지로 GPIB에는 사용을 고려할 때 고려해야 할 장점과 단점이 있습니다.

장점

  • 단순하고 표준적인 하드웨어 인터페이스
  • 많은 벤치 장비에 존재하는 인터페이스
  • 견고한 커넥터 및 커넥터가 사용되었습니다 (일부 절연 변위 케이블이 가끔 나타남).
  • 하나의 컨트롤러에 여러 기기 연결 가능

단점

  • 부피가 큰 커넥터
  • 케이블 신뢰성 불량-종종 부피가 큰 케이블로 인해 발생합니다.
  • 낮은 대역폭-최신 인터페이스에 비해 느림
  • 기본 IEEE 422는 명령 언어 (나중 구현에 사용되는 SCPI가 모든 계측기에 포함되지는 않음)를 요구하지 않습니다.

GPIB 기능은 많은 벤치 장비에 포함되어 있지만 시스템 구축을 위해 시설을 사용하기로 선택한 경우 사용에 시간과 비용을 투입하기 전에 모든 장점과 단점을 고려해야합니다.

현재 GPIB / IEEE 488

GPIB는 1960 년대 후반부터 사용 가능했지만 그 시대에도 불구하고 여전히 업계에서 널리 사용되는 귀중한 도구입니다. 대부분의 벤치 장비에는 GPIB가 표준 또는 옵션으로 장착되어있어 ATE 테스트 스택 전용으로 사용하는 것 외에 다양한 애플리케이션에서 테스트 장비를 쉽게 사용할 수 있습니다. 또한 GPIB 또는 IEEE 488은 데이터 수집을 포함하여 다양한 다른 애플리케이션에서 사용됩니다.

오늘날 컴퓨터에는 GPIB 인터페이스가 표준으로 장착되지 않는 경향이 있지만 GPIB 카드를 구입하여 설치할 수 있습니다. 유연성과 편리함을 고려할 때 앞으로 몇 년 동안 널리 사용되고있을 것입니다.

비디오보기: Keithley 6485 5 5 Digit Autoranging Picoammeter with IEEE 488 GPIB automation for sale used (십월 2020).