¿Qué es GPIB?
GPIB (General Purpose Interface Bus) es un estándar de comunicación que proporciona un medio de intercambio de señales (la llamada interfaz) entre dispositivos de información.
Los cables GPIB se utilizan a menudo para la conexión entre PC e instrumentos para el control de instrumentos, y son un estándar interno de Hewlett-Packard (HP) concebido en la década de 1960 y posteriormente aprobado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de EE.UU. (IEEE) en 1975, y ahora es un estándar internacional, IEEE 488 e IEEE 488.2. 488.2, una norma internacional.
Muchos instrumentos de medida están equipados de serie con una interfaz GPIB y se utilizan universalmente para la comunicación con todo tipo de equipos, como los sistemas de medida que utilizan PC y otros dispositivos de información. La interfaz GPIB del lado del PC puede utilizarse para conectar hasta 15 dispositivos con diferentes velocidades de comunicación, incluido el PC. Sin embargo, en este caso la velocidad global de comunicación depende del dispositivo más lento.
Usos del GPIB
El GPIB se utiliza mucho, especialmente en los modelos convencionales, para conectar equipos de medida que pueden ser controlados por software mediante un PC (ordenador personal) para su control y evaluación automáticos.
GPIB tiene una excelente inmunidad al ruido y proporciona una comunicación altamente fiable. Suele emplearse en instrumentos de medida (que requieren un control estricto) para evaluar características eléctricas como referencia en la caracterización de productos. Por ejemplo, los generadores de funciones y los electrómetros se utilizan en combinación para medir el potencial y la corriente en la medición electroquímica y la tecnología de tratamiento de superficies.
Los instrumentos de medida de bajo coste suelen estar equipados con comunicación serie RS-232C, mientras que los instrumentos de gama alta suelen utilizar GPIB por su alta fiabilidad y alta velocidad de comunicación.
Principio de GPIB
El principio de GPIB es que, para garantizar la comodidad, se pueden conectar varios dispositivos en estrella o en cadena y, simplemente conectando cables, se puede controlar la comunicación de alta velocidad entre los instrumentos de medición con una excelente inmunidad al ruido. Por ejemplo, otros estándares de comunicación, como RS-232C, requieren una interfaz independiente o un concentrador de conmutación.
Esto es posible gracias a la forma especial del conector del GPIB. Tiene una estructura combinada de clavija y receptáculo y consta de 16 líneas de señal, que comprenden ocho buses de datos, cinco buses de gestión y tres buses de handshake. los dispositivos conectados a través de GPIB que transmiten datos se denominan “habladores” y los que reciben se denominan “oyentes”. El emisor es el dispositivo que transmite los datos y el receptor es el dispositivo que los recibe.
Un mismo dispositivo puede desempeñar las funciones de emisor y receptor, pero no al mismo tiempo. En este caso, la comunicación se produce alternando entre transmisión y recepción. Un dispositivo con esta función de designar a un hablante y a un oyente se denomina controlador, y generalmente es un PC el que asume este papel. Los datos y comandos se intercambian con el controlador en formato ASCII.
El papel desempeñado por la placa GPIB en este contexto es evitar colisiones de datos entre dispositivos en las líneas de comunicación del bus GPIB. En este papel, el controlador de la placa GPIB se pone en práctica limitando el número de dispositivos que pueden enviar datos a sólo uno, que siempre realiza una operación de rutina fija.
Más Información sobre GPIB
1. Comparación con LAN y USB
Recientemente, hay un número creciente de nuevos modelos que pueden controlar instrumentos de medida en estándares de comunicación como LAN y USB. LAN, en particular, no tiene las limitaciones de GPIB, como un número máximo de 15 unidades o un límite de distancia de 4 m entre instrumentos de medida, lo que permite, por ejemplo, realizar evaluaciones de medidas mediante conexión remota entre distintos emplazamientos o mediante conexión LAN desde casa al laboratorio cuando se trabaja en línea.
El USB, por su parte, puede utilizarse junto con un concentrador para conectar hasta 127 unidades, pero es la conexión más sencilla y ofrece la comodidad de poder controlar las comunicaciones simplemente conectando un cable USB, incluso sin conocimientos de direcciones IP u otras cuestiones relacionadas con las comunicaciones. Sin embargo, tanto LAN como USB son soportados principalmente por modelos relativamente nuevos en la industria de los instrumentos de medida, y algunos instrumentos de medida convencionales no los soportan, por lo que es necesario utilizar diferentes modelos en función de los elementos a evaluar y del modelo.
Los buses de alta velocidad USB 2.0 y LAN son superiores en cuanto a velocidad de comunicación, pero, en general, la velocidad de procesamiento necesaria para la medición y el tratamiento de datos en los instrumentos de medida suele ser el factor limitante de la velocidad. En concreto, las diferencias significativas en la velocidad del bus se aprecian en el procesamiento de formas de onda moduladas en analizadores de espectro, etc., donde la cantidad de datos es grande.
2. IEEE488 e IEEE488.2
IEEE488.2 es una norma superpuesta a IEEE488, que no especificaba comandos, formatos de datos ni consultas, sino únicamente protocolos de comunicación básicos y especificaciones para interfaces de comunicación eléctricas y mecánicas.
IEEE 488.2, como superconjunto de IEEE 488, también especifica comandos y formatos de datos, y hace más hincapié en las normas de comunicación entre instrumentos de medida y dispositivos de información.