Qu’est-ce que le GPIB ?
Le GPIB (General Purpose Interface Bus) est une norme de communication qui permet d’échanger des signaux (appelés interface) entre des dispositifs d’information.
Les câbles GPIB sont souvent utilisés pour la connexion entre les PC et les instruments pour le contrôle des instruments, et sont une norme interne de Hewlett-Packard (HP) conçue dans les années 1960 et ensuite approuvée par l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) des États-Unis en 1975, et est maintenant une norme internationale, IEEE 488 et IEEE 488.2. 488.2, une norme internationale.
De nombreux instruments de mesure sont équipés d’une interface GPIB en standard et sont utilisés universellement pour la communication avec toutes sortes d’équipements, tels que les systèmes de mesure utilisant des PC et d’autres dispositifs d’information. L’interface GPIB côté PC peut être utilisée pour connecter jusqu’à 15 appareils, y compris le PC, même s’ils ont des vitesses de communication différentes. Toutefois, dans ce cas, la vitesse de communication globale dépend de l’appareil le plus lent.
Utilisations du GPIB
Le GPIB est largement utilisé, en particulier pour les modèles conventionnels, pour se connecter à des équipements de mesure qui peuvent être commandés par logiciel par un PC (ordinateur personnel) pour le contrôle et l’évaluation automatiques.
Le GPIB présente une excellente immunité au bruit et assure une communication très fiable. Il est souvent utilisé dans les instruments de mesure (nécessitant un contrôle strict) afin d’évaluer les caractéristiques électriques comme référence dans la caractérisation des produits. Par exemple, les générateurs de fonctions et les électromètres sont utilisés en combinaison pour mesurer les potentiels et les courants dans les mesures électrochimiques et les technologies de traitement de surface.
Les instruments de mesure bon marché sont souvent équipés d’une communication série RS-232C, tandis que les instruments haut de gamme utilisent souvent le GPIB pour sa grande fiabilité et sa communication à grande vitesse.
Principe du GPIB
Le principe du GPIB est que, pour des raisons de commodité, plusieurs appareils peuvent être connectés en étoile ou en guirlande et, en connectant simplement des câbles, une communication à grande vitesse peut être contrôlée entre les instruments de mesure avec une excellente immunité au bruit. Par exemple, d’autres normes de communication, telles que RS-232C, nécessitent une interface séparée ou un concentrateur de commutation.
Cela est possible grâce à la forme spéciale du connecteur du GPIB. Il présente une structure combinée de fiche et de prise et se compose de 16 lignes de signaux, dont huit bus de données, cinq bus de gestion et trois bus d’échange. Les appareils connectés via le GPIB qui transmettent des données sont appelés “locuteurs” et ceux qui en reçoivent sont appelés “auditeurs”. Le locuteur est l’appareil qui transmet les données et l’auditeur est l’appareil qui reçoit les données.
Un même appareil peut jouer le rôle de locuteur et d’auditeur, mais pas en même temps. Dans ce cas, la communication se fait en alternant l’émission et la réception. Un appareil jouant ce rôle de désignation d’un locuteur et d’un auditeur est appelé contrôleur, et c’est généralement un PC qui joue ce rôle. Les données et les commandes sont échangées avec le contrôleur au format ASCII.
Le rôle joué par la carte GPIB dans ce contexte est d’éviter les collisions de données entre les appareils sur les lignes de communication du bus GPIB. Dans ce rôle, le contrôleur de la carte GPIB est mis en pratique en limitant le nombre d’appareils pouvant envoyer des données à un seul, qui effectue toujours une opération de routine fixe.
Autres informations sur le GPIB
1. Comparaison avec le LAN et l’USB
Ces derniers temps, il y a un nombre croissant de nouveaux modèles qui peuvent contrôler des instruments de mesure dans des normes de communication telles que LAN et USB. Le LAN, en particulier, n’a pas les limitations du GPIB, telles qu’un nombre maximum de 15 unités ou une distance limite de 4 m entre les instruments de mesure, ce qui permet, par exemple, d’effectuer des évaluations de mesures par connexion à distance entre différents sites ou par connexion LAN de la maison au laboratoire lorsque l’on travaille en ligne.
L’USB, quant à lui, peut être utilisé en conjonction avec un concentrateur pour connecter jusqu’à 127 unités, mais il s’agit de la connexion la plus simple et offre la commodité de pouvoir contrôler les communications simplement en connectant un câble USB, même sans connaissance des adresses IP ou d’autres questions liées à la communication. Cependant, le LAN et l’USB sont principalement pris en charge par des modèles relativement nouveaux dans l’industrie des instruments de mesure, et certains instruments de mesure conventionnels ne les prennent pas en charge, de sorte qu’il est nécessaire d’utiliser différents modèles en fonction des éléments à évaluer et du modèle.
Les bus à grande vitesse USB 2.0 et LAN sont supérieurs en termes de vitesse de communication, mais en général, la vitesse de traitement requise pour la mesure et le traitement des données dans les instruments de mesure est plus souvent le facteur limitant la vitesse. En particulier, des différences significatives de vitesse de bus sont perceptibles dans le traitement des formes d’onde modulées sur les analyseurs de spectre, etc. où la quantité de données est importante.
2. IEEE488 et IEEE488.2
La norme IEEE488.2 est un surensemble de la norme IEEE488, qui ne spécifiait pas de commandes, de formats de données ou de requêtes, mais uniquement des protocoles de communication de base et des spécifications pour les interfaces de communication électriques et mécaniques.
IEEE 488.2, en tant que norme supérieure à IEEE 488, spécifie également les commandes et les formats de données, et met davantage l’accent sur les normes de communication entre les instruments de mesure et les dispositifs d’information.