IEEE-488 / GPIB (General Purpose Interface Bus)

Шина IEEE-488 и соответствующий протокол широко используются в программно-аппаратных комплексах для соединения ПК и рабочих станций с измерительными инструментами (в частности, в системах сбора данных). Разработанный в 60-х годах в Hewlett-Packard, протокол изначально назывался HPIB (Hewlett-Packard Interace Bus, интерфейсная шина Hewlett-Packard). Впоследствии другие компании подхватили инициативу и начали использовать протокол для своих внутренних целей. Протокол был стандартизован американским Институтом инженеров электротехнической и электронной промышленности (IEEE) и переименован в IEEE-488 (по номеру стандарта) или GPIB (General Purpose Interface Bus, интерфейсная шина общего назначения) в середине 70-х годов. Аналогичный российский стандарт называется Канал Общего Пользования (КОП).

Поскольку шина IEEE-488 хорошо стандартизована и протестирована, большинство производителей автоматизированных измерительных систем и инструментов встраивают в свои изделия интерфейсы GPIB в качестве основного канала передачи данных.

Устройства, подключенные к шине IEEE-488 могут находиться в состоянии "listener" (считывает сообщения с шины) либо "talker" (посылает сообщения на шину), либо быть типа "контроллер". В каждый конкретный момент времени в состоянии "talker" может быть одно и только одно устройство, в то время как в состоянии "listener" может быть произвольное количество устройств. Контроллер определяет, какие из устройств в данный момент находятся в состоянии "talker" и "listener".

Шина состоит из 24 проводов (16 сигнальных линий для передачи данных: 8 прямых и 8 обратных; три согласующих; 5 для управления шиной) и сконфигурирована таким образом, что одновременно может обслуживать до 15 клиентов с адресами от 0 до 30 включительно (адреса устройств не обязаны быть непрерывными, но во избежание конфликтов обязаны быть различными).

Интерфейсные карты GPIB существуют для шин PCI, PC Card (PCMCA), ISA, NuBus, Sbus и NECBus.

Так называемый высокоскоростной протокол GPIB (HS-488), предложенный фирмой National Instruments в 1996 году, позволяет увеличить пропускную способность шины до 8 мбайт/сек, используя стандартные кабели и аппаратную базу. За одну операцию "talker" посылает столько байт данных, сколько "listener" в состоянии принять, исходя из наличия свободных буферов. Протокол HS-488 полностью совместим с существующими системами, основанными на IEEE-488.1, поэтому устройства обоих типов могут сосуществовать на одной шине.

Одним из компонентов системы команд GPIB является Стандарт Команд Программируемого Инструмента (Standard Commands for Programming Instruments, SCPI), принятый в 1990 году. SCPI определяет стандартные правила сокращения ключевых слов, используемых в качестве команд.

При подготовке статьи использованы материалы с сайта iXBT.com.