gpib

GPIB

Descripción de GPIB
GPIB es un estándar de conexión que permite la comunicación de un
ordenador con instrumentos electrónicos de medida, como pueden ser generadores de
funciones, osciloscopios, etc. Las siglas corresponden a General Purpose Interface
Bus, pero a pesar de este nombre, fue diseñado específicamente para la conexión
de instrumentos de medida.
Historia
Fue creado en1965 por la compañía Hewlett-Packard, que lo denominó
originalmente HP-IB, y se popularizó con rapidez, debido a sus altas tasas de
transferencia de datos (8 Mbytes/s).
En 1975, para evitar la dispersión de características, los principales fabricantes
acordaron la estandarización del GPIB (IEEE 488.1), centrándose en las características
eléctricas y mecánicas del bus. En Europa se acoge con lanorma IEC-625.1, que
modifica el conector.
En 1978 se revisó el documento y terminó siendo adoptado ampliamente en la
industria bajo las siguientes denominaciones:
- GPIB (General Purpose Interface Bus)
- HP-IB (Hewlet-Packard Interface Bus)
- IEEE 488 Bus
- IEEE 488.1 (denominación posterior, al definir el IEEE 488.2).
En 1987 tuvo lugar una segunda estandarización (IEEE 488.2) quedelimitó de
forma más concreta la programación del GPIB, definiendo comandos de aparatos, formato
de mensajes y estado de los instrumentos. Se pretendía aumentar la compatibilidad
entre sistemas. Sin embargo este protocolo no llegó a reemplazar al original. De hecho hoy
día sigue habiendo aparatos que responden únicamente al IEEE 488.1.
En 1990 se adoptó el formato de comandos SCPI, incluido en el488.2, que
estructura las órdenes a los aparatos de forma coherente, permitiendo una compatibilidad
más extensa.
Características físicas
El bus de transmisión de datos de GPIB es de 8 bits en paralelo, y lógica
negativa con niveles TTL estándar (cierto si el voltaje es 0.8 V y falso si el voltaje es
2.0 V). Los cables y conectores tienen el aspecto típico mostrado en la figura 2. Estánapantallados y permiten velocidades de transferencia de 1 MB/s, aunque existen versiones
que llegan hasta los 8 MB/s.
Los conectores tienen dos lados de conexión (macho y hembra) permitiendo
diversas estructuras topológicas (bus, estrella y combinaciones) tal y como se muestra en
la figura 2. Los hay de dos tipos: americano (24 pines) y europeo (IEC-625.1, 25 pines).

Figura 1: cable deconexión GPIB: aspecto físico y distribución de señales (americano).

Figura 1: ejemplo de configuración de un sistema GPIB.

El bus consta de 24 pines, repartidos de la siguiente forma

- 8 líneas de transmisión de datos (DIO1-DIO8).
- 3 líneas para el control asíncrono de la comunicación (NRFD, NDAC y
NRDAV). Mediante estas líneas se verifica la correcta transmisión de los datos, que es
una delas fortalezas del GPIB.
- 5 líneas que gestionan la transmisión de comandos (ATN, IFC, REN, SRQ y
EOI).
- El resto componen las tierras de las diferentes líneas.
Para que el bus GPIB alcance la velocidad de transmisión para la que fue diseñado
(hasta 8 Mbytes/s), deben cumplirse los siguientes requisitos:
- Puede haber un máximo de 15 dispositivos conectados al bus, y al menos dos
terciosde ellos deben estar encendidos.
- La separación máxima entre dos dispositivos es 4 m, y la separación promedio
en toda la red debe ser menor de 2 m (National Instruments comercializa un extensor de
fibra óptica (GPIB 140 y 140/2) que permite alcanzar una longitud de hasta 2 km).
- La longitud total de la red no debe exceder los 20 m.
Un sistema típico constará de un ordenador con unatarjeta controladora GPIB,
más los instrumentos (compatibles con IEEE 488, obviamente). Existen tarjetas
GPIB para prácticamente todos los ordenadores presentes en el mercado (PC,
Macintosh, estaciones Sun, Silicon Graphics, DEC Alpha, HP RS/6000, etc). En el caso
concreto del PC, las controladoras GPIB pueden conectarse al bus ISA, PCI, PCMCIA
(portátiles), USB, Ethernet, Firewire, y los...