GPIB 的未來
使用者不時會有所疑問:未來將以何種方式溝通測試與量測設備?GPIB 儀器未來是否能堪用?LXI 是否會取代 GPIB?高速 USB 的效能與是定時間是否將超越 LXI?現在有何種新的儀器控制介面正蠢蠢欲動?上述均為目前工程師的常見疑問。
NI 長期以來均致力於儀器控制介面。多年來,NI 亦持續觀察多項儀器控制匯流排技術 – 包含多種匯流排速度、潛時、接頭、連接線,與價格。然而,GPIB 仍為獨立儀器電腦架構控制標準,並將用於測試與量測系統數十年。
圖 1. GPIB 仍將於 30 年後維持優勢。
當工程師被問到使用 GPIB 進行儀器控制的原因時,最常見的答案即為:「GPIB 就是好用。」而在未知的工程領域中,GPIB 架構系統亦為正確進行作業的保證。
雖然每年均有儀器控制的新款匯流排技術問世,但 GPIB 持續為儀器控制系統的基礎;且對多款儀器控制匯流排而言,GPIB 仍為關鍵的溝通橋樑。NI 可為業界擔保 GPIB 的未來性,並繼續成功建構儀器控制應用。
GPIB 的新產品
NI 於 1976 年即著手開發 GPIB 產品,並促成 ANSI/IEEE 488 標準的問世;讓工程師透過任何製造商的電腦與桌上型產品,均可控制其儀器。從那時開始,NI 即針對所有 GPIB 的相關元件,持續詢問使用者與儀器製造商的意見,以提升 GPIB 的標準與技術 – 從積體電路、介面卡,與多款作業系統平台,直到軟體、韌體,與 API 均囊括在內。在過去 30 年來,這些合作成果不僅協助 GPIB 成為簡單易用的控制介面,更帶來下列優勢:
• 超過 5,000 款 GPIB 儀器
• 軟體可相容於其他儀器介面 (以 NI-VISA 與 SCPI 為媒介)
• 簡單易用且普遍
• 低潛時的效能 (低於 100 µs;優於 LXI 與 USB)
• 極佳的頻寬效能 (IEEE 488 可達 1.8 MB/s;HS488 可達 8 MB/s)
• 堅固耐用的連接線與接頭
• 透過光纖與乙太網路延長線,可進行長距離的遠端控制
NI 持續致力於能為客戶提供更好的 GPIB 與儀器控制功能。其實在過去 5 年來,NI 重新設計多款 GPIB 產品以納入新功能、縮小產品體積,並提升原有的功能。其中某幾項新款 GPIB 產品與研究範圍包含:
• 發表首款 PCI Express GPIB 控制器
• 高速的 USB-to-GPIB 控制器
• 符合 RoHS 規範的控制器、連接線,與積體電路
• 相容於 Windows Vista 作業系統
• 相容於 Mac OS X
• 相容於 Solaris 9 與 10
更新軟體與儀器驅動程式
GPIB 將繼續風行數十年的成功原因,即在於其普遍的軟體與儀器驅動程式。NI LabVIEW 為開發儀器控制用用的業界標準軟體,而最新版的 LabVIEW 8.6 更包含新的儀器控制功能。A dedicated team of NI 專屬的軟體工程師,亦不斷針對數百家製造商所發表的儀器,開發新的儀器驅動程式。目前 NI 儀器驅動程式資料庫共提供超過 5,000 組儀器驅動程式,且已於過去 3 個月之內新增超過 150 組新的驅動程式。
此外,NI 更了解 GPIB 介面將繼續普遍於產業之中。在 2007 年 Q3 由測試與量測公司所發表的新款儀器中,共有超過 80% 的儀器使用 GPIB 介面。
最後,NI 將繼續開發 GPIB 裝置的驅動程式,並定期針對作業系統提供更新,讓客戶不論是使用何種作業系統或開發語言,均能透過 GPIB 達到成功的應用。最新的軟體與儀器驅動程式更新為:
• 適用於 Windows、Mac OS,與 Linux® OS 的 LabVIEW 8.6
• 適用於 Windows 的 LabVIEW SignalExpress
• NI Measurement & Automation Explorer 4.3
• 可相容於 Windows Vista 的NI 488.2 - 2.5 版
• 可相容於 Solaris 10 的 NI 488.2 - 2.4 版
• 可相容於 Windows Vista、Ardence Phar Lap ETS,與 Wind River VxWorks 的 NI-VISA - 4.2 版
圖 2. GPIB 將繼續為可靠的儀器控制方式。
新的儀器控制匯流排技術
雖然過去 30 年來,業界均將 GPIB 作業儀器控制匯流排介面的標準,但必須先提醒的 1 點:從沒有單一匯流排或技術可同時達到最佳效能、簡單易用,與最低成本的特性。GPIB 即便無法成為最佳匯流排,卻已成功整合上述要素。因此,使用者在選擇儀器控制匯流排之前,應先了解自己的特殊儀器控制需要。
NI 持續評估新儀器控制匯流排技術的特性,並為客戶提供中肯的建議,以確保可互通現有的 GPIB 介面。目前 3 款蓬勃發展中的儀器控制匯流排技術為 USB、乙太網路,與接線式 PCI Express。透過 USB 進行控制的裝置,即適用於可攜式量測應用、筆記型或桌上型資料記錄、與行動式資料擷取作業;然而其接線總長度必須為 5 公尺之內,且其接頭並不耐用。乙太網路適用於高度分散式量測作業的網路,可達到遠端存取功能。但請注意,在所有儀器控制匯流排介面中,乙太網路卻具有最高潛時。而此亦成為高效能應用的主要瓶頸。接線式 PCI Express 為蓬勃發展中的技術,具有高頻寬且低潛時的介面,適用於高效能應用中的儀器控制與資料共用功能。然而其仍需要與 GPIB 相似的控制器與連接線成本。
種而言之,GPIB 將維持其一般儀器控制的業界標準地位,並將於未來數年內滿足大多數工程師的量測與自動化需求。NI 將繼續支援 GPIB 產品與於未來 10 年內的投資。客戶可繼續獲得 NI 的資訊與產品,並有陸續改良的儀器控制選項。NI 亦將繼續提升客戶的儀器控制需求並要能向下相容,以保護客戶曾投下的開發資本。
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