Einzigartige Vorteile mit GPIB-Hard- und Software von National Instruments

Seit mehr als zwanzig Jahren werden zwei Bussysteme bevorzugt für die Gerätesteuerung eingesetzt – der serielle RS-232-Bus, der hauptsächlich für Steuer- und Regelanwendungen in Analyse und Wissenschaft Anwendung findet, sowie der universell einsetzbare IEEE-488-GPIB-Schnittstellenbus (GPIB, General Purpose Interface Bus), der in erster Linie zur Steuerung traditioneller Prüf- und Messhardware entwickelt wurde. Während RS-232-Anschlüsse auf Desktop- und Laptop-Computern weltweit schnell Verbreitung fanden, erfordert die GPIB-gestützte Gerätesteuerung den Einsatz einer speziellen Controller-Hardware. Bei der Auswahl von Gerätesteuerungshardware lassen sich viele Anwender oftmals ausschließlich von finanziellen Gesichtspunkten leiten. Dies fußt auf der falschen Annahme, dass GPIB-Schnittstellen Commodity-Produkte seien, d. h. Produkte für eine breite Anwendergemeinschaft mit fest definierten Standardleistungen, und somit keine Leistungsunterschiede zwischen den einzelnen Controller bestünden. Dieses Whitepaper untersucht drei ausschlaggebende Unterscheidungskriterien von GPIB-Controllern und beschreibt jene Hard- und Softwarefunktionen, die in der Lage sind, Ihre Prüf- und Messsysteme in allen Bereichen maßgeblich zu optimieren. Anwender von NI-GPIB-Controllern profitieren nicht nur von mehr Produktivität und Effizienz bei der Anwendungsentwicklung sowie höheren Geschwindigkeiten und Zuverlässigkeit bei der Programmausführung, sondern auch von sicherer Fehlerbehebung und Wartung.

Drei entscheidende Unterscheidungsmerkmale

GPIB-Controller von NI zeichnen sich durch Vorteile in drei wichtigen Bereichen aus, die sich über die gesamte Lebensdauer Ihrer Systeme hinweg als Zeit und Kosten sparend erweisen, angefangen bei der Systementwicklung bis hin zu Betrieb und regelmäßiger Wartung. Diese Aspekte sollten bei einer Kaufentscheidung berücksichtigt werden. Diese drei Kernbereiche sind:

• Leistungsfähigkeit – Erzielen Sie Messergebnisse so schnell wie noch nie. Leistungsstarke Hardware mit maximalen Durchsatzraten sowie hochgradig optimierte Treibersoftware tragen dazu bei, Ihre Gesamtproduktivität zu erhöhen, indem mehr Prüfverfahren in kürzerer Zeit durchgeführt werden können. Das Ergebnis sind Produktionssteigerungen und Umsatzwachstum.
• Zuverlässigkeit – Die Zuverlässigkeit von Hard- und Software gewährleistet fehlerfreie Systemfunktionen über lange Betriebslaufzeiten hinweg und beugt Systemausfällen vor. Diese Zuverlässigkeit schlägt sich in geringen Ausfallzeiten und somit Zeit- und Kosteneinsparungen nieder.
• Produktivität – Mithilfe von NI-Hard- und Softwarefunktionen können Sie Ihre Anwendungsentwicklung so produktiv wie nur möglich gestalten. Profitieren Sie von Werkzeugen zur Konfiguration, Problembehebung, Fehlersuche und -beseitigung. Nutzen Sie erstklassigen technischen Support und die industrieweit breiteste Unterstützung für Betriebssysteme und arbeiten Sie mit einer Programmierschnittstelle (API = application programming interface), die sich seit 20 Jahren als De-facto-Standard etabliert hat. Dies sind nur einige der vielen Features, welche die Bedienfreundlichkeit Ihrer Anwendungen steigern, Ihre Entwicklungszeit straffen und so Ihre Time-to-Market verkürzen.

Im Folgenden wird auf die drei wichtigsten Leistungsanforderungen im Hinblick auf den Einsatz von GPIB-Controller-Hardware eingegangen: Dabei wir erläutert, wie GPIB-Hard- und -Softwareprodukte von NI diesen Anforderungen optimal gerecht werden, indem sie mit Eigenschaften aufwarten, die gegenüber Produkten von Drittanbietern eindeutige Vorteile versprechen. Zudem werden Zeit- und Kostenvorteile GPIB-basierter Systemlösungen im Vergleich zu GPIB-Hardware anderer Hersteller analysiert.

Im Vorfeld muss darauf hingewiesen werden, dass alle drei Kernbereiche trotz ihrer inhaltlichen Differenzierung nicht vollständig voneinander abgegrenzt werden können. Damit z. B. ein Treiber hohe Zuverlässigkeit und Robustheit bietet, ist evtl. ein zusätzlicher Mehraufwand (Overhead) im Treiber erforderlich, der die Systemleistung beeinträchtigen könnte. Eine integrierte Plattform aus leistungsstarker GPIB-Soft- und -Hardware schafft den schwierigen Balanceakt zwischen optimaler Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Produktivität.

Leistungsfähigkeit

Bei der Beurteilung von GPIB-Hardware, ist die aussagekräftigste Spezifikation der Durchsatz der GPIB-Karte. Eine in diesem Zusammenhang relevante Frage ist die nach einem maximalen Durchsatz von 700 kBit/s bzw. 1,5 MBit/s. Anwender müssen jedoch noch eine Reihe anderer wichtiger Einflussfaktoren beachten. Diese werden im Folgenden detailliert beschrieben und lassen sich in zwei Bereiche einteilen: 1) Hardwaregeschwindigkeit und 2) Treibergeschwindigkeit.

Hardwaregeschwindigkeit
Die maximale Durchsatzrate ist für die Einschätzung des Leistungsgrads einer Karte von großer Bedeutung, denn sie fungiert als Indikator für die maximale Geschwindigkeit, mit welcher die Karte Daten via GPIB übertragen kann. Je höher die Übertragungsgeschwindigkeit, desto größere Datenmengen können in kürzerer Zeit übertragen werden. Dieser Zusammenhang ist für Produktprüfsysteme evtl. von großer Bedeutung, da eine Verkürzung der Produkttestphase um nur wenige Millisekunden signifikante Kosteneinsparungen ermöglichen kann. Ein ebenso wichtiger Gesichtspunkt ist die maximal erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von verschiedenen Datenpaketgrößen. Ist die Karte beispielsweise in der Lage, kleine wie große Datenblöcke mit gleich hoher Geschwindigkeit zu senden? Mit welcher Wiederholgenauigkeit kann die Durchsatzleistung der Karte bei ansteigenden Datenpaketgrößen aufrecht erhalten werden? Abbildung 1 zeigt die Leistungsfähigkeit der Schnittstellenkarte NI-PCI-GPIB in Abhängigkeit von verschiedenen Datenblockgrößen.

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Abb.1: Leistung einer PCI-GPIB-Karte

Aus der Grafik wird ersichtlich, dass die maximale Datenübertragungsrate der NI-PCI-GPIB-Karte mehr als 1,5 MBit/s beträgt. Bei Übertragungen von Datenpaketen, die eine durchaus gängige Größe von 500 Bytes besitzen, sind Geschwindigkeiten von mehr als 1 MB/s realisierbar. Ferner ist anzumerken, dass auch bei Datenblockgrößen unter 500 Bytes eine optimale Leistungsfähigkeit der Karte nach wie vor gewährleistet ist.

NI erzielt diese Leistungsoptimierung mithilfe anwenderspezifischer GPIB-ASICs (Controllerchips). In allen NI-GPIB-Hardwareprodukten, die seit 1997 auf dem Markt erhältlich sind, ist ein GPIB-ASIC der NI-TNT-Familie integriert. NI TNT ASICs vereinen die benutzerdefinierte Schaltkreistechnologie NAT4882 zur Ausführung von IEEE-488.2-Controller/Talker/Listener-Funktionen, den ASIC Turbo488 zur Steigerung der Leistungsfähigkeit sowie die erforderlichen GPIB-Transceiver auf nur einem Chip. Zudem sind NI TNT ASICs mit einem statischen FIFO-Speicher ausgestattet und ermöglichen DMA-Übertragungen (DMA, direct memory access = direkter Speicherzugriff), die Zeit für Prozessoraktivitäten sparen, da der Computer andere prozessorintensive Aufgaben (Prozessor = CPU, central processing unit) ausführen kann, während eine GPIB-Übertragung erfolgt.

Im Gegensatz dazu verwenden Hersteller kostengünstiger GPIB-Produkte oftmals ASICs, die einen Nachbau einer der folgenden Chiptypen darstellen: NEC чPD7210 bzw. TI TMS9914A. Bei diesen Controllerchips handelt es sich zwar um funktionell zuverlässige ASICs, dennoch verfügen sie weder über die Leistung verbessernden Funktionen der NI-TNT-ASIC-Controller-Technologie noch sind sie mit Onboard-Transceivern ausgestattet. Hinzu kommt, dass viele kostengünstige Karten mit geringer Hardwaregeschwindigkeit aufwarten, da sie nicht DMA-fähig sind und statische FIFOs fehlen.

Der Funktionsumfang von NI TNT ASICs bietet Anwendern noch weitere Leistungsvorteile. NI TNT ASICs gewährleisten eine exakte Einhaltung der im IEEE-488.1-Standard definierten Delay-Times der Zeitmarke T1 (Verzögerungszeit, welche eine Datenübertragung für Anforderungsaufrufe benötigt). Diese exakte Konformität verhindert Datenverluste und ermöglicht, die Effizienz des Datenaustauschs auf ein Höchstmaß zu steigern. NI TNT ASICs besitzen ferner den Vorteil, dass sie unvergleichlich schnelle Reaktionsgeschwindigkeiten auf Handshake-Signale bieten. NI TNT ASICs unterstützen das auf dem IEEE-Standard 488.1-2003 basierende Hochgeschwindigkeits-Handshaking-Protokoll HS488. Beim HS488-Protokoll werden Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 8 MBit/s erreicht. Anwender nutzen dieses High-Speed-Protokoll, um ihre NI-GPIB-Controller mit einem HS488-fähigen Gerät zu verbinden, und erreichen so maximale Übertragungsgeschwindigkeiten des GPIB-Busses. Geräte, die NI TNT ASICs unterstützen, sind in der Lage die Vorzüge des HS488-Protokolls zu nutzen, sobald das Protokoll in der Firmware aktiviert ist.

Vergleicht man die Hardwareleistung des Controllers NI-PCI-GPIB mit der Hardwareleistung PCI-gestützter GPIB-Controller anderer Hersteller, so besitzen NI-Produkte klare Leisungsvorteile. Zudem wurde ein Test durchgeführt, bei dem eine Testeinheit mithilfe eines programmierbaren Geräts auf ihre elektronische Auslastung hin geprüft wurde. Die Testergebnisse wurden von einem Oszilloskop erfasst. Die für diesen Test eingesetzten Geräte wurden über eine einfache Softwarearchitektur gesteuert. Die Steueranwendung erwies sich als anpassungsfähig und konnte Daten in flexiblen Datenblockgrößen – kleine und große Blöcke sowie Kombinationen aus verschieden großen Blöcken – an Geräte senden und von Geräten empfangen. Der Einsatz von NI-GPIB-Hardware im Vergleich zu kostengünstigeren GPIB-Karten ergab einen Leistungsvorsprung von 5 bis 30 Prozent. Dies ist ein entscheidender Leisungsvorteil. Folgendes Beispiel soll dies demonstrieren: Über eine Testphase von 10 Stunden hinweg und mit einer Testzeit von 20 Sekunden pro Gerät bedeutet eine 5 - 30 prozentige Leistungssteigerung, dass 110 bis 820 zusätzliche Geräte innerhalb dieses Zeitraums geprüft werden können. Rechnet man diesen Prozentsatz auf eine 5-Tage-Woche hoch, so steigt die Zahl der zusätzlich getesteten Geräte auf eine Größenordnung von zwischen 570 bis 4120.

Treibergeschwindigkeit
Obgleich die Hardwaregeschwindigkeit das wichtigste Kriterium in Bezug auf die Gesamtleistung einer GPIB-Karte ist, wird die maximale Ausführungsgeschwindigkeit einer Karte auch entscheidend durch die Treibergeschwindigkeit beeinflusst. Von der Qualität der Treiberarchitektur hängt ab, wie effizient verschiedene Arten von GPIB-Funktionsaufrufen verarbeitet werden können, einschließlich GPIB-Datenübertragung, GPIB-Busmanagement und Fehlerbehandlung. Eine weitere wichtige Aufgabe des Treibers ist serielles Polling (serielle Abfrage des gegenwärtigen Funktionsstatus von Peripheriegeräten). Der GPIB-Standard erfordert, dass GPIB-Contoller mit seriellen Polling-Fähigkeiten aufwarten; bei diesem Verfahren adressiert der Controller jedes an den GPIB-Bus angeschlossene Gerät und ermittelt, welche Geräte eine Dienstanfrage gestellt haben. Jede Steuer- und Regelanwendung muss einen gewissen Anteil ihrer Ausführungszeit in serielles Polling investieren, um zu bestimmen, welche der an den Bus angeschlossenen Geräte einen Dienst anfordern. Die Treibersoftware NI-488.2 implementiert diese Polling-Fähigkeiten in sehr effizienter Weise und bietet noch dazu einen automatischen Polling-Mechanismus: Hierbei erfolgt die serielle Dienstabfrage durch den Treiber automatisch im Hintergrund, wodurch keine Leerlaufzeiten für die Programmausführung und für Prozessoraktivitäten entstehen. Der automatische Polling-Mechanismus ermöglicht nicht nur eine effizientere Nutzung von PC-Ressourcen, sondern auch sehr viel schnellere Geschwindigkeiten bei der Beantwortung von Dienstanfragen. Mithilfe des automatischen Polling-Mechanismus sind Treiber in der Lage, sehr viel schneller als sonst üblich Dienstanfragen zu erfassen und Antworten zu generieren.

Zusätzlich zur Polling-Funktionalität müssen Treiber auch synchrone und asynchrone Datenübertragungen unterstützen. Sind Gerätesteuerungsanwendungen zu asynchronen Datenübertragungen in der Lage, steht mehr Prozessorleistung für andere Aufgaben zur Verfügung. So kann eine Anwendung beispielsweise zwei simultan durchlaufende Schleifen enthalten, wobei eine Schleife für die GPIB-Übertragung verantwortlich ist, während die andere Schleife zur Ausführung von Analyseaufgaben sowie zur Erstellung von Benutzerschnittstellen eingesetzt wird.

Schließlich verfügt der NI-GPIB-Treiber über eine Programmierschnittstelle, die sich als De-facto-Standard in der Industrie etabliert hat. Hersteller von kostengünstigen GPIB-Produkten bringen deshalb Treiber (Wrapper) auf den Markt, welche die API des NI-GPIB-Treibers nutzen, um mit dem NI-Treiber arbeiten zu können. Da diese Hersteller die Innenarchitektur und Komplexität des NI-Treibers nicht kennen, können sie die Leistungsfähigkeit ihrer Treiber nicht optimieren. Treiber mit Wrapper-Schnittstellen bieten folglich nur geringe Leistungsvorteile. Ferner stellen Treiberhersteller nur selten Wrapper zur Verfügung, die sämtliche Funktionen des NI-Treibers unterstützten, was die Funktionalität mancher Anwendungen beeinträchtigt.

Zuverlässigkeit

Das zweite wichtige Entscheidungskriterium bei der Auswahl einer GPIB-Lösung ist die Funktionszuverlässigkeit von sowohl GPIB-Hardware und -Software als auch die Zuverlässigkeit des Herstellers in Bezug auf Produktstabilität und -kompatibilität.

Funktionszuverlässigkeit von Hardware
Ein hohes Maß an Funktionszuverlässigkeit ist für den Einsatz von Hardware von entscheidender Bedeutung, da sich diese Zuverlässigkeit in der Regel in direkten Kosteneinsparungen niederschlägt. Funktioniert die Hardware zuverlässig und reibungslos, so bleiben Anwendern Kosten erspart, die durch Ausfallzeiten, Austausch von Hardwarekomponenten sowie eine erneute Systemvalidierung entstehen. NI legt großen Wert darauf, die Zuverlässigkeit seiner GPIB-Hardware auf ein Höchstmaß zu steigern. Folgende Leistungsmerkmale tragen dazu bei:

• Anwenderspezifische ASICs – NI-Hardware integriert benutzerdefinierte ASICs der TNT-Familie, die das Ergebnis von nahezu 30 Jahren Innovation im Bereich der GPIB-gestützten Mess- und Automatisierungstechnik sind.
• Effiziente Produktarchitekturen – Durch den Einsatz von benutzerdefinierten ASICs ist NI in der Lage, die Gesamtzahl der in einem Produkt integrierten Hardwarekomponenten zu reduzieren. Das Risiko von Hardwarefehlern wird dadurch erheblich gemindert. So errechnet sich die mittlere Ausfallzeit (MTBF) für ein bestimmtes Produkt in der Regel aus den mittleren Ausfallzeiten der individuellen Produktkomponenten. Je geringer die Anzahl der Produktkomponenten, desto besser die mittlere Ausfallzeit.
• Umgebungsspezifikationen – Der Großteil an NI-GPIB-Hardware erfüllt Spezifikationen, die einen zuverlässigen und präzisen Betrieb in Umgebungen mit Temperaturen von 0 - 55 °C ermöglichen (einzelne Produkte können von diesen Spezifikationen abweichen). Zahlreiche GPIB-Karten von Drittanbietern besitzen einen Temperaturtoleranzbereich von 0 – 40 °C, deren Funktionalität bei ansteigenden bzw. sinkenden Temperaturen variiert.
• Industriespezifikationen – GPIB-Hardware von NI entspricht den Richtlinien der aktuellsten Industriespezifikationen, einschließlich der Spezifikation IEEE 488.1-2003 und der PCI-Spezifikation v 2.1 für die NI-PCI-GPIB-Schnittstelle.
• Effektive Produktentwicklung – Für Hersteller von GPIB-Produkten ist ein fehlerfreier Herstellungsprozess von großer Bedeutung, um qualitativ hochwertige Produkte fertigen zu können. Seit 20 Jahren ist NI Hersteller von GPIB-Produkten und sorgt für eine kontinuierliche Optimierung des Produktentwicklungsprozesses, um die Produktivität zu steigern und Anwendern Produkte von höchster Qualität an die Hand zu geben. Damit gehört NI heute zu den Marktführern im Bereich von GPIB-Hard- und Softwareprodukten.
• Hardwaregarantie – NI bietet Kunden von GPIB-Hardware zwei Jahre Garantie. Bei Fehlfunktionen oder Funktionsausfällen sind keine Reparaturkosten vom Kunden zu tragen. Für bestimmte GPIB-Produkte, die online registriert sind, wird die Garantie kostenlos um ein Jahr verlängert¹. Diese Drei-Jahres-Garantie deckt mehr als 95 % der erwarteten Produktlebenszeit ab.

Funktionszuverlässigkeit von Software
Zuverlässige Softwarearchitekturen reduzieren Ausfallzeiten auf ein Minimum und erweitern die Auswahl an Systemen, auf denen GPIB-Anwendungen entwickelt und eingesetzt werden können. Die Treibersoftware NI-488.2 ist voll funktionsfähig und hat eine Entwicklung durchlaufen, die bereits mehrere Mannjahre in Anspruch nahm. So können Anwender mithilfe von NI-488.2 multithreading-fähige Applikationen erstellen sowie auf Multiprozessor- bzw. Hyperthreading-Systemen ausführbare Programme entwickeln. Der Treiber wurde gründlich für den Einsatz auf derartigen Systemen geprüft, um eine zuverlässige, reibungslose Funktionsweise zu gewährleisten.

Zuverlässigkeit des Herstellers
Die Wahl eines zuverlässigen GPIB-Herstellers spielt für die Zuverlässigkeit ihrer Anwendungen ebenfalls eine entscheidende Rolle. National Instruments kann auf eine 20-jährige Entwicklung von GPIB-Produkten zurückblicken. Unsere Experten setzen ihr umfassendes Fachwissen für die Produktentwicklung ein. Die dabei gewahrte Abwärtskompatibilität zu älteren Schnittstellen sowie die Aufwärtskompatibilität derselben Programmierschnittstelle über einen Zeitraum von 20 Jahren hinweg haben sich als Schlüsselfaktoren des bereits seit vielen Jahren anhaltenden Wachstums unseres Unternehmens erwiesen. NI-Produkte sind ferner gemäß dem Qualitätsstandard ISO 9001:2000 zertifiziert. Dies kann als Indiz dafür gewertet werden, dass unsere internen Prozesse Industriestandards entsprechen und auf eine langfristige Qualitätssicherung und Zuverlässigkeit unserer Produkte ausgerichtet sind.

Produktivität

Neben Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit muss auch der Produktivität eine große Bedeutung beigemessen werden. Maximale Produktivitätssteigerungen sind sowohl durch eine Straffung der Entwicklungszeit als auch durch eine produktivere Wartung von System und Anwendung möglich. Eine voll funktionsfähige, vielseitig einsetzbare und stabile Treiberarchitektur ebnet somit den Weg zu mehr Produktivität.

Produktivitätssteigerung bei der Anwendungsentwicklung
Der GPIB-Treiber von NI, NI-488.2, wartet mit unzähligen Funktionen auf, die eine produktivere Anwendungsentwicklung ermöglichen und die Bedienfreundlichkeit der Treibersoftware verbessern. Viele dieser Features werden ausschließlich durch den NI-488.2 unterstützt und sind nicht im Funktionsumfang anderer, auf dem Markt erhältlichen GPIB-Produkte enthalten.

• Treiber mit großer Einsatzbreite – NI bietet einen GPIB-Treiber für den vielseitigen Einsatz von NI-GPIB-Controllern auf Busarchitekturen wie PCI, PCI Express, PXI, PCMCIA, USB, Ethernet und ISA (PnP). Anwender können ihre Applikationen komfortabel zwischen verschiedenen Plattformen portieren, ohne dass dazu die Erstellung von neuem Programmcode erforderlich wäre.
• Treiberlokalisierung – NI-488.2 steht Anwendern in mehreren Sprachen zur Verfügung: Koreanisch, Chinesisch (vereinfacht) und Chinesisch (traditionell)². Die Lokalisierung vereinfacht Karteninstallation sowie Treiberbetrieb und -programmierung, da Installierungsanweisungen und Softwareoptionen in der jeweiligen Muttersprache des Anwenders vorliegen.
• Technischer Support – NI-Kunden profitieren von kostenlosem, erstklassigem Support und können zahlreiche Online-Supportmöglickeiten nutzen. NI legt großen Wert darauf, dass Kundenfragen schnell und präzise beantwortet werden, um einen reibungslosen und termingerechten Ablauf Ihrer Projekte sicherzustellen.
• Anbindungsfähigkeit mehrerer Schnittstellen – NI-488.2 ist einer der wenigen Treiber auf dem Markt, der es Anwendern ermöglicht, mehrere Schnittstellen auf einem System zu installieren und einzusetzen. Wird beispielsweise ein PCI-GPIB-Controller am GPIB0 und ein NI GPIB-USB-B am GPIB1 installiert, so können mehrere Geräte unabhängig voneinander gesteuert werden. Diese Anbindungsfähigkeit ist ein entscheidender Vorteil für Gerätesteuerungsanwendungen, die hohe Präzision erfordern. Für Anwender des NI-488.2 ist es somit ein Leichtes, hochpräzise Gerätesteuerungssysteme zu entwickeln. Dank der nahtlosen Integration mehrerer Schnittstellen kann ein GPIB-Controller problemlos durch andere GPIB-Controller-Varianten ersetzt werden. Der Austausch erfordert keine Modifizierungen der Software.
• Dienstprogramme – NI-488.2 verfügt über zahlreiche Dienstprogramme, welche die Produktivität der Anwendungsentwicklung maßgeblich steigern:
• Interactive Control oder ibic ist ein Hilfsprogramm, das die Kommunikation zwischen Anwender und Geräten vereinfacht. Es ist sowohl als einfaches DOS-gestütztes Dienstprogramm als auch mit grafischer Benutzeroberfläche verfügbar.
• Mithilfe von NI Spy können Anwender die Funktionsaufrufe des Treibers überwachen. Dieses Feature ist ein sehr hilfreiches Debugging-Werkzeug, um Programmfehler zu beheben. NI Spy zeichnet alle Dienstanfragen auf Geräte- und Kartenebene mithilfe eines Zeitstempels auf. Anwender können so einfach und effektiv Fehler ermitteln und das Timing ihrer Programmausführung überwachen.
• Der GPIB Analyzer dient als Analysewerkzeug, um die physikalischen Busaktivitäten zu ermitteln, indem alle GPIB-Handshake-Signale, alle Signale zur Schnittstellenverwaltung und alle Datensignale überwacht werden. Der GPIB Analyzer ist eine nützliches Erweiterungstool zu NI Spy, da es Lösungen für Probleme bietet, welche mit NI Spy nicht behoben werden können. Zudem kann das Timing von Busaktivitäten präziser überwacht werden. Die GPIB-Analyzer-Software ist zusammen mit NI-GPIB-Analysatoren im Kartenformat erhältlich. Kein anderer Anbieter von GPIB-Produkten bietet einen vergleichbaren Funktionsumfang.
• Integration mit NI-Produkten – NI-488.2 bietet sehr gute Integrierbarkeit mit anderen NI-Produkten, einschließlich LabVIEW, LabWindows/CVI, Measurement Studio für Microsoft Visual Studio und Measurement & Automation Explorer (MAX). Auch wenn einige andere GPIB-Hersteller ihre Treiber mit Wrapper-Schnittstellen für den NI-488.2-Treiber ausstatten, sind diese Treiber in der Regel nicht voll funktionsfähig und nur mit LabVIEW integrierbar. Die in MAX verfügbaren Dienstprogramme für die Konfiguration und Fehlerbehebung stehen nicht zur Verfügung.

Stabile Architekturen
Die Architektur des NI-488.2 bietet unvergleichliche Stabilität, die ebenso zu Produktivitätssteigerungen beiträgt. Anwender müssen keine wertvolle Zeit in die Erstellung von neuem Programmcode und in Fehlerbehebungsaktivitäten investieren, um ihre Anwendungen auf neue Schnittstellen oder Betriebssysteme aufzurüsten. Im Folgenden sind einige der Funktionen beschrieben, welche zur Stabilität ihrer Systemlösung beitragen:

• API-Kompatibilität – Mit der Programmierschnittstelle NI-488.2 von National Instruments liegt ein De-facto-Industriestandard für die GPIB-gestützte Gerätekommunikation vor, die seit mehr als 20 Jahren unveränderte Kompatibilität bietet. Diese Stabilität gewährleistet, dass Anwendungen, die ursprünglich für den Einsatz auf einer ISA-basierten Karte für DOS bzw. einer NuBus-gestützten Karte für Macintosh erstellt wurden, auch auf PCI-gestützten Karten unter Windows XP ausgeführt werden können.
• Breite Unterstützung für Bussysteme – Die NI-Produktpalette umfasst GPIB-Controller, die über die größte Einsatzbreite auf den verschiedensten Bussystemen verfügen. NI-Controller bieten Unterstützung für sowohl moderne Bustechnologien wie PCI, PCI Express, PXI/CompactPCI, PCMCIA, USB und Ethernet als auch für Bussysteme wie ISA, IEEE 1394, SBus (Sun Solaris), PMC, PC/104 u .v. a. Obgleich einige dieser Busschnittstellen eine individuelle Version des NI-488.2-Treibers erfordern, können Anwender dank einheitlicher API nach wie vor ihre Applikationen von einem Standardschnittstellenbus auf einen Spezialschnittstellenbus portieren – fast oder sogar gänzlich programmierfrei.
• Transparenz von Betriebssystemen – NI bietet Anwendern eine vollständige Auswahl an Teibern, die für die gängigsten Betriebssysteme wie Windows 2000/XP/NT/Me/9x, Linux, Solaris und Mac OS X (sowie Mac OS 9.x und frühere Versionen) konzipiert sind. NI-Treiber sind jedoch auch mit weniger gängigen Betriebssystemen kompatibel wie HP-UX und Tru64 Digital UNIX. Falls eine Schnittstelle bzw. ein Betriebssystem nicht umfassend unterstützt wird, bietet NI ein Toolkit zur Treiberentwicklung (DDK = driver development kit). NI-Treiber können so auf dem Betriebssystem Ihrer Wahl implementiert werden. Ein entscheidender Vorteil liegt in der Transparenz der Treiber-Programmierschnittstelle. Ihr einheitlicher Aufbau ermöglicht die einfache Portierung von Anwendungen zwischen Betriebssystemen und ihren Schnittstellen.
• Verfügbarkeit von Produkten – GPIB-Controller von NI bieten nicht nur die breiteste Unterstützung von Bussystemen, sondern besitzen eine Lebensdauer, welche die von modernen Bustechnologien über Jahre hinweg überdauert. Schnittstellenprodukte für ISA, NuBus und SBus u. v. m. sind noch heute im NI-Produktangebot enthalten. Dadurch ist gewährleistet, dass nicht unnötig Zeit auf Upgrades von Anwendungen verwendet wird, weil eine ältere Schnittstelle nicht mehr auf dem Markt erhältlich ist.

Zusammenfassung

Dieses Whitepaper bietet einen Überblick zu den Vorteilen von GPIB-Hard- und -Software von National Instruments. GPIB-Hard- und Softwareprodukte von NI warten mit optimaler Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Produktivität auf. NI-Hardware integriert hochmoderne Technologien für mehr Leistungsfähigkeit. NI-Software ist hochgradig optimiert und bietet maximale Durchsatzraten. Die Stabilität der Hard- und Softwarearchitektur von NI-GPIB-Produkten garantiert ein hohes Maß an Funktionszuverlässigkeit. Seit mehr als 20 Jahren ist NI nun Marktführer unter den Herstellern von GPIB-Produkten. Anwender können ihre Produktivität steigern, indem sie komfortable und effiziente Entwicklungs- und Debugging-Werkzeuge einsetzen und eine langfristig stabile Softwarearchitektur zur Verfügung haben.
Mit NI-GPIB-Produkten verfügen Anwender über einzigartige Vorteile, um Design, Entwicklung und Test ihrer Produkte zu beschleunigen und zu optimieren. Selbst wenn Anwender nur einen kleinen Bruchteil dieser Vorteile für sich nutzen können, sind langfristig beträchtliche Zeit- und Kosteneinsparungen möglich.


¹Die Verlängerung der Garantie wird bei folgenden Produkten nur für einen begrenzten Zeitraum angeboten: PCI, PCI Express, USB, ENET und PCMCIA-GPIB mit integriertem NI-488.2 für Windows 2000/XP der Version 2.3 oder höher.
²Derzeit auch in japanischer Sprache erhältlich


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