最新總線技術在儀器控制與連接方面的遠景:簡介過去二十多年間﹐科學家與工程師已在自動化儀器系統中廣泛使用IEEE 488 和通用接口總線GPIB。當大眾化電腦技術進入測試與測量領域﹐并在連接儀器時應用USB﹑以太網路﹑與IEEE1394 等總線技術時﹐GPIB 接口是否能夠在將來成為儀器控制總線接口的首選就成了問題。由于GPIB 擁有強大功能與廣大的使用者基礎﹐GPIB 在未來的許多年仍會繼續存在。但是﹐儀器控制工業很可能將開始進入全球范圍內的混合I/O 系統的領域。本論文探討的是GPIB 與其他總線組合使用時儀器系統的未來發展﹐以及在儀器控制中軟件”向上兼容”的重要性。
GPIB 基礎GPIB 是專為儀器控制應用而設計的。在七十年代﹐IEEE 488 標準的誕生致使1975 年產生了GPIB 在電氣﹑機械與功能規格方面的標準﹔在1987 年ANSI/IEEE 標準488.2 更明確地定義了控制器與儀器通過GPIB 通訊的方法﹐使先前的規格更加完備。 GPIB 是一數字的8 位平行通訊界面﹐傳輸速率達8Mbyte/s。總線提供的一個控制器在20 米的排線長度內最多可連結14 個儀器。但使用者若使用GPIB 擴增器與延長器便可以突破這兩個限制﹐而GPIB 排線與連接器是一種多方面適用并符合工業標準的產品﹐可在任何環境內使用。
新總線技術的優勢過去的電腦僅提供包括串口(RS-232)與并口﹐近年來,電腦配備均提供以太網絡﹑USB(通用序列總線)﹑有時甚至提供IEEE 1394(FireWire)接口。這些新的總線具有許多吸引人的特性–易于使用 (USB) ﹑易于連結(以太網絡) 以及高速 (IEEE 1394)。
USBUSB 的設計主要是用來連結外圍設備如鍵盤﹑掃瞄儀﹑與磁盤機之類的電腦。蘋果電腦率先于1998 年使用USB 做為其唯一的串口﹐在過去數年中電腦工業使用USB 連結的裝置數目已大大的增加。以目前的 USB1.1 規格而言﹐資料傳輸速率已高達1.5 Mbyte/s﹐而下一代的USB 產品會使用USB2.0 規格﹐更將總線資料傳輸速率提升至60 Mbyte/s。USB2.0 規格能與USB1.1 裝置兼容﹐甚至可使用相同的連接器。由于通用串口總線是一種即插即用技術﹐每當加入一新裝置時﹐USB主機會自動測試并辨識其身分﹐然后適當地調整其配置﹐且一個接口能同時控制127 個裝置。對于Windows 操作系統而言﹐USB 連結目前只能在Windows 2000/XP/98 執行。
USB 具有價格低廉及容易連結儀器與電腦的優點。此外﹐USB 提供更方便的串口功能如﹕熱插拔﹑內置操作系統微調功能﹑高彈性等﹐來改善傳統串口的技術。