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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Controller zwischen GPIB und FPGA


Autor: paul (Gast)
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Hi,
Vielleicht kann mir hier jemand helfen. Ich brauche einen 
Mikrocontroller der zwischen GPIB Bus und dem FPGA platz einimmt. Ich 
brauche in deswegen. da GPIB mit 5 Volt treibt und FPGA nur Signale mit 
3,3 Volt verträgt. Mit LabView wir der FPGA angesteuert.

kann mir jemand Helfen?

Danke im Vorraus

Autor: Falk Brunner (falk)
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@paul (Gast)

>Mikrocontroller der zwischen GPIB Bus und dem FPGA platz einimmt. Ich
>brauche in deswegen. da GPIB mit 5 Volt treibt und FPGA nur Signale mit
>3,3 Volt verträgt.

Dann brauchst du einen Pegelwandler, keinen Mikrocontroller.

MFG
Falk

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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paul wrote:

> Vielleicht kann mir hier jemand helfen. Ich brauche einen
> Mikrocontroller der zwischen GPIB Bus und dem FPGA platz einimmt. Ich
> brauche in deswegen. da GPIB mit 5 Volt treibt und FPGA nur Signale mit
> 3,3 Volt verträgt. Mit LabView wird der FPGA angesteuert.

Wo bringst du die GPIB-Controller-Funktionalität unter? Also die 
Auswertung der Signale auf dem GPIB Bus.

Wenn der FPGA diesen Teil mit übernimmt, dann reicht ein Pegelwandler 
(wie Falk schrob).

Autor: paul (Gast)
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Hallo Stefan,

Die Auswertung des GPIB busses wir von meiner Seite im FPGA erfolgen. 
Das einzige was ich nicht verstehe wie komme ich mit nur einem 
Pegelwandler aus, wenn ich soviele Leitungen auf dem GPIB Bus habe. Die 
Meisten Bausteine haben 3 Eingänge von 5V-> 3,3V und nur einen in 
entgegengesetzte Richtung. Ich muss mit GPIB steuern und aber die Daten 
vom FPGA wieder über GPIB rausholen. Deswegen verstehe ich nicht wie 
dies verlaufen soll?

kannst du mir da vielleicht weiter helfen.

Autor: 1234 (Gast)
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Naja, ein Pegelwandler zwischen GPIB und FPGA - fuer alle Signale. Es 
gibt richtungsgeschaltete, sowie richtungslose Pegelwandler. Die 
richtungslosen haben keinen Dampf und sind nur fuer auf der Platine. Dh 
fuer den Bus muss man richtungsgeschaltete nehmen.

Autor: paul (Gast)
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Hi#

kannst du mir vielleicht einen Baustein, IC Bezeichnung für solche 
Pegelwandler nennen? Wäre sehr nett.

Danke im Vorraus

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Sorry ich habe da keine praktische Erfahrung!

Aber es gibt Bausteine mit mehr Leitungen und es gibt bidrektionale.

NI KnowledgeBase
3.3 Volt TTL from Digital Products
http://digital.ni.com/public.nsf/3efedde4322fef198...

Ich habe auch beim Stöbern in Google eine Lösung gesehen mit 2x 
SN74LVC244A (Eingang 5V tolerant) für die FPGA Eingänge und 4x 
SN54LVTH125 für die FPGA Ausgänge.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@paul (Gast)

>kannst du mir vielleicht einen Baustein, IC Bezeichnung für solche
>Pegelwandler nennen? Wäre sehr nett.

Kluge Menschen schauen sich mal die Links an, welche in den Postings zu 
finden sind. Das sind die (meist blauen) Worte im Text . . .

Autor: Peter Dannegger (peda)
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paul wrote:
> Hi,
> Vielleicht kann mir hier jemand helfen. Ich brauche einen
> Mikrocontroller der zwischen GPIB Bus und dem FPGA platz einimmt. Ich
> brauche in deswegen. da GPIB mit 5 Volt treibt und FPGA nur Signale mit
> 3,3 Volt verträgt. Mit LabView wir der FPGA angesteuert.

Warum muß es denn unbedingt ein FPGA sein?

Ich will ja niemandem verbieten, das Fahrrad zum millionsten mal neu zu 
erfinden.
Aber wir benutzen einfache GPIB-USB Umsetzer, um solche uralten Geräte 
anzusteuern.
Das ist bestimmt viel preiswerter, als es selber zu entwickeln.
Und Labview sollte damit auch keine Probleme haben.

Z.B.:
http://www.inesinc.com/gpib-usb-2-de.html


Peter

P.S.:
Ich habe oftmals den Eindruck, daß erstmal ein FPGA angeschafft wird und 
dann krampfhaft überlegt, wozu zum Teufel man dieses Ding überhaupt 
sinnvoll einsetzen könnte.

Auch wenn man den ganzen Arbeitstisch voller Hämmmer liegen hat, könnte 
es doch praktischer sein, nen Schraubendreher zu nehmen, um ne Schraube 
einzudrehen.

Autor: 1234 (Gast)
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>Z.B.: http://www.inesinc.com/gpib-usb-2-de.html

Ein zweifelhafter Laden. Wenn die fuer sowas triviales keinen Preis 
angeben koennen wird es eh viel zu teuer sein.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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1234 wrote:
>>Z.B.: http://www.inesinc.com/gpib-usb-2-de.html
>
> Ein zweifelhafter Laden. Wenn die fuer sowas triviales keinen Preis
> angeben koennen wird es eh viel zu teuer sein.

GPIB ist ja generell nichts für Sparfüchse, schon die Verbindungskabel 
kosten ja ab 50,-€ aufwärts. Das spart man schon ein mit dem USB-Dongle.

Hier nochn Link:
http://www.audon.co.uk/gpibusb.html


Peter

Autor: paul (Gast)
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hallo

kann mir jemand sagen, welches Spannungspegel GPIB seitig rausgeht bei 
einem GPIB USB Umsetzer. Steht nur 5VDC für USB seite.

Danke im Vorraus

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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paul wrote:

> kann mir jemand sagen, welches Spannungspegel GPIB seitig rausgeht bei
> einem GPIB USB Umsetzer. Steht nur 5VDC für USB seite.

"The [GPIB] bus uses standard TTL level negative logic"
http://www.techsoft.de/htbasic/tutgpib.htm

Autor: paul (Gast)
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Hallo Stefan,

da steht aber leider nicht was der Ausgangsseitig treibt(GPIB)

Autor: Christian R. (supachris)
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TTL ist TTL, das ist eindeutig.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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paul wrote:

> da steht aber leider nicht was der Ausgangsseitig treibt(GPIB)

Das stand auch nicht in deiner Frage. Musst du genauer fragen oder 
selber suchen z.B. hier: 
http://www.interfacebus.com/Design_Connector_GPIB.html

Autor: paul (Gast)
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Stefan danke,

ich vertehe das normaler IEC 625-Bus mit 3,4V Treibt. Diese Seite habe 
ich schon gesehen. Aber bei diesem Umsetzer ist keine Verbindung
GPIB<->GPIB sonder USB<->GPIB, wobei USB am PC angeschlossen wird und 
GPIB am FPGA. USB treibt nämlich 5V steht auch so in dem Datenblatt. 
Mich interresiert ob am GPIB Ausgang auch 5V oder 3,3V getrieben wird. 
Das ist aus dem Datenblatt nicht ersichtlich. Deswegen war ja auch die 
Frage weil sonst kann ich den FPGA killen. Dieser verträgt 3,3V. Weiss 
vielleicht jemand BEscheid?

Danke im Vorraus

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Doku vom Umsetzer lesen oder Hersteller fragen. Wenn in der Doku nicht 
drin steht, nach welchen Spezifikationen er arbeitet oder der Hersteller 
das nicht beantworten kann, dann anderes Produkt suchen. Oder Umsetzer 
ausmessen und ggf. Pegelwandler bauen.

Obacht

> ich vertehe das normaler IEC 625-Bus mit 3,4V Treibt.

DAS nicht aus den typical Werten

> Input Voltage High:  VIH = *3.4 volts typical*, 2.4 volts minimum
> Output Voltage High: VOH = *3.4 volts typical*, 2.5 volts minimum

ableiten! Du musst damit rechnen, dass die vollen 5V vom GPIB Bus kommen 
können.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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paul wrote:
> Aber bei diesem Umsetzer ist keine Verbindung
> GPIB<->GPIB sonder USB<->GPIB, wobei USB am PC angeschlossen wird und
> GPIB am FPGA.

Dann bist Du vermutlich der erste und einzigste, der nen FPGA über den 
Umweg steinalter GPIB an USB anschließt.


> USB treibt nämlich 5V steht auch so in dem Datenblatt.
> Mich interresiert ob am GPIB Ausgang auch 5V oder 3,3V getrieben wird.

Da mußt Du wohl mal an Deinem Umsetzer messen, was da rauskommt.

TTL heißt, alles von 2,4 ... 5,0V ist gültiges high.
Die üblichen GPIB-Treiber 75160/75161 sind mit typisch 3,5V bei 800µA 
angegeben.


> Das ist aus dem Datenblatt nicht ersichtlich. Deswegen war ja auch die
> Frage weil sonst kann ich den FPGA killen. Dieser verträgt 3,3V.

Nen FPGA schließt man generell nicht ohne Treiber oder Schutzbeschaltung 
an externe Busse an, dafür sind sie nicht gedacht.

Ich denke auch, daß sie es nicht mögen, wenn vom GPIB Spannung 
reinkommt, der FGPA aber keine VCC hat.
Dagegen die 75160/75161 mögen das, sie sind ohne VCC hochohmig.
Ich würde daher mindestens die 75160/75161 zwischen FPGA und GPIB 
schalten.


Peter

Autor: paul (Gast)
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OK

ich habe jetzt PEgelwandler gefunden. Jetzt will ich die Signale am FPGA 
oder Controller auswerten. Hat zufällig jemand Ahnung wie ich dieses 
realisieren soll?

Danke

Autor: Christian R. (supachris)
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Signale auswerten? Naja bei GPIB ist da bissl mehr nötig, ich weiß 
nicht, ob das so clever ist, das in Logik machen zu wollen. Du scheinst 
weder von VHDL noch von GPIB Ahnung zu haben, bist du sicher, dass du 
der Aufgabe gewachsen bist? Ist das eine Projektarbeit an der Uni?

Autor: paul (Gast)
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Hallo

Ja das ist ein Projekt an der Uni. Von VHDL habe ich schon wenig bis 
mittel Ahnung aber mehr in der Theorie als in der Praxis. Von GPIB habe 
ich überhaupt keine Ahnung. Vielleicht ein Tip? Werde versuchen es in 
VHDL zu implementieren brauche aber genaue angaben über GPIB. Hilfe wäre 
nicht schlecht.

Danke im Vorraus

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Autor: paul (Gast)
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Hallo RUFUS

Ich habe eher gemeint genaues Protokoll. Welche Signale von was.......
Genaue abarbeitung des BUSES

Autor: Peter Dannegger (peda)
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paul wrote:
> Von GPIB habe
> ich überhaupt keine Ahnung.

Dann erzähl dochmal, warum Du unbedingt über die uralte GPIB-Krücke vom 
USB an den FPGA willst.

Es gibt schöne fertige FPGA-Boards, wo der FPGA sogar bequem über USB 
bootet, d.h. Du brauchst nichtmal nen Konfigurations-EEPROM.


Peter

Autor: paul (Gast)
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Also Ihr meint alle das Es sehr schwierig sein wird GPIB Protokoll zu 
programmieren. Mich wunderts das es noch keiner gemacht hat.

Autor: Christian R. (supachris)
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paul wrote:
> Also Ihr meint alle das Es sehr schwierig sein wird GPIB Protokoll zu
> programmieren. Mich wunderts das es noch keiner gemacht hat.

Sowas macht man sinnvollerweise mit einem Controller und nicht mit einem 
FPGA. Und auf einem µC ist es schon aufwendig genug.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Paul, die von mir gepostete Wikipedia-Seite enthält ein paar Links, 
unter anderem die offizielle Spezifikation von GPIB/IEEE488 - die 
solltest Du Dir vielleicht einfach mal ansehen.

Autor: Gast (Gast)
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Hi!

Ich hab erst vor 2 Monaten ein spezielles Gerät mit GPIB-Schnittstelle 
serienreif gemacht. Die GPIB-Schnittstelle mag zwar veraltet sein, ist 
aber immer noch Industrie-Standart (und wird es wohl noch eine ganze 
weile bleiben).

Wenn du den ganzen Handshake-Geplenkel selbst realisieren willst, dann 
meine Hochachtung! Sehr sinnfrei würde ich sagen.. ;-)

Wenn du wirklich GPIB benötigst, dann nimm einen aktuellen ASIC wie z.B. 
den TNT4882 von NI. Der kümmert sich um den ganzen LowLevel-Rotz und ist 
schön steuerbar. Dieser hat auch noch (vorrausgesetzt du verwendest den 
One-Chip-Mode) einen internen FiFo und ist HighSpeed-Fähig! ;)

Schöne Grüße,
ein interessierter Mitleser..

Autor: Gast (Gast)
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Wurde eigentlich schon mal jemand von einem Industrie-Standart 
aufgespießt?
Sind die anders als die früher?

(sorry, konnte mir das nicht verkneifen ;)

Autor: JaaWaa (Gast)
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>NI TNT4882

Die Leute sind etwas unrealistisch. 2000 Euro, darunter laeuft nichts. 
66 Stueck in einem Tray. Und fast 1kEuro fuer den DevKit. Schade.

Nochwas ?

Autor: walle (Gast)
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@paul

>Hallo

>Ja das ist ein Projekt an der Uni. Von VHDL habe ich schon wenig bis
>mittel Ahnung aber mehr in der Theorie als in der Praxis. Von GPIB habe
>ich überhaupt keine Ahnung. Vielleicht ein Tip? Werde versuchen es in
>VHDL zu implementieren brauche aber genaue angaben über GPIB. Hilfe wäre
>nicht schlecht.

>Danke im Vorraus

Öhm ... ich studiere ja auch z.Z. ... aber ist es an dieser Uni üblich, 
dass man Projektarbeiten in einem Forum erarbeiten lässt? Das ist jetzt 
nicht blöd gemeint, aber ich finde das geht auf die Qualität der 
Antworten. Man wird doch wohl in der Lage sein, vorher selbst mal zu 
recherchieren ...

Autor: Paul (Gast)
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Hallo Leute

Also 4 Monate später und die GPIB Verbindung steht. Habe nur den 
IEEE488.1 Standard implementiert und zwar SH1, AH1, T8, L4, RL2. Das 
ganze in VHDL programmiert. Und was soll ich sagen, das BUS läuft wie es 
laufen soll. Habe sogar noch ein Gerät dazu geschaltet und die Laufen 
beide am BUS ohne Probleme. Ein kleiner Beweiss, dass es doch geht und 
wass soll ich sagen, es erfüllt einen.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Paul schrieb:
> Hallo Leute
>
> Also 4 Monate später und die GPIB Verbindung steht. Habe nur den
> IEEE488.1 Standard implementiert und zwar SH1, AH1, T8, L4, RL2. Das
> ganze in VHDL programmiert. Und was soll ich sagen, das BUS läuft wie es
> laufen soll. Habe sogar noch ein Gerät dazu geschaltet und die Laufen
> beide am BUS ohne Probleme. Ein kleiner Beweiss, dass es doch geht und
> wass soll ich sagen, es erfüllt einen.

Hallo,

Sehr gut, besonders für dein Studium. Was mich als Geschäftsmann 
interessiert: wenn du ganz ehrlich eine Arbeitstunde mit 60 EUR 
bewertest, was war dann der Gesamtaufwand? Das soll absolut keine Kritik 
sein, es interessiert mich wirklich und ausserdem wirst du dich ja mit 
diesem Aspekt auch beschäftigen müssen - sonst macht das dein Chef oder 
ein Finanzcontroller, was wesentlich unangenehmer sein könnte.

Gruss Reinhard

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Paul schrieb:
> Ein kleiner Beweiss, dass es doch geht und
> wass soll ich sagen, es erfüllt einen.

Ein Beweis war garnicht gefragt, niemand hat behauptet, daß es nicht 
geht.

Die Frage war eher nach dem Sinn dahinter (und ist es noch).

Schon allein die starren und dicken GPIB-Kabel machen keinen Spaß und 
teuer sind sie obendrein.


Peter

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Peter Dannegger schrieb:
> Schon allein die starren und dicken GPIB-Kabel machen keinen Spaß und
> teuer sind sie obendrein.

Was denn, die waren doch noch richtig stabil und vom alten Eisen, und 
mit denen kann einem kaum ein Gerät vom Tisch fallen. Die Stecker kann 
mit mit einem ganz normalen Haushaltsschraubenzieher anziehen...

Frag mal einen Elektriker in einer Autofabrik, was er vorzieht.

Gruss Reinhard

Autor: Schluck (Gast)
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@Paul

Ich finde gut, dass Du Dein Problem mit Ausdauer erfolgreich gelöst und 
dabei sicher eine Menge gelernt hast!

Autor: aha (Gast)
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Der GPIB war eigentlich ein richtig tolles Ding. Schade das eine 
Weiterntwicklung verschlafen wuede. Etwas Abloesendes ist leider
immer noch nicht da... Die Verkabelung haette man guenstiger machen 
koennen, einen gemeinsamen Clock, einen gemeinsamen Trigger, die Daten 
und Adressen als seriellen Bus. Alles differentiell natuerlich.

Autor: Paul (Gast)
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Da werden keine dicken Kabeln mehr verwendet. Es wird ein USB-GPIB 
Adapter verwendet. Also entfällt der Dicke Kabel.

Danke Schluck für deine aufmunternde Worte. Und gelernt dabei habe ich 
sehr sehr viel.

Autor: Peter (Gast)
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Hallo,

stellst Du Deine Sourcen auch irgendwo online um anderen das gefrickel 
zu ersparen (opencores, etc.)?

Viele Grüße
Peter

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Also ich finde GPIB nach wie vor noch konkurenzfähig. Einzig das LAN 
könnte dem konkurieren. Aber da wohl erst in Zukunft damit zu rechnen 
ist, das jedes Messgerät eine Lan-Schnittstelle hat, und fast jedes 
etwas ältere Gerät GPIB, und eben keine Lan hat, finde ich GPIB immer 
noch aktuell. Nicht jeder wird seinen Messgerätepark auf den Müll werfen 
nur weil er GPIB und keinen Lan hat.

Ich selbst habe mittlerweile 20 Geräte am GPIB Bus hängen.

Ralph Berres

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Für ältere Meßgeräte benutzen wir jetzt folgende Lösung:
Jedes Gerät kriegt seinen GPIB-USB-Umsetzer, funktioniert prima und man 
hat schöne schlanke USB-Kabel.
Der GPIB ist dann praktisch garnicht mehr vorhanden, die Geräte haben ne 
virtuelle RS-232.

Oder GPIB-Ethernet-Umsetzer, damit die Geräte von jedem PC abfragbar 
sind.


Peter

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Peter

Die GPIB USB Umsetzer sind auch nicht ganz billig ( ca 500€ pro Gerät ).

Bei 20 Geräten macht sich das schon im Preis bemerkbar.

Da ist eine GPIB Karte im PC sicherlich billiger. Die kostet etwa das 
gleiche wie ein GPIB-USB Umsetzer. Man braucht diese dann nur einmal und 
nicht für jedes Gerät. Man kann natürlich auch für alle Geräte gemeinsam 
einen GPIB USB Umsetzer benutzen. Dann aber lieber gleich eine GPIB 
Karte.

Die GPIB Kabel gibts in der Bucht oft schon für 10 €.

Und RS232 ist ja wohl nicht ernsthaft eine Alternative bei 20 Geräten.

Zudem kann bei USB der Computer seine Controllerfunktion nicht an eine 
Gerät abgeben.

Ralph Berres

Autor: dave (Gast)
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etwas offtopic, aber ich frage trotzdem:

was habt ihr gegen gpib, bzw. was gibt es für eine bessere alternative, 
messgeräte anzusteuern, stichwort echtzeitfähigkeit ?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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dave

Meiner Meinung nach einziges Argument wäre der der relativ hohe Preis
der GPIB-Karten und der Kabel ( wenn man sie neu erwirbt ).
Ansonsten ist der GPIB-Bus auch heute noch mehr als ausreichend in der 
Geschwindigkeit, mit 8MByte/ Sek. Kein Messgerät ist so schnell.

Ansonsten bietet er auch heute mehr Vorteile als Nachteile.

Ralph Berres

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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dave schrieb:
> etwas offtopic, aber ich frage trotzdem:
>
> was habt ihr gegen gpib, bzw. was gibt es für eine bessere alternative,
> messgeräte anzusteuern, stichwort echtzeitfähigkeit ?

LXI auf Ethernet-Basis. Würde, wie schon zuvor vermutet mal 
prognostizieren, dass dies für die Vernetzung von Messgeräten am meisten 
Zukunft hat, im Gegensatz zu USB ist die räumliche Trennung 
verschiedener Geräte und der angeschlossenen Computer größer.

@rberres: auch bei einem USB->GPIB-Umsetzer brauchst du nur einen, wenn 
die Geräte selber per GPIB verkabelt sind.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Kevin K. schrieb:
> LXI auf Ethernet-Basis. Würde, wie schon zuvor vermutet mal
>
> prognostizieren, dass dies für die Vernetzung von Messgeräten am meisten
>
> Zukunft hat, im Gegensatz zu USB ist die räumliche Trennung
>
> verschiedener Geräte und der angeschlossenen Computer größer.
>
Gilt für die Zukunft. Viele der jetzt erhältlichen Geräte, und die 
meisten älteren Geräte haben nun mal weder LXI noch Ethernet, sondern 
GPIB und RS232.
>
> @rberres: auch bei einem USB->GPIB-Umsetzer brauchst du nur einen, wenn
>
> die Geräte selber per GPIB verkabelt sind.

Hatte ich oben bereits drauf hingewiesen.

Aber

Peter Dannegger schrieb:
> Für ältere Meßgeräte benutzen wir jetzt folgende Lösung:
>
> Jedes Gerät kriegt seinen GPIB-USB-Umsetzer, funktioniert prima und man
>
> hat schöne schlanke USB-Kabel.
>
> Der GPIB ist dann praktisch garnicht mehr vorhanden, die Geräte haben ne
>
> virtuelle RS-232.
>
>
>
> Oder GPIB-Ethernet-Umsetzer, damit die Geräte von jedem PC abfragbar
>
> sind.

ich hatte mich auf diese Bemerkung bezogen. Das wird dann halt eine 
teure Sache nur um die Kabel dünner und preiswerter  zu halten.

Ralph Berres

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Ralph Berres schrieb:
> Peter
>
> Die GPIB USB Umsetzer sind auch nicht ganz billig ( ca 500€ pro Gerät ).

Huch, seit wann sind 150$ = 500€?

http://store.prologix.biz/gpco.html


> Die GPIB Kabel gibts in der Bucht oft schon für 10 €.

Als Firma kauft man nicht in der Bucht.
Üblich sind etwa 60,-€ für 1m.

Ich mag sie deshalb nicht, weil schon mehrere Platinen in die Brüche 
gegangen sind, wenn jemand über das starre Kabel stolpert.

Außerdem haben wir Geräte, die unsauber programmiert sind, d.h. sich 
nicht mit anderen GPIB am selben Bus vertragen.

In der Summe ist daher die Umrüstung auf USB/Ethernet-Umsetzer für uns 
billiger und vor allem deutlich zuverlässiger geworden.


Peter

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