원격 제어
AC 및 DC 전원을 포함한 테스트 장비의 컴퓨터 제어는 자동화된 테스트 시스템(ATE)을 구축하고 엔지니어링 개발 실험실 실험을 확장하는 데 중요한 요구 사항입니다. 이러한 유형의 컴퓨터 제어에 대한 주요 요구 사항은 다음과 같습니다:
- 통신 오류를 줄이거나 없애는 안정적인 통신
- 데이터 전송 속도
- 특히 국방 애플리케이션에서 ATE 시스템의 장기적인 사용을 지원하는 산업 표준
- 장비 상호 운용성을 통해 ATE 시스템 유지보수 및 업그레이드 가능
- 비용 및 가용성
IEEE488 표준
역사적으로 IEEE488 인터페이스 버스(일명 GPIB)는 이러한 목적을 위한 사실상의 인터페이스 표준이었습니다. 1960년대 후반에 Hewlett-Packard(현 키사이트)가 Hewlett Packard 인터페이스 버스 또는 HPIB로 처음 개발한 이 표준은 결국 IEEE 표준으로 채택되었으며 일반적으로 범용 인터페이스 버스를 위한 GPIB라고 불립니다. 처음에는 초기 컴퓨터 및 주변 장치 애플리케이션에서 일부 사용되었지만 컴퓨터 분야에서 더 빠르고 저렴한 인터페이스 표준으로 빠르게 대체되었기 때문에 오늘날에는 "GP"라는 이름이 다소 잘못 사용되고 있습니다.
그러나 여러 제조업체의 테스트 장비를 혼합할 수 있는 엄격하게 통제된 기술 사양과 특정 ATE 또는 계측기 전용 기능(예: SQR 및 계측기의 직렬 또는 병렬 폴링)을 지원하는 덕분에 테스트 장비 분야에서 큰 성공을 거두었습니다.
적용 가능한 GPIB 표준
원래의 HP 전용 표준은 수년에 걸쳐 일련의 IEEE 및 유럽 IEC 표준 노력을 통해 발전하여 2004년 버전으로 정점을 찍었습니다. HP의 반대를 무릅쓰고 원래 HPIB 인터페이스의 상대적으로 낮은 데이터 전송 속도를 해결하기 위해 National Instruments가 기여한 HS-488 고속 데이터 전송 모드도 포함되었습니다.
현재 2004 IEEE/IEC 표준 IEC 60488-1, 프로그래밍 가능한 계측을 위한 표준 디지털 인터페이스를 위한 고성능 프로토콜 표준 - 파트 1: 일반,[10]이 이전의 IEEE 488.1/IEC 60625-1과 IEC 60488-2,파트 2를 모두 대체했습니다.
GPIB의 장단점
특히 GPIB에는 장점과 단점이 있습니다:
장점
장점
- 테스트 장비 컴퓨터 제어 애플리케이션 전용의 입증되고 신뢰할 수 있는 통신 인터페이스입니다.
- 오랜 기간(45년 이상) 지원됨
- 원격/로컬, 직렬 병렬 폴 및 서비스 요청을 위한 기본 하드웨어 핸드셰이킹 및 하드웨어 제어는 소프트웨어 계층에 이러한 기능을 추가해야 하는 USB 또는 LAN과 같은 직렬 기반 인터페이스보다 높은 수준의 제어 기능을 제공합니다.
고려해야 할 명백한 단점도 있습니다:
단점
단점
- GPIB 인터페이스는 접지 및 차폐, 특수 차폐 케이블 및 커넥터를 포함한 24개의 신호가 필요한 병렬 버스입니다. 이러한 케이블은 가격이 비싸고 길이가 상당히 제한적입니다. 필요한 Centronics 스타일 24핀 커넥터는 오늘날 표준에 따라 크기가 커서 1U 풀 또는 하프 랙 크기 테스트 장비에 문제가 되며, GPIB 커넥터는 사용 가능한 후면 패널의 상당 부분을 차지하기 때문입니다.
- 지원되는 기기의 수는 이론적으로 30개로 제한되어 있지만, 연결된 모든 기기에 대한 총 케이블 길이도 제한되어 있으므로 실제로는 훨씬 더 적습니다.
- 필요한 GPIB 컨트롤러 및 관련 케이블의 비용은 USB 및 LAN과 같은 최신 인터페이스에 비해 매우 높습니다.
- 테스트 장비에 완벽하게 호환되는 GPIB 토커/리시버를 구현하는 데 드는 비용은 USB 또는 LAN보다 상당히 높기 때문에 테스트 장비의 비용이 추가됩니다. 저렴한 테스트 장비의 경우, 이 비용 추가는 전체 장비 비용에 비해 상당히 클 수 있습니다.
- 많은 GPIB 컨트롤러는 ISA, PCI 또는 PCIe와 같은 컴퓨터 버스 표준을 기반으로 했지만 지금은 사라졌습니다. 새로운 컴퓨터가 USB, Thunderbolt, LAN과 같은 직렬형 인터페이스에 점점 더 많이 의존함에 따라 앞으로는 GPIB 컨트롤러를 구하기가 더 어려워질 수 있습니다.
- PC 기반 GPIB 컨트롤러의 유일한 공급원. 내쇼날 인스트루먼트를 제외한 대부분의 GPIB 컨트롤러 제조업체는 이러한 컨트롤러 시장이 축소됨에 따라 사라졌습니다.
USB와 LAN을 대안으로 사용하시나요?
비용 측면에서 볼 때, 기기 제어를 위해 GPIB 대신 USB 또는 LAN을 사용하는 것은 당연한 선택처럼 보입니다. 그러나 테스트 장비의 제어 및 관리를 위해 GPIB가 제공하는 몇 가지 기능이 누락되어 다른 방식으로 구현해야 합니다. 즉, 단순한 USB 또는 LAN 접근 방식은 ATE 어플리케이션에서 진정한 대체품이 될 수 없습니다.
물론 USB와 LAN의 분명한 이점은 바로 눈에 띕니다:
- 데이터 전송 속도가 빨라야 합니다. 한 번에 한 비트가 아닌 한 번에 한 바이트를 전송하는 GPIB의 병렬 특성을 고려하고 기본 GPIB보다 이론적으로 8배 빠른 HS-488을 고려하더라도, 최신 USB-3 및 LAN 속도인 5Gb/sec와 10Gb/sec는 각각 훨씬 더 높은 데이터 속도를 제공합니다.
- USB와 LAN은 모든 PC 또는 기타 컴퓨터 장치에서 '기본적으로' 무료입니다. 테스트 장비 자체의 USB 및 LAN 비용도 필요한 GPIB 발신기/수신기 로직 및 커넥터에 비해 저렴합니다.
- USB 및 LAN에서 SRQ, ATN, 디바이스 트리거, 병렬 또는 직렬 폴링과 같은 ATE 특정 기능이 부족하고 GPIB 표준에 비해 프로토콜 계층을 추가해야 하는 경우가 많은데, 대부분 표준화되지 않은 경우가 많습니다.
- USB는 스타 토폴로지가 아닌 지점 간 인터페이스이므로 여러 기기와 통신하려면 여러 개의 USB 포트 또는 허브가 필요합니다.
- LAN은 공유 인터페이스이므로 데이터 전송 속도는 동일한 세그먼트 또는 컴퓨터에 연결된 계측기의 수에 영향을 받습니다.
- 테스트 장비를 회사 네트워크에 연결하면 무단 원격 액세스의 잠재적 위험에 노출됩니다. 전원의 경우, 이는 ATE 시스템에서 작업하는 직원의 안전에 큰 위험이 될 수 있습니다. 격리된 전용 로컬 LAN 세그먼트를 사용하는 것이 이를 완화하는 가장 좋은 방법입니다. Pacific의 AFX 시리즈와 같은 일부 테스트 장비는 네트워크의 보안을 보장하기 위해 사용자 액세스 제어 기능을 제공합니다.
속도 및 지연 시간 벤치마크
GPIB, LAN, PXI 간의 전반적인 처리량을 비교하기 위해 여러 벤치마크가 수행되었습니다. PXI는 많은 속도 이점을 제공하지만, 폼 팩터가 작고 프로그래밍 가능한 전원에 필요한 전력과 냉각이 심각하게 부족하여 전력 테스트 장비에는 적합하지 않습니다.
일부 결과는 아래 그림2에 나와 있습니다. 데이터 전송 속도와 지연 시간은 전체 ATE 성능의 한 측면일 뿐이며 인터페이스 솔루션을 선택할 때는 장기 지원, 비용 및 통합 용이성과 같은 다른 요소도 함께 고려해야 합니다.
LXI 표준
LXI 표준은 테스트 장비 제조업체 컨소시엄에서 테스트 장비를 제어하기 위해 ATE 시스템에서 LAN을 사용하는 것과 관련된 몇 가지 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. "계측을 위한 LAN 확장"의 약자인 이 LXI 표준은 2005년부터 시행되어 왔으며 LXI 컨소시엄의 적극적인 지원을 받고 있습니다. (https://www.lxistandard.org/ )
LAN 장착 계측기를 위한 LXI 표준은 테스트 시스템을 설정, 구성 및 디버깅하는 데 걸리는 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. LXI는 기능 테스트, 측정 및 데이터 수집 산업과 관련된 사양 및 솔루션을 식별하는 이더넷 기반의 개방적이고 접근 가능한 표준입니다. 다음은 테스트 시스템 구축에 LXI를 사용할 때 얻을 수 있는 몇 가지 주요 이점입니다:
- 통신 산업 인프라 활용
- 유비쿼터스와 저렴한 LAN 구성 요소를 사용하여 테스트 시스템 비용 절감
- 시스템 통합 간소화
- 고성능 제공
- 광범위한 기기 가용성 보장
- IVI 드라이버 요구 사항으로 제품 간 룩앤필 표준화
- 디바이스의 원격 액세스 및 제어를 위한 내장 웹 서버
왜 중요한가요?
GPIB 버스 표준은 매우 오래되었고 이에 대한 지원도 줄어들고 있습니다. 많은 새로운 계측기가 더 이상 GPIB 인터페이스를 제공하지 않습니다. TI와 컴퓨터 업계에서 사용되는 더 빠르고 저렴한 인터페이스에 훨씬 더 많은 자금과 개발 리소스가 투입되고 있기 때문에 이러한 추세는 계속될 것으로 보입니다.
Pacific Power sources는 모든 전원 공급 장치에 GPIB 인터페이스를 옵션으로 제공합니다. AFX 시리즈와 같은 차세대 모델에서는 LXI/LAN이 USB와 함께 표준 인터페이스로 포함되어 있습니다.
결론
프로그래밍 가능한 전원(AC 또는 DC)을 선택할 때는 현재 또는 향후 ATE 시스템에서 사용할 계획이라면 LXI의 가용성을 고려하세요. 소스 중 GPIB, USB, LAN과 같은 여러 버스 솔루션의 조합이 가능하지만 비용, 통합 용이성, 장기적인 지원 등의 이유로 신중하게 고려해야 합니다.