Le tendenze future nella tecnologia PC Bus

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2 Le tendenze future nella tecnologia PC Bus

3 Agenda Bus Il software NI Demo Domande

4 I Bus Test and Measurement Message based GPIB Ethernet USB Register-based VXI PCI PXI PCI Express

5 Cos è la GPIB? General Purpose Interface Bus (GPIB) Standardizzato come ANSI/IEEE Standard Disegnato per il test and measurement Standard mondiale del bus test and measurement Connettore Industriale Velocità di Transfer 1.5 MB/s (three-wire) 8 MB/s (HS488)

6 Cos è l Ethernet? Mezzo di comunicazione Definisce gli strati fisico e Data Link OSI Standards presenti sul mercato IEEE 802.3/ISO (normale) IEEE (wireless) Comunicazione distribuita Protocolli disponibili TCP/IP and UDP/IP

7 L Ethernet Wireless a Trasmissione a 5 GHz Raggio di azione ~60 ft Velocità di Transfer 54 Mb/s b Trasmissione a 2.4 GHz Raggio di azione ~300 ft Velocità di Transfer 11 Mb/s a and b non sono interoperabili b is è lo standard attuale

8 Protocollo Test and Measurement per Ethernet TCP/IP Instrument Protocol Specification Conosciuto come VXI-11 Non relazionabile al VXI Che cosè? Uno standard per il mercato Test and measurement fino al 1995 Segue il modello IEEE Channel-based Gestisce il device locking per supportare più controllori

9 Vantaggi e Svantaggi del VXI-11 Vantaggi Facilità di gestione con strumenti remoti Basato su TCP/IP Indipendente dall OS Supporto VISA Svantaggi Non deterministico Coinvolgere la divisione di Information Technology Non garantisce sicurezza

10 Cosè la USB? Universal Serial Bus (USB) Realizzato per le periferiche dei PC Comunicazione Packet-based Tempi di sviluppo Version 1.0 realizzata nel 1996 Version 1.1 realizzata nel 1998 Version 2.0 realizzata nel 2000

11 USB 2.0 Una nuova categoria di dispositivi molto veloce Estensione alla velocità massima di 480 Mb/s La precedente velocità era di 12 Mb/s Un nuovo microframe = 125 µs Pacchetti di dati molto più grandi (512 bytes!! Contro I vecchi 64 bytes) Compatibilità completa con l USB 1.1 L high speed è il complemento del full speed e low speed

12 USB Communication Pipes Pipe Control Garanzia Accuratezza Velocità di trasmissione Si No Bulk Isochronous Interrupt Si No Si No Si Si

13 Protocollo Test and Measurement per USB USB Test and Measurement Classi (USBTMC) Similare al VXI-11 Definisce dei blocchi di comunicazione di base Simula I dispositivi dellieee (GPIB) Realizzato per un implementazione tipo IEEE Basato sulla comunicazione Pipe Completamento della standardizzazione 2002

14 USBTMC Vantaggi e Svantaggi Vantaggi Presente in tutti I PC Plug and play, compreso l hot plug Supporto VISA Svantaggi Connettori commerciali Supporto trigger minimo Lunghe latenze

15 Cosè il PCI? 33 MHz a 32-bit (130 MB/s) Supporto a 64 bits di indirizzamento Fino a 32 devices Fino a 255 PCI buses per sistema Fino a 8 funzioni per dispositivo PCI Anche conosciuto come PCI 33/32

16 Cos è il PXI? PCI extensions for Instrumentation (PXI) PCI 33/32 bus con integrate le funzionalità di timing e triggering Interoperabilità con il CompactPCI Backplane modulare Più di 50 aziende come membri del PXI Systems Alliance

17 Cos è il PCI Express? Conosciuto come 3GIO Compatibile con l architettura PCI Larghezza di banda molto elevata 2.5 Gb/s/direction Architettura scalare

18 Organizzazione del PC Oggi CPU Il futuro CPU Processor System Bus Graphics Slot AGP Memory Bridge Memory Graphics Slot PCI Express Memory Bridge Memory HDD Serial ATA I/O Bridge HubLink or others PCI Slots USB1.1 Local I/O HDD Gb Ethernet PCI Express Slot Serial ATA PCI Express Switch I/O Bridge PCI Express USB2.0 Local I/O PCI Express PCI Slots

19 Architettura del PCI Express Software Strato di transazione Split-transaction, protocollo packet-based Supporto canali virtuali Strato Data Link Responsabile per trasmissione error-free Aggiunge 32-bit CRC e sequence number to packet Generates acknowledgement and retry messages Strato Fisico Data encoding, decoding, and scrambling Transmit, receive Power management Transaction Data Link Physical Mechanical

20 I prodotti NI Buses NI Software Demo Questions

21 Veduta generale del VISA Virtual Instrument Software Architecture Standardizzato in IVI e VXIplug&play Supporto di diversi tipi di interfacce Un API per tutti I BUS (message based e register based) GPIB, Seriale, Ethernet e VXI Supporto futuro per USB Molti instrument drivers utilizzano VISA per l I/O

22 Cos è l NI-VISA Implementazione del VISA di National Instruments Supports all VISA-defined interfaces Supporto PXI e VME Supporto Remoto Utilities aggiuntive tipo NI-Spy e VISA Interactive Control Passport plug-in model Permette ad NI di estendere il supporto a nuovi bus Consente interoperabilità tra diversi costruttori

23 Visione generale dell NI-Device Modellato su IEEE Un API indipendente dal Bus Consente di ignorare il bus di comunicazione Consente agli strumenti di adattarsi ai nuovi T&M bus Chi sviluppa strumenti si concentra sulle funzionalità del dispositivo Versione 1.3 supporta GPIB ed Ethernet Versione 1.4 supporto anche per USB

24 Modello NI-Device Communication Bus I/O Control Output Queue Response Formatter Message Exchange Control Device Functions Input Queue Parser Execution Control

25 Demo Computer (NI-VISA) PXI Chassis (NI-Device)

26 Link utili vxipnp.org ni.com/visa vxi.org usb.org standards.ieee.org pci-sig.org pxisa.org ni.com