Der IEC-625 Bus

Der IEC-625-Bus ist ein externer paralleler Datenbus. Dieser Datenbus dient speziell der Verbindung von Peripheriegeräten – wie zum Beispiel Druckern oder Faxgeräten- mit einem Computer oder auch der Verbindung von Messgeräten. Der Begriff IEC-625 ist dabei auf ein international anerkanntes und standardisiertes Namenssystem zurückzuführen. An einen IEC-625-Bus können insgesamt bis hin zu 15 Geräten angeschlossen werden. Die maximale Geschwindigkeit der Datenübertragung beträgt dabei 1Mbyte/s.

Geschichte des IEC-625 Bus

Die amerikanische Firma Hewlett-Packard (HP) entwickelte den Vorläufer des IEC-625 schon in den 60er Jahren unter dem Namen HP-IB. Erst in den späten 70ern wurde diese Entwicklung zur Standardisierung durch IEEE eingereicht, welche dann 1975 erfolgte. Bis ins Jahr 2013 wurde dieser Standard dreimal umbenannt, allerdings nicht mehr verändert. ANSI übernahm den Standard als MC 1.1 und die IEC übernahm ihn als IEC-625. Der Original-Standard von 1975 enthielt allerdings noch keine Datenübertragungsprotokolle oder Gerätekommandos. Diese Komponenten wurden erst 1778 hinzugefügt. Der heutige Standard IEEE 488.2 wurde im Jahr 1990 durch eine standardisierte Kommandosprache erweitert, um die Vielzahl der Herstellerlösungen zu reduzieren. Auch heute noch gibt es eine große Anzahl von Geräten, die den IEEE 488.2 Standard immer noch nicht erfüllen. Dies ist insbesondre bei älteren Geräten zu berücksichtigen.

Grundsätzlicher Aufbau des IEC-625 Bus

Mit dem Bus können insgesamt zwar 30 externe Geräte adressiert werden, tatsächlich können aber - aufgrund des physikalischen Aufbaus - nur 15 Geräte mit ihm verbunden werden. Die 16 Signalleitungen setzen sich zusammen aus acht Datenleitungen, drei Leitungen zur Steuerung der Datenübertragung und fünf Leitungen sind dem internen Bus-Management vorbehalten. Zu Beginn muss jedem angeschlossenen Gerät manuell eine Adresse zugewiesen werden. In den meisten Fällen erfolgt diese Adressierung mithilfe eines DIP-Switches. Nur in einigen wenigen Fällen ist es möglich, die Adresse der Geräte über die Firmware des Geräts einzustellen.

Arbeitsweise des IEC-625 Bus

Nachdem jedem Gerät eine spezifische Adresse zugeordnet wurde, kann nun jeder Teilnehmer einen anderen mittels dieser Adresse identifizieren. Es darf aber zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein einziger Teilnehmer des Systems Daten versenden. Dieses Gerät wird vorher als der sogenannte Talker festgelegt. Der Talker darf seine Daten innerhalb eines bestimmten Zeitfensters versenden, bis das nächste Gerät die Rolle des Talkers übernimmt. Jeder Talker kann Daten zu beliebig vielen anderen Teilnehmern senden, da alle Geräte, die gerade nicht senden, Daten vom Bus lesen dürfen. Aktiv lesende Geräte sollten aber vorher als sogenannte Listener identifiziert werden. Grundsätzlich gilt dabei die Regel, dass das langsamste Gerät im Bussystem die Geschwindigkeit der Datenübertragung festlegt.

Jede Datenübertragung erfolgt dabei in drei Schritten, man spricht in diesem Zusammenhang auch vom 3-Phasen-Handshake. Der erste Schritt erfolgt im Talker und besteht aus der Auswahl und Bereitstellung der zu versendenden Daten. Der zweite Schritt ist dann das Versenden der Nachricht und der dritte die Annahme der Daten durch den Listener. Vom 3-Phasen-Handshake wird aber auch gesprochen in Bezug auf die Vorgänge im Listener beim Datenempfang: Der erste Schritt ist hier die Vorbereitung des Listeners und das Erreichen des Zustands „Bereit“. Der zweite Schritt erfolgt im Rahmen der Prüfung der Daten, ob diese auch Gültigkeit aufweisen, und erst der dritte Schritt ist das Akzeptieren der Nachricht. Der Standard definiert zudem auch unterschiedliche logische Funktionen von beteiligten Geräten. Solche Funktionen können zum Beispiel Service Request oder Control sein. Eine nachgestellte Ziffer gibt dabei alle zusätzlich implementierten Subfunktionalitäten an.

Steckverbindungen des IEC-625 Bus

Bei IEC-625 werden ausschließlich Centronics-Stecker verwendet mit 24 Polen. Diese werden in den meisten Fällen als Stecker-Buchse-Kombination ausgeführt. An jeden Stecker kann dann wiederum ein weiterer identischer Stecker angeschraubt werden, die Stecker sind also stapelbar. Alle Stecker sollten aber zusätzlich fixiert werden. Das geschieht mithilfe von metrischen oder zöllischen Halteschrauben. Metrische Halteschrauben sind laut Konvention immer schwarz, zöllige silbern.

Vorteile des IEC-625

Ein oft genannter Vorteil besteht darin, dass dieser Bus nicht notwendigerweise einen Controller benötigt – wie zum Beispiel der Universal Serial Bus. Das hat den Vorteil, dass eine direkte Verbindung zwischen zum Beispiel einem Messgerät (einem Talker) und einem Drucker zur Protokollierung (einem Listener) hergestellt werden kann. Das spezielle Stecksystem des IEC-625 ermöglicht zudem in der praktischen Anwendung des Bussystems ein hohes Maß an Flexibilität im Bereich der Verkabelung. Es können sternförmige oder lineare Verkabelungen und auch Mischformen davon realisiert werden.

Nachteile des IEC-625

Jedes Gerät, das an diesen Bus angeschossen ist, arbeitet nach dem beschriebenen Drei-Phasen-Handshake. Daher bestimmt das langsamste Gerät am Bus die gesamte Datenübertragung in ihrer Geschwindigkeit. Für den Anwender ist es also mehr als ungünstig, wenn er Geräte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an einem Bus mischt – insbesondere dann, wenn er auf eine schnelle Datenübertragung wert legt. Ein weiterer Nachteil, der allerdings nur selten angeführt wird, besteht darin, dass IEC-625 keine Kommandos zur Steuerung – beispielsweise von Peripheriegeräten- definiert, sondern tatsächlich nur die Datenübertragung an sich. Aus diesem Grund wird immer mindestens ein zusätzliches Protokoll benötigt, das die Steuerung der Peripherie übernimmt.