9. Auswahl der schnellsten Kommunikationsschnittstelle

Welche physische Kommunikationsschnittstelle für eine bestimmte Anwendung optimal ist, hängt von vielen Faktoren ab. In diesem Kapitel betrachten wir aber nur einen Parameter – die Geschwindigkeit.

Bei Kommunikationsgeräten hat die Geschwindigkeitimmer zwei Aspekte: Latenzund Bandbreite. Wir können uns die Bedeutung dieser Begriffe anhand der Analogie eines Wasserrohrs verständlich machen:

Die Länge des Rohrs bestimmt seine Latenz – die Zeit, die benötigt wird, um eine kleine Wassermenge von Punkt A nach Punkt B zu transportieren. Daher wird die Latenz in Sekunden angegeben.

Der Durchmesser des Rohrs definiert dagegen die Bandbreite – die Wassermenge pro Sekunde, die durch seinen Querschnitt fließen kann. Die Bandbreite würde demzufolge als Volumen/Sekunde angegeben.

Gemäß dieser Analogie wird eine kleine Menge Wasser (eine geringe Datenmenge) mit einer möglichst kurzen Leitung (geringer Latenz) am schnellsten transportiert. Der Durchmesser (die Bandbreite) spielt keine wesentliche Rolle. Im Gegensatz dazu befördert ein Rohr mit großem Durchmesser (hoher Bandbreite) große Mengen an Wasser (oder Daten) schneller, auch wenn es relativ lang ist (eine hohe Latenz aufweist). Werfen wir einen Blick auf die Latenz und Bandbreite der gängigsten Kommunikationsschnittstellen:

Aus diesen Angaben können wir die folgende Faustregel ableiten:

Werden bei Ihrer Fernsteueranwendung häufig kleine Datenmengen zwischen dem Steuer-PC und dem Gerät ausgetauscht, beispielsweise zur Abfrage vieler Amplitudenmessungen eines Oszilloskops, bietet sich aufgrund niedriger Latenz eine GPIB- oder USB-Schnittstelle an.

Falls Sie dagegen größere Datenmengen übertragen müssen, beispielsweise komplette Oszilloskop-Messkurven mit Zehntausenden von Werten, erreichen Sie mit einer 1GB LAN- oder USB-Schnittstelle, die eine entsprechend hohe Bandbreite bietet, die kürzesten Übertragungszeiten.

Vergessen Sie nicht, dass die Performance Ihrer Fernsteueranwendung nicht allein von der Geschwindigkeit der Kommunikationsschnittstellen abhängt, sondern von vielen anderen Faktoren beeinflusst wird. In der Praxis ist der Zeitaufwand für die Kommunikation häufig vernachlässigbar gegenüber anderen Verzögerungsfaktoren (siehe Kapitel 8: Geschwindigkeitsoptimierung). Dieses Kapitel soll Ihnen lediglich einen allgemeinen Überblick über die Performance verschiedener Schnittstellen bei unterschiedlichen Datenvolumen vermitteln.

Hinweise

*Hinweis1 – Latenzwerte:

Die Latenz kann je nach interner Architektur des Geräts erheblich von der Angabe in der Tabelle oben abweichen. Bei den Zahlen in der Tabelle handelt es sich um die Latenzwerte der reinen Schnittstelle. Die einzige Möglichkeit, die tatsächliche Latenz Ihres Messaufbaus zu bestimmten, ist ein Test, beispielsweise mit dem VISA Trace Tool. Ein gutes Verfahren zur Messung der Latenz ist eine *IDN? Query an das Gerät, da dieser Befehl sehr schnell verarbeitet wird.

LAN VXI-11 vs HiSLIP:

Das HiSLIP-Protokoll bietet im Vergleich zu VXI-11 kürzere Latenzzeiten. Geben Sie daher immer HiSLIP den Vorzug gegenüber VXI-11,falls Ihr Gerät dies unterstützt. Ausführlichere Informationen und eine Liste der Rohde & Schwarz Geräte, die HiSLIP unterstützen, finden Sie hier: 1MA208: Schnelle Messgeräte-Fernsteuerung mit HiSLIP