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title: "Yaugi 4: GPIB Ethernet PoE Adapter"
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author: "essele"
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published: "2025-12-10"
language: "en"
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# Yaugi 4: GPIB Ethernet PoE Adapter

> The W5500-powered ‘Yaugi 4’ PoE GPIB adapter brings legacy instruments online via Ethernet, enabling integration with modern control systems through

Original author: essele (source: https://www.eevblog.com/forum/metrology/yaugi-4-gpib-ethernet-poe-adapter/)

## Article

### English Version

### 1. Project Overview: Transcending Time and Space in the Lab

For decades, **GPIB (IEEE-488)** has been the standard interface in electronic test and measurement. However, it has fatal flaws: heavy cables, limited distance, and the need for expensive dedicated dongles.

The **'YAUGI 4' (Yet Another Universal GPIB Interface)** project was born to solve these inconveniences. Simply put, it acts as a **"Translator and Wireless Transmitter for Instruments."** Here are the key transformations this project brings:

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/415555141%5F1765532335%2Ejpg)![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/415555141%5F1765532374%2Epng)

#### ① Liberating from Distance: "A 2-meter Leash" vs. "Halfway Across the Globe"

**Legacy GPIB:** Cable length is limited to about 2 meters. You are forced to place your PC right next to noisy equipment to work.

**YAUGI 4:** Connects equipment to the Internet via the **WIZnet W5500**. You can leave the noisy gear in a server room and monitor data comfortably from a quiet office or even from home. Controlling a device in Busan from Seoul becomes possible.

#### ② Innovation in Wiring: "Thick & Complex" vs. "Single Cable (PoE)"

**Legacy Method:** Thick GPIB cables combined with separate power adapters create a mess of wires behind the desk.

**YAUGI 4:** Adopts **PoE (Power over Ethernet)** technology. A single LAN cable carries both **'Data'** and **'Power'**. No power cords required—just click in the LAN cable, and the device powers up and starts communicating.

**YAUGI 4:** Supports the **VXI-11 standard**, allowing immediate recognition without separate drivers. Existing codes can be used **without modification**, enabling "modern connectivity (LAN) with familiar usability (GPIB)."

> **VXI-11:** "VXI-11 is a **'communication protocol'** designed to implement a GPIB control environment over a network (LAN)."
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> **YAUGI4:** "YAUGI4 is **'open-source hardware'** that utilizes this protocol to connect legacy GPIB instruments to a network."

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### 2. WIZnet Chip Focus: Why W5500 over USB?

While the initial version (YAUGI) used USB, the creator (essele) boldly switched to **Ethernet and the WIZnet W5500** for version 4. From WIZnet's technical perspective, this is an excellent choice.

#### 🚩 The Limitations of USB (Pain Point)

**Distance Limit:** USB cables struggle to reliably exceed 5 meters.

**Driver Hell:** Every OS update can break drivers, and some operating systems may not be supported at all.

#### 💡 The W5500 Solution

The designer adopted the **WIZnet W5500 Hardware TCP/IP Controller** to solve these issues simultaneously.

**Zero MCU Load:** GPIB communication requires precise timing. Since the W5500 handles complex TCP/IP packet processing via hardware, the main MCU (PSoC) can focus entirely on the precise handshaking required by the instrument.

**Standard Protocol (VXI-11):** Thanks to W5500's stable socket communication, the project implements the industry-standard **VXI-11** protocol. Tools like LabVIEW, Python, and MATLAB recognize the device immediately without proprietary drivers.

**Perfect Match for PoE:** The W5500 operates with low power consumption, making it easy to integrate with PoE modules.

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### 3. Technical Deep Dive

This section analyzes the core technology blocks for engineers and developers.

#### A. Network & Protocol (W5500 & VXI-11)

**W5500:** Connects to the PSoC MCU via SPI. It opens TCP/UDP sockets to act as an RPC (Remote Procedure Call) server.

**Features:** DHCP client, mDNS (device discovery), and a Web Server (for configuration and firmware updates) are all stably implemented on top of the chip's hardware stack.

#### B. Power Management (PoE - Power over Ethernet)

**802.3af Standard:** Uses a Silvertel Ag9900 module (or isolated DC/DC converter) to convert the 48V from the Ethernet cable to system voltage.

**Isolation:** The biggest technical benefit of PoE is **Galvanic Isolation**. Separating the ground of the Device Under Test (DUT) from the network equipment prevents expensive instruments from being damaged by electrical shocks and significantly reduces measurement noise.

#### C. Control Logic (PSoC)

Uses the Programmable Logic (similar to FPGA) within the MCU to handle complex GPIB hardware handshaking at high speeds. This is much faster and more error-free than software bit-banging.

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### 4. Value & Potential Derivatives

This project accurately demonstrates the huge market need for **"Modernization of Legacy Equipment."**

#### 💎 WIZnet Value Proposition

**1. Market Opportunity** Due to the long lifespan of instruments (20-30 years), **millions of legacy devices** without LAN are still active globally. This massive **retrofit demand** is YAUGI4's prime target market.

**2. Price Disruption** It offers the same functionality at **1/10th the cost** of existing commercial products (Keysight, NI, etc.), drastically lowering the barrier to entry.

**3. Key Value** It acts as a **'Bridge'** for SMEs that cannot afford new equipment, enabling **data collection and Smart Factory transformation** by connecting legacy hardware to the network at a minimal cost.

#### 🚀 Derivative Projects

Based on this design, the following industrial solutions can be developed:

**RS-232/485 to Ethernet Server:** Converting serial ports of old PLCs or CNC machines to Ethernet for Smart Factory data collection.

**Remote Firmware Updater:** Connecting JTAG/SWD ports of embedded devices in hard-to-reach locations to Ethernet for remote debugging.

**Multi-Channel Sensor Gateway:** Aggregating data from multiple low-speed sensors and transmitting it to a central server at high speed via W5500.

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### 한글 버전

### 1. 프로젝트 개요: 실험실의 시공간을 초월하다

전자 계측 분야에서 **GPIB(IEEE-488)**는 수십 년간 표준 인터페이스였습니다. 하지만 치명적인 단점들이 존재합니다. 케이블이 무겁고, 거리가 제한적이며, 연결하려면 비싼 전용 동글이 필요하다는 점입니다.

**'YAUGI 4' (Yet Another Universal GPIB Interface)** 프로젝트는 이 불편함을 해결하기 위해 탄생했습니다. 쉽게 말해 **"계측기를 위한 통역사 겸 무선 송신기"**입니다. 이 프로젝트의 핵심 변화는 다음과 같습니다.

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/415555141%5F1765532335%2Ejpg)

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/415555141%5F1765532374%2Epng)

#### ① 거리의 제약 해방: "2미터의 목줄" vs "지구 반대편"

**기존 GPIB:** 케이블 길이가 2미터 내외로 제한적입니다. 시끄러운 팬 소리가 나는 계측기 바로 옆에 PC를 두고 작업해야만 했습니다.

**YAUGI 4:위즈네트 W5500**을 통해 장비를 인터넷에 연결합니다. 계측기는 시끄러운 서버실에 두고, 엔지니어는 조용한 사무실이나 집에서 편안하게 데이터를 모니터링할 수 있습니다. 부산에 있는 장비를 서울에서 제어하는 것이 가능해집니다.

#### ② 배선의 혁신: "두껍고 복잡함" vs "선 하나로 끝(PoE)"

**기존 방식:** 손가락만큼 두꺼운 GPIB 케이블에, 별도의 전원 어댑터까지 연결해야 하여 멀티탭과 책상 뒤가 엉망이 됩니다.

**YAUGI 4:PoE(Power over Ethernet)** 기술을 적용했습니다. 랜선 하나에 **'데이터'**와 **'전기'**가 같이 흐릅니다. 전원 코드를 꽂을 필요 없이, 랜선 하나만 '딸깍' 꽂으면 장비가 켜지고 통신이 시작됩니다.

**YAUGI 4:VXI-11 표준**을 지원해 별도 드라이버 없이 즉시 인식됩니다. 기존 코드를 **수정 없이** 그대로 사용할 수 있어, "연결은 최신(LAN)으로, 사용은 익숙한(GPIB) 방식"이 가능합니다.

> **VXI-11**은 GPIB 제어 환경을 네트워크(LAN) 위에서 구현하기 위한 '통신 프로토콜'
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> **YAUGI4**는 이 프로토콜을 탑재하여 실제 구형 GPIB 장비를 네트워크에 연결해 주는 '오픈소스 하드웨어'

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### 2. WIZnet Chip Focus: 왜 USB가 아닌 W5500인가?

초기 버전(YAUGI)은 USB 방식이었지만, 제작자(essele)는 버전 4에서 **이더넷(Ethernet)과 WIZnet W5500**으로 과감히 전환했습니다. 위즈네트의 기술적 관점에서 이는 탁월한 선택입니다.

#### 🚩 USB 방식의 한계 (Pain Point)

**거리 제한:** USB 케이블은 일정 거리를 넘기기 힘듭니다.

**드라이버 지옥:** PC OS가 바뀔 때마다 드라이버를 다시 잡아야 하고, 특정 OS에서는 아예 작동하지 않기도 합니다.

#### 💡 W5500의 솔루션 (Solution)

설계자는 **WIZnet W5500 하드웨어 TCP/IP 컨트롤러**를 채택하여 이러한 문제들을 한 번에 해결했습니다.

**MCU 부하 제로:** GPIB 통신은 타이밍이 매우 중요합니다. W5500이 복잡한 TCP/IP 패킷 처리를 전담하므로, 메인 MCU(PSoC)는 계측기와의 정밀한 핸드셰이킹(Handshaking)에만 집중할 수 있습니다.

**표준 프로토콜 (VXI-11):** W5500의 안정적인 소켓 통신 덕분에, 산업 표준인 **VXI-11** 프로토콜을 구현했습니다. 별도의 드라이버 없이도 LabVIEW, Python, MATLAB에서 바로 장비를 인식합니다.

**PoE와의 완벽한 궁합:** W5500은 저전력으로 동작하며 PoE 모듈과 함께 구성하기 쉽습니다.

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### 3. 핵심 기술 분석 (Technical Deep Dive)

엔지니어와 개발자를 위해 시스템의 핵심 기술을 블록별로 분석합니다.

#### A. 네트워크 & 프로토콜 (W5500 & VXI-11)

**W5500:** SPI 인터페이스를 통해 PSoC MCU와 연결됩니다. TCP/UDP 소켓을 열어 RPC(Remote Procedure Call) 서버 역할을 수행합니다.

**기능:** DHCP 클라이언트, mDNS(장치 자동 발견), 웹 서버(설정 및 펌웨어 업데이트) 기능을 모두 칩의 하드웨어 스택 위에서 안정적으로 구현했습니다.

#### B. 전원 관리 (PoE - Power over Ethernet)

**802.3af 표준:** Silvertel Ag9900 모듈(또는 절연 DC/DC 컨버터)을 사용하여 이더넷 케이블의 48V를 시스템 전압으로 변환합니다.

**절연(Isolation):** PoE의 가장 큰 기술적 이점은 **갈바닉 절연**입니다. 측정 대상(DUT)의 접지와 네트워크 장비의 접지가 분리되어, 고가의 계측기가 전기적 쇼크로 파손되는 것을 방지하고 측정 노이즈를 획기적으로 줄입니다.

#### C. 제어 로직 (PSoC)

MCU 내의 프로그래머블 로직(FPGA와 유사)을 사용하여 GPIB의 복잡한 하드웨어 핸드셰이킹을 고속으로 처리합니다. 소프트웨어 방식보다 훨씬 빠르고 에러가 없습니다.

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### 4. 위즈네트 측면의 가치와 확장 가능성

이 프로젝트는 **"레거시 장비의 현대화(Modernization)"**라는 시장의 니즈를 정확히 보여줍니다.

#### 💎 WIZnet의 가치 (Value Proposition)

**1. 시장 규모 (Market Opportunity)** 계측기의 긴 수명(20~30년)으로 인해, 전 세계적으로 LAN 포트가 없는 **'현역 구형 장비'가 수백만 대** 가동 중입니다. 이 방대한 **레트로핏(Retrofit) 수요**가 YAUGI4의 확실한 타깃 시장입니다.

**2. 가격 혁신 (Price Disruption)** 50~100만 원에 달하는 기존 상용 제품("GPIB-USB/LAN",Keysight, NI 등) 대비 **1/10 수준의 비용**으로 동일한 기능을 제공하여, 비용 장벽을 획기적으로 낮췄습니다.

**3. 프로젝트 의의 (Key Value)** 고가의 장비 교체가 어려운 중소 현장의 구형 장비들을 네트워크로 연결해주는 **'가교(Bridge)'** 역할을 합니다. 이를 통해 **큰 비용 없이 데이터 수집과 스마트 팩토리 전환**을 가능하게 합니다.

#### 🚀 파생 가능한 프로젝트 (Derivatives)

이 설계를 응용하여 다음과 같은 산업용 솔루션 개발이 가능합니다.

**RS-232/485 to Ethernet 서버:** 구형 PLC나 공작 기계의 시리얼 포트를 이더넷으로 변환하여 스마트 팩토리 데이터 수집.

**원격 펌웨어 업데이터:** 접근이 어려운 곳에 설치된 임베디드 장비의 JTAG/SWD 포트를 이더넷으로 연결하여 원격 디버깅 수행.

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Source: https://maker.wiznet.io/Lihan__/projects/yaugi-4-gpib-ethernet-poe-adapter/