SCPI简介 自动测试系统.ppt

自动测试系统 SCPI简介 可程控仪器标准命令SCPI的产生背景 IEEE488 1主要规定了仪器在电气上 机械上和功能上相容性的要求 保证了系统部件间正确的电气 机械连接 IEEE488 2使程控仪器器件消息的数据编码和格式 命令功能元素和编码句法 消息交换控制等方面实现了标准化 它仅仅定义了程控仪器的少数公用命令语义 用于器件内部基本操作控制 并未解决器件消息标准化的问题 而器件消息的非标准化给编程人员造成很大的困难 为了解决这个问题 1990年4月 建立在IEEE488 2基础上的可程控仪器标准命令SCPI StandardCommandforProgrammableInstrument 应运而生 SCPI的简介 可程控仪器标准指令集是架构在IEEE488 2上的新一代仪器控制语法 其着眼点在于能用相同的标准仪器控制语言就可以控制任一厂家的仪器 这样使用者就不必学习每一部仪器的命令语法 方便系统的组建 SCPI作为仪器程控命令 实现对仪器的控制 使得不同测试仪器的相同功能具有相同的命令形式 在横向上使测试仪器兼容 同时 SCPI使用相同的命令来控制同一类仪器中的相同功能 从而使得仪器在纵向上兼容 SCPI的目标 SCPI的总目标是节省自动测试设备程序开发的时间 保护设备制造者和使用者双方的硬 软件投资 定义的标准化的SCPI仪器的程控消息 响应消息 状态报告结构和数据格式的使用只与仪器测试功能及其性能 精度有关 而与仪器硬件组成 制造厂家 通信物理连接硬件环境和测试程序编制环境等无关 SCPI的目标 程控命令面向测试功能 信号 而不是描述仪器操作减少类似测试功能的控制方法是保证编程相容性的关键 SCPI的基本原则是用同一SCPI命令控制相同的仪器功能 在与通信物理连接层硬件无关的高层次上定义程控消息与编程手段和程序语言无关 SCPI用户测试程序模块容易移植具有可缩性 可适应不同规模的测量控制SCPI的可扩充性 使其成为 活 标准 几点说明 虽然SCPI是基于IEEE488 2的命令和格式 但它不局限于GPIB器件 也允许通过其它通信接口总线传递消息 如VXI总线 RS 232等 这样 使用SCPI开发的应用程序不但能在GPIB系统中运行 也可以在VXI总线或RS 232系统中运行 使用各种编程语言 如BASIC C FORTRAN等 都能把SCPI命令传送给SCPI仪器 利用不同手段 如ATE生成器 仪器软面板等 都可以生成SCPI测试程序 因此 为程序员提供了非常灵活的测试程序编制环境 特别利于测试程序移植 SCPI允许不断用新命令扩充仪器程控命令集 因此 当新仪器和新技术问世 或者要增添新功能时 就能保持与现存SCPI仪器的程控相容性 SCPIATE测试程序的向上兼容性使得SCPI标准具有极强的生命力 SCPI仪器模型 为使SCPI命令具有更大限度的兼容性 SCPI标准运用了一个程控命令仅面向测试功能而与仪器硬件和面板操作无关的准则 根据这一准则 SCPI提出三种形式相容性 纵向相容性 横向相容性 功能相容性 纵向相容性 同一家族的两代仪器应该有相同的控制 如两个示波器在时基 触发 电压设置上应该有相同的控制 横向相容性 要求不同家族的两个仪器应该使用同一命令进行相同的测量 如示波器和电子计数器都能使用命令完成脉冲上升时间测量 功能相容性 要求两个仪器用相同的命令能够实现相同的功能 如频谱分析仪和射频源两者都能扫频 如果两个仪器使用相同的频率和扫描测试功能 而不是仪器硬件组成 技术手段和前面板控制 SCPI提出了一个描述仪器测试功能的仪器模型 SCPI程控仪器模型 程控仪器模型表示了SCPI仪器功能逻辑和分类 这种分类提供各种不同类型仪器可利用的各式各样的SCPI命令的构成机制和相容性 SCPI仪器特定控制命令 SCPI仪器特定控制命令主要是用来从事测量 读取资料及切换开关等工作 包括所有测量函数及一些特殊的功能函数 SCPI仪器特定控制命令关键字之间都是以冒号 作为分隔符 例如 设置数字多用表测量直流电压 量程10V 解析度7位时使用如下命令即可 CONF VOLT DC10 0 0000001VSCPI仪器特定控制命令可分为必备命令 RequiredCommands 和可选命令 OptionalCommands 两类 必备命令 SCPI必备命令主要是从IEEE488 2公用命令扩展而来 功能是处理SCPI规格中所定义的状态汇报格式 必备命令是符合SCPI标准的仪器均要实现的命令 可选命令 SCPI可选命令是依仪器本身需求实现的命令 由仪器的功能决定 SCPI可选命令是由程控题头和参数组成的 基本句法规则遵循IEEE488 2句法规定 在SCPI标准中仅提出了详细的附加要求 SCPI选择命令是分层树型结构 可以分成若干个子系统 每一子系统均为阶层结构关系 SCPI层次结构 SCPI命令格式为一树状阶层结构 可分为好几个次系统 每一个次系统均为阶层结构关系 分别由一个顶层命令 可称为根命令 配合一个或数个阶层命令构成 以通用计数器SCPI命令子集为例 其阶层结构如下 SCPI命令语法格式 命令分隔符号SCPI命令语法以 作为上 下层命令之间的分隔符号 命令题头与参数之间以空格符加以间隔 缩写命令SCPI命令的每一命令题头为字母大 小写混合 其中 大写字母部分表示为该命令题头的缩写部分 若一SCPI命令题头语法为RANGe 那么RANG为其缩写命令 而RANGe为其全部命令 同时因为允许大小写 可得 RANG RANGe RANGE rang ranG Rang SCPI命令语法格式 隐含命令隐含命令指的是被方括号 括起来的命令 隐含命令的作用是作为默认命令 当某一阶层中含有隐含命令 若下达命令时跳过此层 表示使用该隐含命令 例如 在上述通用计数器SCPI命令层次结构图中 SENSe为根命令层的隐含命令 而UPP为第四层的隐含命令 因此 命令可下达为 SENS CURR RANG UPP10 0 CURR RANG UPP10 0 CURR RANG