电子测量技术课chapter9-2015

1、电子测量 第 9 章 - 11. 组建自动测试系统组建自动测试系统2. 自动测试系统中的总线技术自动测试系统中的总线技术 2.1 GPIB总线总线 2.2 LXI总线总线 3. 自动测试系统的软件设计自动测试系统的软件设计 3.1 软件开发环境软件开发环境 3.2 软件开发示例软件开发示例 电子测量 第 9 章 - 2例：放大器的幅频特性测试例：放大器的幅频特性测试测试人员测试人员电电压压源源信信号号源源电电压压表表记记录录纸笔纸笔绘绘图图纸笔纸笔被测器件被测器件人工测试系统人工测试系统电子测量 第 9 章 - 3人工测试特点：人工测试特点：由三部分组成，即人、被测件和仪器设备。由三部分组成，

2、即人、被测件和仪器设备。人的作用有两方面，一方面为对测试过程的人的作用有两方面，一方面为对测试过程的指挥；一方面执行对设备的操作。指挥；一方面执行对设备的操作。测试速度较慢。测试速度较慢。例如：点频法，逐点测量法例如：点频法，逐点测量法电子测量 第 9 章 - 4计计算算机机接口接口信信号号源源接口接口电电压压表表接口接口打打印印机机接口接口绘绘图图仪仪接口接口电电压压源源接口接口被测器件被测器件自动测试系统自动测试系统电子测量 第 9 章 - 5组建自动测试系统组建自动测试系统图图 9-1-1 自动测试系统结构图自动测试系统结构图 自动测试系统通常由三大部分以及相互之间的接口自动测试系统通常

3、由三大部分以及相互之间的接口组成。主机是整个自动测试系统的核心。组成。主机是整个自动测试系统的核心。1.1自动测试系统的基本结构自动测试系统的基本结构电子测量 第 9 章 - 6电子测量 第 9 章 - 7自动测试系统自动测试系统自动测试设备自动测试设备ATE测试环境测试环境测试程序集测试程序集TPS 生命周期模型定义了系统生命周期各个阶段的目生命周期模型定义了系统生命周期各个阶段的目标、输入、需求、交付成果以及验证与确认活动。标、输入、需求、交付成果以及验证与确认活动。 历史上出现了多种生命周期模型，例如历史上出现了多种生命周期模型，例如“瀑布模瀑布模型型”、“V模型模型”、“螺旋型模型螺旋

4、型模型”等。等。1.2自动测试系统结构的另一种描述自动测试系统结构的另一种描述1.3自动测试系统的开发和集成自动测试系统的开发和集成电子测量 第 9 章 - 8单元级系统级平台级实现系统需求规范集成测试用户需求及需求分析详细设计单元测试系统测试系统确认和交付架构设计图图9-1-2 “V模型模型”生命周期生命周期 “V模型模型”清晰地描述了各阶段的输入、输出以及各阶清晰地描述了各阶段的输入、输出以及各阶段之间的信息流。段之间的信息流。电子测量 第 9 章 - 9自动测试系统中的总线技术自动测试系统中的总线技术总线的分类：总线的分类：按总线应用领域按总线应用领域:计算机总线计算机总线仪器或测控系统

5、总线仪器或测控系统总线网络通信总线网络通信总线按总线数据传送方式按总线数据传送方式:并行总线并行总线串行总线串行总线按照总线的用途和应用场合按照总线的用途和应用场合片内总线（微处理器芯片内的总线）片内总线（微处理器芯片内的总线）片间总线（微处理器中各芯片间的总线）片间总线（微处理器中各芯片间的总线）内总线（微机系统内各插件板的总线）内总线（微机系统内各插件板的总线）外总线（微机系统之间、微机系统与外于外总线（微机系统之间、微机系统与外于设之间以及微机系统与其它系统之间的总设之间以及微机系统与其它系统之间的总线）线）电子测量 第 9 章 - 102.1 GPIB总线总线2.1 GPIB总线总线

6、（1 1） 惠普公司在惠普公司在6060年代末和年代末和7070年代初开发了年代初开发了HPIBHPIB通用仪器通用仪器控制接口总线标准控制接口总线标准。 （2 2） IEEEIEEE国际组织在国际组织在19751975年对年对GPIBGPIB进行了标准化，由此进行了标准化，由此GPIBGPIB变成了变成了IEEE 488IEEE 488标准。术语标准。术语GPIBGPIB，HP-IBHP-IB和和IEEE 488IEEE 488都是同义词。都是同义词。 （3 3）GPIBGPIB的原始目的是对测试仪器进行计算机控制。然而，的原始目的是对测试仪器进行计算机控制。然而， GPIBGPIB的用途十

7、分广泛，现在已广泛用于计算机与计算机之间的用途十分广泛，现在已广泛用于计算机与计算机之间的通讯，以及对扫描仪和图像记录仪的控制。的通讯，以及对扫描仪和图像记录仪的控制。电子测量 第 9 章 - 11主要组成：主要组成：器件器件接口接口总线总线2.1 GPIB总线总线（1）GPIB系统的基本结构系统的基本结构主要组成：主要组成：器件器件接口接口总线总线2.1 GPIB总线总线（1）GPIB系统的基本结构系统的基本结构电子测量 第 9 章 - 12 1、器件、器件凡配备了凡配备了 IEEE 488.1接口的独立装置均称为器件。接口的独立装置均称为器件。控者器件控者器件讲者器件讲者器件听者器件听者器

8、件 凡是能接收控者发出给指定器件命令或凡是能接收控者发出给指定器件命令或者接收讲者器件发出的数据、程控命令者接收讲者器件发出的数据、程控命令的器件的器件在系统运行中，当控者退出总线控制后在系统运行中，当控者退出总线控制后能够发布测量数据、报告内部状态或者能够发布测量数据、报告内部状态或者发布仪器程控命令的器件发布仪器程控命令的器件系统的指挥者，能够发布各种命令，对系统的指挥者，能够发布各种命令，对接口系统进行管理，一般使用计算机来接口系统进行管理，一般使用计算机来实现实现 GPIB系统的器件分为以下三类：系统的器件分为以下三类：电子测量 第 9 章 - 13 2、接口、接口作用：器件通过接口与

9、系统中其他器件进行数据和控制作用：器件通过接口与系统中其他器件进行数据和控制信息的交互。信息的交互。 GPIB系统使用的总线电缆和总线插头各有两种型式。系统使用的总线电缆和总线插头各有两种型式。 按按IEC625规定采用了规定采用了24芯电缆和芯电缆和25芯针式接插头。芯针式接插头。 按按IEEE488标准和标准和GBn249标准规定则采用标准规定则采用23芯电缆和芯电缆和 24芯扁线型接插头。芯扁线型接插头。图图9-2-2 25芯针状接头芯针状接头图图9-2-3 24芯扁线型接头芯扁线型接头电子测量 第 9 章 - 14IEEE-488 stacking connectors电子测量 第 9

10、 章 - 15无论哪种电缆和接插头，电缆芯线和接插头引脚无论哪种电缆和接插头，电缆芯线和接插头引脚的定义都是标准化的。的定义都是标准化的。表表9-2-1 IEEE488.1标准的引脚定义标准的引脚定义引脚信号线引脚信号线引脚信号线引脚信号线1DIO17NRFD13DIO519地2DIO28NDAC14DIO620地3DIO39IFC15DIO721地4DIO410SRQ16DIO822地5EOI11ATN17REN23地6DAV12屏蔽18地24逻辑地线表表9-2-2 IEC625标准的引脚定义标准的引脚定义引脚信号线引脚信号线引脚信号线引脚信号线1DIO17DVA13屏蔽19地2DIO28N

11、RFD14DIO520地3DIO39NDAC15DIO621地4DIO410IFC16DIO722地5REN11SRQ17DIO823地6EOI12ATN18地24地25地电子测量 第 9 章 - 16 3、总线、总线 GPIB规范定义了各器件应通过标准的无源电缆连接规范定义了各器件应通过标准的无源电缆连接 在一起，各对应引脚线并行连接。在一起，各对应引脚线并行连接。 总线共有总线共有16条信号线，分为数据线、握手线和控制线。条信号线，分为数据线、握手线和控制线。 总线上采用总线上采用TTL电平、负逻辑（即低电平为逻电平、负逻辑（即低电平为逻 辑辑1，高，高 电平为逻辑电平为逻辑0）。）。 总

12、线上传递消息和命令，允许各仪器间不通过计算机总线上传递消息和命令，允许各仪器间不通过计算机 实现信息交互，有利于提高系统的工作效率。实现信息交互，有利于提高系统的工作效率。电子测量 第 9 章 - 171、器件容量、器件容量 一个一个GPIB系统中通常允许包含的计算机和仪器的总系统中通常允许包含的计算机和仪器的总数量应少于或等于数量应少于或等于15台（包括控者器件在内）。台（包括控者器件在内）。 由于接收门电路的灌电流负载能力最大为由于接收门电路的灌电流负载能力最大为48mA，而，而每个发送门高电平输出电流为每个发送门高电平输出电流为3.2 mA，因此有，因此有48 mA/3.2 mA=15。

13、 在一个自动测试系统中，一般仅需要一台计算机。因在一个自动测试系统中，一般仅需要一台计算机。因此除计算机之外，最多还能容纳此除计算机之外，最多还能容纳14台仪器。台仪器。（2） GPIB系统的基本性能系统的基本性能电子测量 第 9 章 - 18 2、电缆长度、电缆长度 规定电缆总长度不大于规定电缆总长度不大于20米，此时数据传输速率低米，此时数据传输速率低于于500 kB/S；另一种规定方式是；另一种规定方式是“每根电缆长度每根电缆长度器件器件数数20米米”。 通常电缆长度有通常电缆长度有 2米、米、1.5米两种。在满足系统要求米两种。在满足系统要求条件下，选用短电缆对提高数传速率有利。条件下

14、，选用短电缆对提高数传速率有利。 如果采用平衡发送器和接收器，可将数传距离扩大如果采用平衡发送器和接收器，可将数传距离扩大到到500米。米。电子测量 第 9 章 - 19 3、传输速度、传输速度 在标准电缆上一般为在标准电缆上一般为 250500 kB/S。 4、地址容量、地址容量 在在GPIB系统中，一个器件至少占用一个地址，个别器系统中，一个器件至少占用一个地址，个别器件还可以占用两上以上的地址。件还可以占用两上以上的地址。 GPIB系统采用系统采用5位二进制数来生成地址，其中位二进制数来生成地址，其中11111码不码不作器件的地址代码，其余作器件的地址代码，其余31个编码可作为器件的听地

15、址和个编码可作为器件的听地址和讲地址。讲地址。 GPIB系统也允许使用双字节来扩展地址容量。系统也允许使用双字节来扩展地址容量。电子测量 第 9 章 - 20GPIB系统总线共有系统总线共有16条信号线，分为数据线、握条信号线，分为数据线、握手线和控制线三组。手线和控制线三组。（3） GPIB系统的总线结构及操作系统的总线结构及操作1、数据线、数据线8条（条（DIO8DIO1） 通过这些数据线可以传输多线消息。数据编码可通过这些数据线可以传输多线消息。数据编码可采用二进制编码、采用二进制编码、BCD编码或编码或7比特的比特的ASCII码（第码（第8比特用于奇偶校验，或者不用）。比特用于奇偶校验

16、，或者不用）。 目前用得最多的目前用得最多的ASCII码。码。电子测量 第 9 章 - 21作用：保证数据双向、异步、可靠地在处理速度不同作用：保证数据双向、异步、可靠地在处理速度不同的器件之间传递。的器件之间传递。a） DAV（Data Valid）“数据有效数据有效”线线 特点：特点：由发送消息的一方控制，只有当由发送消息的一方控制，只有当DAV1时时表示总线上的数据有效，收方才可以接收。表示总线上的数据有效，收方才可以接收。b） NRFD（Not Ready For Data）“没有准备好没有准备好”线线 特点：特点：该线是由接收器件共同控制的。当接收器件该线是由接收器件共同控制的。当接

17、收器件中至少有一个器件没准备好时，中至少有一个器件没准备好时，NRFDl。只有当所。只有当所有接收器件全部准备好时，才有有接收器件全部准备好时，才有NRFD=0。2、握手线、握手线3条（条（DAV、NRFD、NDAC） 电子测量 第 9 章 - 22c）NDAC（No Data Accept）“数据未接收数据未接收”线线 特点：特点：是由接收器件共同控制的。当接收器件中至少是由接收器件共同控制的。当接收器件中至少有一个器件没有收完数据时，有一个器件没有收完数据时，NDACl。直至所有接收。直至所有接收器件全部接收完时，器件全部接收完时，NDAC=0。将数据送至数据总线上将数据送至数据总线上发送

18、一方检查发送一方检查NRFD是否为是否为0。NRFD0，发送一方，发送一方令令 DAV 1，收方开始接收，收方开始接收，全部收方都接收完时，发送一方令全部收方都接收完时，发送一方令DAV0，宣布数，宣布数据无效，并将总线上的数据撤掉。据无效，并将总线上的数据撤掉。当发送消息一方要发送一个字节时：当发送消息一方要发送一个字节时：电子测量 第 9 章 - 23三线挂钩三线挂钩电子测量 第 9 章 - 24a） ATN（ATenNion）“注意注意”线线 此线由现行控者控制。此线由现行控者控制。状态：状态： ATN=l表示现行控者正在起作用。表示现行控者正在起作用。 当当ATN=0，意味着现行控者已

19、退出控制。，意味着现行控者已退出控制。 当当ATN由由0变变1时，表明控者要进入作用态，此时时，表明控者要进入作用态，此时 现行讲者与听者间的握手要立刻中断。现行讲者与听者间的握手要立刻中断。3、控制线、控制线5条（条（ATN、IFC、REN、EOI、SRQ）电子测量 第 9 章 - 25b）IFC（InterFace Clear）“接口清除接口清除”线线 此线由系统控者控制。此线由系统控者控制。状态：状态：IFCl表明控者命令系统中各器件接口功能表明控者命令系统中各器件接口功能清除到初始态（至少保持清除到初始态（至少保持100微秒以上）微秒以上） 。如果。如果IFC始终为始终为1，系统将无法

20、运行。，系统将无法运行。通常在自动测试系统上电以后，控者发一次通常在自动测试系统上电以后，控者发一次IFC命命令，使接口功能可靠地回到初始态。在特定情况下需令，使接口功能可靠地回到初始态。在特定情况下需要系统控者介入控制时，系统控者通过发要系统控者介入控制时，系统控者通过发IFC，从现，从现行控者手中接过控制权。行控者手中接过控制权。电子测量 第 9 章 - 26c） REN（Remote Enable） “远控可能远控可能”线线 REN受控者控制。受控者控制。状态：状态： REN0，它使程控器件一律回到本地操作方式。，它使程控器件一律回到本地操作方式。 RENl时，器件并不能立刻进入远地程控

21、方式。时，器件并不能立刻进入远地程控方式。只有此后由控者对各程控器件任命听者后，被任命只有此后由控者对各程控器件任命听者后，被任命听者的器件才能进入程控方式。如果器件要再回到本听者的器件才能进入程控方式。如果器件要再回到本地方式，这时需要控者发有关的指令，或者由人工干地方式，这时需要控者发有关的指令，或者由人工干预。预。电子测量 第 9 章 - 27 d） EOI（End Or Identify）“结束或识别结束或识别”线线 此线可由现行控者控制，也可由现行讲者控制。此线可由现行控者控制，也可由现行讲者控制。 i）识别作用）识别作用 当当ATN=1且且EOI=l，表明控者要求，表明控者要求“识

22、别识别”，这时，这时EOI线受现行控者控制。这是并行查询中一种查询方式。线受现行控者控制。这是并行查询中一种查询方式。 ii）结束作用）结束作用 这时这时EOI线受现行讲者控制，此时表示数传的结束，线受现行讲者控制，此时表示数传的结束，即即END=ATNEOI。电子测量 第 9 章 - 28 e） SRQ（Service Request）“服务请求服务请求”线线 SRQ线是有服务请求功能的各器件共用的，它是线是有服务请求功能的各器件共用的，它是各器件的各器件的SRQi的逻辑或。当控者退出控制后，控者的逻辑或。当控者退出控制后，控者依然有监视依然有监视SRQ线的能力。一旦线的能力。一旦SRQ=1

23、，这就表明，这就表明系统中至少有一个器件要求控者为它服务，这时控系统中至少有一个器件要求控者为它服务，这时控者应中断现行讲者和听者的数传，通过查询了解情者应中断现行讲者和听者的数传，通过查询了解情况后，为该器件服务。况后，为该器件服务。电子测量 第 9 章 - 291、消息交换模型、消息交换模型GPIB系统中的任何器件都包含器件功能和接口功能系统中的任何器件都包含器件功能和接口功能这两部分功能。这两部分功能。 器件消息远地接口消息器件功能接口功能器件功能接口功能本地接口消息本地接口消息总线图图 9-2-5 GPIB系统的消息交换模型系统的消息交换模型（4） GPIB系统的消息交换系统的消息交换

24、电子测量 第 9 章 - 30GPIB系统中器件之间需要传递的消息种类很多，消息系统中器件之间需要传递的消息种类很多，消息以三个大写（或小写）的英文字母表示。以三个大写（或小写）的英文字母表示。按内容分按内容分接口消息接口消息 （控着发出，（控着发出，ATN=1）器件消息器件消息 （讲着发出，（讲着发出，ATN=0）按来源分按来源分远地消息远地消息 （用三个大写英文字母表示）（用三个大写英文字母表示）本地消息本地消息 （以三个英文小写字母表示）（以三个英文小写字母表示）接消息使用信号线数目分接消息使用信号线数目分单线消息（用一根线传递）单线消息（用一根线传递）多线消息（用多根线传递）多线消息（

25、用多根线传递）2、消息分类、消息分类电子测量 第 9 章 - 31结论：结论：同一种消息可能具有多种名称。例如同一种消息可能具有多种名称。例如IFC是是单线、接口、远地消息；单线、接口、远地消息；rdy是器件、本地消息。是器件、本地消息。 3、消息编码、消息编码无论是多线接口消息还是多线器件消息，都必须以无论是多线接口消息还是多线器件消息，都必须以适当的形式进行编码，然后才能传递。适当的形式进行编码，然后才能传递。IEEE488.1标标准对准对16条多线接口消息的编码格式作了严格的规定，条多线接口消息的编码格式作了严格的规定，具体的编码定义可以查阅具体的编码定义可以查阅IEEE488.1标准。

26、标准。电子测量 第 9 章 - 32为保证数据传输和数据控制的可靠性，定义了为保证数据传输和数据控制的可靠性，定义了10种接口功能。种接口功能。表表9-2-3 10种接口功能种接口功能名称代号英文原文控者CController讲者TTalker听者LListener源握手SHSource Handshake受者握手AHAcceptor Handshake服务请求SRService Request远地/本地RLRemote/Local并行查询PPParallel Poll器件触发DTDevice Trigger器件清除DCDevice Clear （5） GPIB系统的接口功能系统的接口功能电子

27、测量 第 9 章 - 33 1、接口功能简介、接口功能简介听者功能听者功能适用于所有需要从总线上接收数据的器件。例如打印机适用于所有需要从总线上接收数据的器件。例如打印机要将其他仪器经总线传出的数据接收下来并进行打印。要将其他仪器经总线传出的数据接收下来并进行打印。 讲者功能讲者功能 适用于需要向其他器件传送数据的器件。例如示波器适用于需要向其他器件传送数据的器件。例如示波器需要将其采集到的测量数据送往打印机。需要将其采集到的测量数据送往打印机。 控者功能控者功能 为计算机或其他控制器而设立的。控者可以利用该功为计算机或其他控制器而设立的。控者可以利用该功能向有关器件发布各种命令。比如复位系统

28、、寻址某台能向有关器件发布各种命令。比如复位系统、寻址某台器件为讲者或听者。器件为讲者或听者。电子测量 第 9 章 - 34 源方握手功能和受方握手功能源方握手功能和受方握手功能 是为使响应速度不同的器件功能在同一系统中能是为使响应速度不同的器件功能在同一系统中能够正确地交互数据（或命令）而设立的。够正确地交互数据（或命令）而设立的。 受方握手功能受方握手功能 适用于所有需要从总线上接受数据或命令的器件，适用于所有需要从总线上接受数据或命令的器件，在接收控者发出的命令时，在接收控者发出的命令时，AH功能仅同控者的功能仅同控者的SH功功能握手，保证器件能收下控者发出的命令。能握手，保证器件能收下

29、控者发出的命令。电子测量 第 9 章 - 35 服务请求（串行查询）功能服务请求（串行查询）功能 类似于计算机的外部中断请求功能。类似于计算机的外部中断请求功能。 例如当器件例如当器件在运行中出现了一些异常情况，器件将使在运行中出现了一些异常情况，器件将使SRQ为为 1产生服务请求，提请控者为它服务。一旦控者对它产生服务请求，提请控者为它服务。一旦控者对它进行串行查询，则器件的进行串行查询，则器件的 SR功能将促使本器件将功能将促使本器件将SRQ置为置为0。串行查询是逐台进行的。控者先任命被。串行查询是逐台进行的。控者先任命被查询的器件为讲者，控者自任命为听者，听取被查查询的器件为讲者，控者自

30、任命为听者，听取被查询器件的汇报一状态数据。询器件的汇报一状态数据。电子测量 第 9 章 - 36远控远控/本地控制功能本地控制功能提供了针对器件的本地操作和远控操作方式选择提供了针对器件的本地操作和远控操作方式选择功能，两种操作方式不能同时进行，由控者控制功能，两种操作方式不能同时进行，由控者控制REN线的电平实现。线的电平实现。并行查询功能并行查询功能是控者为了了解系统中各器件有否服务请求而主是控者为了了解系统中各器件有否服务请求而主动查询的一种方式。不具有讲者功能的器件可以通动查询的一种方式。不具有讲者功能的器件可以通过该功能来接受控者的查询。过该功能来接受控者的查询。电子测量 第 9

31、章 - 37器件触发功能器件触发功能允许器件接收控者发来的允许器件接收控者发来的GET（群执行触发）指令，使（群执行触发）指令，使器件完成某一操作。例如，有些器件在上电后并不立即开器件完成某一操作。例如，有些器件在上电后并不立即开始工作，而是要由控者发出一条始工作，而是要由控者发出一条“启动启动命令，单独地启命令，单独地启动一台或成群地启动几台器件后才开始进行测量。动一台或成群地启动几台器件后才开始进行测量。器件清除功能器件清除功能使器件功能回到某种指定的初始状态。测试过程中往往使器件功能回到某种指定的初始状态。测试过程中往往需要使一台甚至全体器件功能回到某种特定的初始状态。需要使一台甚至全体

32、器件功能回到某种特定的初始状态。例如：让计数器的计数值回到零。器件清除功能由控者使例如：让计数器的计数值回到零。器件清除功能由控者使用。用。电子测量 第 9 章 - 382、器件的接口功能设置、器件的接口功能设置对于某一类器件，通常仅需从对于某一类器件，通常仅需从10种接口功能选择一种种接口功能选择一种或多种接口功能，而没有必要配置全部功能。这既要或多种接口功能，而没有必要配置全部功能。这既要充分考虑器件的性能需要，又应兼顾成本、使用效率充分考虑器件的性能需要，又应兼顾成本、使用效率等方面的要求。等方面的要求。表表9-2-4 接口功能配置示例接口功能配置示例设备名称所需配置接口信号发生器（听者

33、）AH,L,RL,DT纸带读出器（讲者）SH,AH,T数字电压表（听者和讲者）SH,AH,T,L,SR,RL,PP,DC,DT计算机（听者、讲者和控者）SH,AH,T,L,C电子测量 第 9 章 - 39组建组建GPIB自动测试系统时，通常选用计算机作为自动测试系统时，通常选用计算机作为控者通过将控者通过将GPIB接口卡插入计算机的扩充槽，将卡接口卡插入计算机的扩充槽，将卡上的上的GPIB接口插座通过接口插座通过GPIB电缆同其它仪器相连，电缆同其它仪器相连，就可以构成测试系统。就可以构成测试系统。 计算机计算机 GPIB 接口卡接口卡 GPIB 电缆电缆 图图9-2-6 基于基于GPIB的自

34、动测试系统的自动测试系统（6） 基于基于GPIB总线的自动测试系统总线的自动测试系统电子测量 第 9 章 - 40电子测量 第 9 章 - 41电子测量 第 9 章 - 42GPIB接口卡多以大规模集成电路为主体来实现。接口卡多以大规模集成电路为主体来实现。图图9-2-7 GPIB接口卡的结构框图接口卡的结构框图电子测量 第 9 章 - 43电子测量 第 9 章 - 442.4 LXI总线总线（1）概述）概述 (a) Agilent N8241A（A类）类） (b) Agilent N5700 系列系统直流电源系列系统直流电源(C类类) 截至截至2011年年3月，通过月，通过 LXI 联盟认证

35、的联盟认证的LXI产品有产品有1500多种，其中多种，其中A类类LXI产品有产品有11类、类、26种，种，B类类LXI产产品有品有2类、类、5种，种，C类类LXI产品有产品有203类、类、1470种种电子测量 第 9 章 - 45（2） LXI的技术特点的技术特点 ：1、易用性易用性2、性能性能3、可扩展性可扩展性4、便于组建分布式系统便于组建分布式系统5、机架空间与安装机架空间与安装6、下一代测试系统应用下一代测试系统应用 LXI与其他总线仪器的混成系统与其他总线仪器的混成系统 电子测量 第 9 章 - 46LXI 标准根据器件能够提供的触发和同步能力，将标准根据器件能够提供的触发和同步能力

36、，将LXI器件分为三种功能类型。器件分为三种功能类型。 C 类器件类器件B 类器件类器件A类仪器类仪器 提供符合提供符合LXI规范的标准规范的标准LAN和和Web接口，包括实现接口，包括实现LAN 查询功能、查询功能、IVI 驱动程序接口、仪器网页等驱动程序接口、仪器网页等在符合在符合C类要求的基础上，类要求的基础上，B类器件提类器件提供标准的供标准的LXI事件接口、同步事件接口、同步API并支并支持持 IEEE1588定时特性定时特性在符合在符合B类要求的基础上，类要求的基础上，A类器件提类器件提供了硬件触发总线接口供了硬件触发总线接口（3）LXI的器件类型的器件类型 电子测量 第 9 章

37、- 47（4）LXI标准的主要内容标准的主要内容1、物理规范、物理规范LXI物理结构物理结构 每一每一LXI模块必须遵从所在地区或市场的模块必须遵从所在地区或市场的CSA、EN、UL和和IEC标准，符合相关标准，符合相关(如如FCC、VDE、Mil-Std)的的EMC 标准。标准。电子测量 第 9 章 - 482、以太网、以太网3、程序接口、程序接口 符合符合LXI 标准的装备要支持标准的装备要支持 TCP(传输控制协议传输控制协议)、UDP(用户数据报协议用户数据报协议)和和IPv4(互联网协议第互联网协议第4版版)。 LXI 装置必须支持装置必须支持IP 地址地址(DHCP或自动或自动IP

38、)、MAC地址地址(由制造商规定由制造商规定)和主机名和主机名(由用户规定由用户规定)的设的设置功能。置功能。 LXI 标准要求所有设备都须有可互换虚拟仪器标准要求所有设备都须有可互换虚拟仪器(IVI)驱动程序，可使用所偏爱的程序语言或开发环境驱动程序，可使用所偏爱的程序语言或开发环境 LXI标准的设备必须支持标准的设备必须支持 LAN 查询功能，使主控查询功能，使主控PC能确认已连接的仪器。能确认已连接的仪器。电子测量 第 9 章 - 494、仪器网页、仪器网页 每一台符合每一台符合LXI 标准的设备都必须提供自己的网标准的设备都必须提供自己的网页。网页上要有该设备的各种重要信息，包括制造页

39、。网页上要有该设备的各种重要信息，包括制造商、型号、序列号、说明、主机名、商、型号、序列号、说明、主机名、MAC 地址和地址和IP 地址。地址。 LXI还要求这一可从任何还要求这一可从任何W3C浏览器接入的配置浏览器接入的配置网页要允许使用者改变参数。网页要允许使用者改变参数。5、同步触发机制、同步触发机制a. 网络消息触发网络消息触发b. IEEE1588 时钟同步触发时钟同步触发c. LXI 触发总线触发总线电子测量 第 9 章 - 50图图 9-2-22 IEEE 1588 网络的亚微妙级同步原理网络的亚微妙级同步原理 电子测量 第 9 章 - 51自动测试系统的软件设计自动测试系统的软

40、件设计 目前，能够用于自动测试系统、虚拟仪器系统开发、目前，能够用于自动测试系统、虚拟仪器系统开发、比较成熟的软件开发平台主要有两大类：比较成熟的软件开发平台主要有两大类： 一类是通用的可视化软件编程环境，主要有一类是通用的可视化软件编程环境，主要有Microsoft公司的公司的Visual C+、C#、Visual Basic等等 另一类是一些公司推出的专用于虚拟仪器开发软件编另一类是一些公司推出的专用于虚拟仪器开发软件编程环境，主要有程环境，主要有Agilent公司的图形化编程环境公司的图形化编程环境Agilent VEE 、NI公司的图形化编程环境公司的图形化编程环境LabVIEW以及文

41、本编以及文本编程环境程环境LabWindows/CVI。3.3 软件开发环境软件开发环境（1）概述）概述电子测量 第 9 章 - 52（2）LabWindows/CVI 简介简介Measurement Studio LabWindows/CVI基于ANSI C 集成化语言开发环境内置各种仪器库和函数库支持多线程、功能强大、效率高 ComponentWorks+集成Visual C+的开发工具测量类（采集和分析）、实用类、数据对象基于ActiveX的用户接口编程向导Application WizardComponentWorksVisual Basic的ActiveX控件用于控制设定的简单易用的

42、属性界面通过属性、事件等方法做到灵活的程序控制电子测量 第 9 章 - 53电子测量 第 9 章 - 54C for Virtual Instrumentation “用于虚拟仪器的用于虚拟仪器的C语言语言” 特点：特点：（1）采用基于）采用基于ANSI C内核的事件驱动与回调函数编程技术，程序的实时内核的事件驱动与回调函数编程技术，程序的实时性能优越，适合于开发大型、复杂的测试软件使用。性能优越，适合于开发大型、复杂的测试软件使用。 （2）以工程文件为框架的集成化开发平台，将源代码编辑、）以工程文件为框架的集成化开发平台，将源代码编辑、32位位ANSI C编译、连接、调试以及各种函数库等集成

43、在一个开发环境中，并且为用户编译、连接、调试以及各种函数库等集成在一个开发环境中，并且为用户提供函数面板和仪器驱动器编程向导等交互式开发工具。提供函数面板和仪器驱动器编程向导等交互式开发工具。（ 3 ） 支 持 多 种 总 线 类 型 的 仪 器 和 数 据 采 集 设 备 ， 为 用 户 提 供） 支 持 多 种 总 线 类 型 的 仪 器 和 数 据 采 集 设 备 ， 为 用 户 提 供GPIB/GPIB488.2库、库、DAQ库、库、Easy I/O库、库、VISA库、库、VXI库、库、RS-232库库和和IVI库等。库等。电子测量 第 9 章 - 55特点：特点：（4）支持强大的数据

44、处理和分析功能，为用户提供格式化）支持强大的数据处理和分析功能，为用户提供格式化I/O 库、库、Analysis 库、库、Advanced Analysis库、库、ANSI C库等。库等。（5）提供功能强大的图形化用户界面编辑器和）提供功能强大的图形化用户界面编辑器和User Interface库，提供菜库，提供菜单、图形、对话框、旋钮、单、图形、对话框、旋钮、LED等多种虚拟仪器专用图形控件。提供自动等多种虚拟仪器专用图形控件。提供自动生成源代码头文件、自动地声明变量和创建相关的回调函数等功能。生成源代码头文件、自动地声明变量和创建相关的回调函数等功能。（6）支持网络和进程间通信功能，为用户

45、提供）支持网络和进程间通信功能，为用户提供DDE库、库、TCP库、库、ActiveX库、库、X Property库（用于库（用于unix操作系统）以及对外部软件模块和组件的支操作系统）以及对外部软件模块和组件的支持能力。持能力。（7）支持）支持Windows 98/NT/2000、Mac OS和和Unix等。等。电子测量 第 9 章 - 56 （3）LabVIEW简介简介仪器控制与数据采集的图形化编程平台仪器控制与数据采集的图形化编程平台 直观明了的前面板用户界面和流程图式直观明了的前面板用户界面和流程图式 的编程风格的编程风格内置编绎器可加快执行速度内置编绎器可加快执行速度 内置内置GPIB

46、、VXI、串口和插入式、串口和插入式DAQ 板的库函数板的库函数 650多种仪器驱动程序多种仪器驱动程序 内容丰富的高级分析库，可进行信号处内容丰富的高级分析库，可进行信号处 理、统计、曲线拟合及复杂的分析工作理、统计、曲线拟合及复杂的分析工作 利用利用ActiveX、DDE、DataSocket以及以及 TCPIP进行网络连接和数据交换进行网络连接和数据交换 适用于适用于Windows2000/NT/9X，Mac OS , HP-UX, SUN及及Linux操作系统操作系统电子测量 第 9 章 - 57 （4） Agilent VEE简介简介 图形化的编程图形化的编程 G语言语言 内置的程序

47、编译器内置的程序编译器 丰富的仪器驱动程序丰富的仪器驱动程序 强大的数据分析与处理强大的数据分析与处理 灵活的程序调试手段灵活的程序调试手段 支持多种系统平台支持多种系统平台 ,包括包括Windows NT/95/3.1、Power Macintosh、 Agilent-UX、SUNSPARC、Concurrent Computer Corporation的的 实时实时UNIX系统等系统等 网络功能网络功能 ,支持支持TCP/IP协议和协议和Internet 电子测量 第 9 章 - 58注意事项：注意事项：1、采用自顶而下的软件设计方法。、采用自顶而下的软件设计方法。2、在软件系统分析和具体

48、编程过程中，采用模块化和、在软件系统分析和具体编程过程中，采用模块化和面面 向对象的软件设计方法。向对象的软件设计方法。3、自动测试系统软件应具有较高的可靠性。、自动测试系统软件应具有较高的可靠性。4、自动测试系统软件设计要符合一些相关规范的要求、自动测试系统软件设计要符合一些相关规范的要求。5、采用图形化用户界面设计技术和可视化编程技术。、采用图形化用户界面设计技术和可视化编程技术。6、采用自顶而下和自底而上相结合的方法进行软件测、采用自顶而下和自底而上相结合的方法进行软件测试试 （5） 自动测试系统的软件设计自动测试系统的软件设计电子测量 第 9 章 - 59 例：例： 基于基于GPIB的

49、射频衰减器衰减特性自动测试系统。的射频衰减器衰减特性自动测试系统。 信号发生器信号发生器HP 8648C产生频率和幅度都非常稳定的正弦产生频率和幅度都非常稳定的正弦测试信号，通过同轴电缆送到被测衰减器的输入端，衰减测试信号，通过同轴电缆送到被测衰减器的输入端，衰减器输出信号送到测量接收机器输出信号送到测量接收机R&S ESI26中测量。计算机作中测量。计算机作为系统的控者，控制各个仪器的动作。为系统的控者，控制各个仪器的动作。3.4 软件开发实例软件开发实例电子测量 第 9 章 - 60基于基于VISUAL C+的自动测试程序示例如下。的自动测试程序示例如下。struct CAttData double frequency; double attvalue; cha