电子测量仪器与应用教学课件ppt作者李福军第9章自动测试系统与虚拟仪器课件.ppt

目标规划 ①主机电路。主机电路的功能是存储程序与数据，参与各种测量功能的控制，并对数据进行运算和处理。主机电路通常由微处理器、程序存储器、输入输出（I/O）接口电路组成，有时主机电路本身就是一个单片机。 ②模拟量输入输出通道。它的功能是用来输入和输出模拟量信号，实现模拟量与数字量之间的变换。输入输出通道由A/D变换器、D/A变换器和模拟信号处理电路组成。 ③人机接口。人机接口的功能是实现操作者与仪器之间的联系，主要由仪器面板上的键盘和显示器组成。 ④通信接口。通信接口的功能是用来实现测量仪器与计算机的联系，使测量仪器可以接受计算机的程控命令。智能仪器都配有GPIB（或RS232C）等标准通信接口。 2.个人仪器的组成 9.3 自动测试系统 9.3.2 自动测试系统的接口总线 （2）GPIB标准接口总线的结构 GPIB标准接口总线是一条24芯的电缆，其中有16条被用作信号线，8条被用作逻辑地线及屏蔽线。GPIB标准接口总线中的16条信号线按功能可以分为三组： ①双向数据总线。双向数据总线有8条（DIO1～DIO8），用于传递包括数据、命令和地址的仪器信息或接口信息，所传递信息的类型由另外两组信号线加以区分。 ②数据挂钩联络线。数据挂钩联络线有3条（DAV、NRFD和NDAC），用于控制数据总线的时序，以保证数据总线能正确有节奏地传输信息，这种传输技术称为三线挂钩技术。三线挂钩指的是“讲者”、“控者”、“听者”之间的逻辑联接与接续关系。 ③接口管理控制线。接口管理控制线有5条（ATN、IFC、REN、EOI和SRQ），用于控制GPIB总线接口的状态 。 （3）GPIB标准接口的功能 在智能化测量仪器中，每一个仪器装置都具有仪器功能和接口功能。 仪器功能的作用是把收到的控制信息变成仪器设备的实际动作，如调节频率、调节信号电平、改变仪器的工作方式等，这与常规仪器设备的功能相同。为完成这些仪器功能而传递的信息称为仪器信息。 接口功能是指完成各仪器设备之间正确通信、确保系统正常工作的能力，即通过GPIB标准接口实现自动测量与控制所必须的逻辑功能。为完成接口功能而传递的信息称为接口信息。 接口功能包括：遇到机器有故障等情况时，向系统“控者”提出服务请求的服务请求功能；系统“控者”为快速查询请求服务装置而设置的并行点名功能；用来选择远地工作状态或本地工作状态的远控本控能力；使装置从总线接收到触发信息，以便进行触发操作的装置触发功能；能使仪器装置接收清除信息并返回到初始状态的装置清除功能等。 2.VXI总线 VXIbus规范是一个开放的体系结构标准，其主要目标是使VXIbus器件之间、VXIbus器件与其它标准的器件（计算机）之间能够以明确的方式开放地通信；使系统体积更小；通过使用高带宽的吞吐量，为开发者提供高性能的测试设备；采用通用的接口来实现相似的仪器功能，使系统集成软件成本进一步降低。 VXI总线系统或者其子系统由一个VXIbus主机箱、若干VXIbus器件、一个VXIbus资源管理器和主控制器组成，零槽模块完成系统背板管理，包括提供时钟源和背板总线仲裁等，当然它也可以同时具有其它的仪器功能。资源管理器在系统上电或者复位时对系统进行配置，以使系统用户能够从一个确定的状态开始系统操作。在系统正常工作后，资源管理器就不再起作用。 VXI总线的主要特点如下： （1）测试仪器模块化 （2）具有32位数据总线，数据传输速率高。 （3）系统可靠性高，可维修性好。 （4）电磁兼容性好。 （5）通用性强，标准化程度高。 （6）适应性、灵活性强，兼容性好。 3.PXI总线 9.4 虚拟仪器 虚拟仪器与传统仪器的比较 9.4.2 虚拟仪器的构建技术 2.虚拟仪器的软件结构 3.虚拟仪器应用软件开发环境 虚拟仪器软件开发平台大致可分为两类：一类是图形化编程环境，另一类是传统的程序语言编程环境 。 （2）LabWindows/CVI 9.4.3 虚拟仪器的设计开发 1. 测试需求的制定 明确用户想解决什么问题，即仪器要完成哪些功能，以及用户对面板操作上的要求，从而确定面板需要什么控制部件和指示部件，并进行面板布局构思。 2.硬件选择 虚拟仪器的硬件一般分为基础硬件平台和仪器硬件设备。 基础硬件平台通常是各种类型的计算机。对于自动测试和测量而言，对计算机的CPU速度、内存大小、显卡性能等都有一定的要求，其配置必须合适。 仪器硬件设备主要指各种计算机内置插卡和外置测试设备。外置测试设备通常为带有某种接口的各种测试设备。 不同体系结构虚拟仪器的系统性能 3.仪器驱动器的开发 仪器驱动器是用来直接与一个特定仪器进行控制和通信的底层软件子模