智能仪器的组成及特点.ppt

第1章 导论 1.1 智能仪器的组成及特点 1.2 智能仪器及测试系统的发展 1.3 智能仪器的设计要点 第1章 导论 微处理器在20世纪70年代初期问世不久，就被引进电子测量和仪器领域，所占比重在各项计算机应用领域中名列前茅。 人们习惯将这种内含微型计算机、具有自动化操作和数据处理能力并带有GP-IB等通信接口的电子仪器称为智能仪器，以区别于传统的电子仪器。 1.1 智能仪器的组成及特点 1.1 智能仪器的组成及特点 1.2 智能仪器及测试系统的发展 GPIB 简介 GPIB（General-Purpose Interface Bus）-通用接口总线 ，大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口于电脑相连。 它的出现使电子测量独立的单台手工操作向大规模自动测试系统发展，典型的 GPIB 系统由一台 PC 机、一块 GPIB 接口卡和若干台 BPIB 形式的仪器通过 GPIB 电缆连接而成。在标准情况下，一块 GPIB 接口可带多达 14 台仪器，电缆长度可达 40 米。 GPIB 技术可用计算机实现对仪器的操作和控制，替代传统的人工操作方式，可以很多方便地把多台仪器组合起来，形成自动测量系统。 最初由HP公司提出，目前成为一种国际标准，遵守的协议为IEEE488。一般被用来使用任何编程语言如VB、Vc、C++实现电脑对仪器的控制。当然也有某些仪器制造商自己开发的语言支持GPIB。如keithley公司使用的testpoint，NI公司的labview等。实现这种控制首先要被控仪器支持GPIB，其次，工控机安装IEEE488卡，并通过gpib线连接两个设备。 GPIB比串口控制提高了传输速率和同时支持的设备总数。但是目前已经被传输速率更快支持设备总数更多的lan接口替代。 专家系统 专家系统(expert system)是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一。 专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。 也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能 技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 运用特定领域的专门知识，通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂的、具体的问题，达到与专家具有同等解决问题能力的计算机智能程序系统。它能对决策的过程作出解释，并有学习功能，即能自动增长解决问题所需的知识。 早期的专家系统采用通用的程序设计语言（如fortran、pascal、basic等）和人工智能语言（如lisp、prolog、smalltalk等），通过人工智能专家与领域专家的合作，直接编程来实现的。其研制周期长，难度大，但灵活实用，至今尚为人工智能专家所使用。大部分专家系统研制工作已采用专家系统开发环境或专家系统开发工具来实现，领域专家可以选用合适的工具开发自己的专家系统，大大缩短了专家系统的研制周期，从而为专家系统在各领域的广泛应用提供条件。 二、 个人仪器系统及VXI总线仪器系统 1、个人仪器系统 个人仪器是在智能仪器的基础上，伴随着个人计算机(PC)登上电子测量的舞台而创造出的一种崭新的仪器品种，它是将原智能仪器中的测量部分配以相应的接口电路制成各种仪器卡，插入到PC的总线插槽或扩展箱内，而原智能仪器所需的键盘、显示器以及存储器等均借助于PC机的资源，就构成了早期的个人仪器（又称PC仪器或仪器卡）。 A/D 转换器 D/A 转换器 输入 电路 模拟 执行器 I/O接口 被测量 微处理器 MPU 程序存储器 (ROM) 数据存储器 (RAM) 标准仪用 通讯接口 键盘显示接口 键盘 显示 外部仪用 标准总线 智能仪器 卡式仪器的演变 计算机部分 测试部分 卡式仪器将智能仪器中的测量部分配以相应的接口，制成各种功能的仪器卡，插入到PC机的扩展槽中，而原智能仪器中的微机系统、键盘、显示器、存贮器、电源等均借助于PC机的资源而构成的。 卡式仪器的硬件结构 计算机 仪器卡 缺少仪器面板 —— 建立软面板 软面板 卡式仪器的基本形态 插入 仪器卡 计算机 卡式仪器区别智能仪器一个显著特点是用“软面板”实现对仪器的操作 软面板是显示在CRT上用作图软件生成的仪器面板图形（类似仪器硬面板） 用户通过操作鼠标器移动光标的方式控制软面板上的按键、旋钮等 二、 个人仪器系统及VXI总线仪器系统