第9章 计算机测试技术.ppt

第9章 计算机测试技术 9.1 概 述 9.2 智能仪器 9.3 自动测试系统 9.4 虚拟仪器 9.5 LabVIEW简介 9.1 概述 计算机技术的进步为新型的测控仪器产生提供了现实基础。 主要表现在:（1）微处理器和DSP(digital signal processing)技术的快速进步以及其性能价格比不断上升大大改变了传统电子行业的设计思想和观念。 原来许多由硬件完成的功能今天能够依靠软件实现。 （2）面向对象技术、可视化程序开发语言在软件领域为更多易于使用、功能强大的软件开发提供了可能性。 传统的测控仪器越来越满足不了科技进步的要求。 主要表现在:（1）现代测控要求仪器不仅仅能单独测量到某个量，而更希望它们之间能够互相通信，实现信息共享，从而完成对被测系统的综合分析、评估，得出准确判断。 传统仪器在这方面显然存在严重不足，甚至根本不可能实现。 （2）对于复杂的被测系统，面对各个厂家的不同测试设备，使用者需要的知识很多。 这样的仪器不仅使用频率和利用率低，而且硬件存在冗余。 因此，以计算机或微处理器为核心，将检测技术、自动控制技术、通信技术、网络技术和电子信息等技术完美地融合在一起的现代计算机测试技术将逐渐变得现实。 其广泛应用对测控仪器将产生较为深远的影响，它将为电子测量技术注入新的活力。 20世纪70年代，随着微电子技术的发展和微处理器的普及，出现了以微处理器为基础的智能仪器。 20世纪70年代末期，利用GPIB通用接口总线将一台计算机和若干电子仪器连接在一起，组成自动测试系统。 20世纪80年代初期，又出现了以个人计算机为基础，用仪器电路板和扩展箱与个人计算机内部总线相连的个人仪器。 1986年美国国家仪器公司以LabVIEW为软件开发平台实现了虚拟仪器的概念。 9.2 智能仪器 9.2.1 智能仪器的定义 智能化测量仪器（简称智能仪器）是计算机技术与电子测量仪器相结合的产物，是指内部含有微处理器或微型计算机的电子仪器。 它以微型计算机的软件、硬件为核心，对传统仪器进行重新设计，使仪器测量部分和微机部分互相融合。 它拥有对数据进行存储、运算、逻辑判断以及自动操作等功能，具有一定的类似人的智能特性或功能，因而被称为智能仪器。 目前，人们习惯把含微型计算机和GPIB接口的仪器称为智能仪器。 为了实现智能化的特性或功能，智能仪器一般都使用嵌入微处理器的系统芯片（SOC）或数字信号处理器（DSP）及专用电路（ASIC），仪器内部带有处理能力很强的智能软件。 但通常微处理器是为特定仪器完成特定测试任务而设计的，属于专用计算机，相应的测试软件也相对固定。 9.2.2 智能仪器的特点 智能仪器不再时简单的硬件实体，而是硬件与软件相结合。 微处理器通过键盘或遥控接口接收命令和信号，并用来控制仪器的运行，执行常规测量，对数据进行智能分析和处理，并对数字显示和传送。 软件在仪器的智能化程度的高低方面起着重要的作用。 智能仪器通常具有如下特点。 （1）简化了硬件结构 （2）增强了仪器功能 （3）提高了仪器的性能 （4）实现了自动测试 (5) 现代智能化仪器通常都具有很强的自检、自测试和自诊断功能，从而大大提高了仪器的可靠性，简化了仪器的维修工作。 9.2.3 智能仪器的基本组成 1．智能仪器的硬件组成 智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件两部分组成。 智能仪器的硬件部分主要包括CPU、存储器、总线BUS、各种I/O接口、输入/输出通道、仪器面板（键盘、开关、按钮、显示器）等，其基本组成如图9.1所示。 智能仪器以微处理器为核心，通过总线与输入通道、输出通道、仪器键盘和仪器内存相连。 微处理器接收来自键盘或GPIB接口的命令，解释并执行这些命令。 然后通过接口发出各种控制信息给测试电路，用来规定测试功能、启动测量任务、改变工作方式。 同时采用查询和中断等方式，了解测试电路的工作状态。 当测试电路完成一次测量后，微处理器读取测量数据，进行必要的数据加工、计算和变换处理。 最后输出至显示器、打印机和主控制器等设备。 2．智能仪器的软件组成 智能仪器的测量工作是在软件的控制下进行的。 智能仪器的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部