可程控仪器LXI接口设计实验-实验指导书-.doc

普通高等学校?实验教学讲义? 可程控仪器L?XI接口设计?实验 实 验 指 导 书 电子科技大学? 现代测试技术?实验室 2012年1?1月编 目录 1 实验目的 1 2 实验任务 1 3 实验设备 1 4 实验原理 2 4.1 可程控仪器数?字接口LXI? 2 4.1.1 LXI的基本? 3 4.1.2 LXI设备分? 3 4.1.3 LXI系统模? 4 4.1.4 LXI接口电? 4 4.2 IEEE48?8.2消息交换控? 5 4.2.1 消息交换控制?构成机制 5 4.2.2 消息交换操作?流程 13 4.2.3 小结 20 4.3 程控仪器标准?命令 21 4.3.1 SCPI的目? 22 4.3.2 SCPI仪器? 22 4.3.3 SCPI命令? 23 4.3.4 SCPI解析? 26 5 实验内容 28 6 预习要求 28 7 实验报告要求? 28 实验目的 理解LAN工?作原理，可程控仪器的?程控原理； 掌握可程控仪?器接口电路的?设计方法，消息交换接口?程序设计方法?； 掌握一种电路?的设计工具和?所选芯片的软?件开发工具； 学会编写项目?设计方案，包括总体方案?、硬件方案、软件方案； 设计并实现满?足LXI标准?和消息交换控?制协议的接口?电路板。 实验任务 撰写可程控仪?器LXI接口?电路设计方案? 完成实验方案?答辩; 完成可程控仪?器LXI接口?电路原理图设?计； 完成可程控仪?器LXI接口?电路PCB板?设计安装； 参考SCPI?，设计一个简单?的可程控仪器?命令树； 完成消息交换?控制接口固件?程序设计； 完成功能演示?程序设计； 提交运行正常?的软件硬件系?统； 撰写实验报告?，完成实验报告?答辩。 集线器或交换?机 示波器；  实验原理 可程控仪器接?口标准分层模?型： 标准数字接口?总线实现设备?之间的相容连?接，提供自动测试?系统内部各设?备间的程控命?令与响应数据?交互的物理通?路。 消息交换控制?协议实现可程?控仪器内部对?程控命令的解?释执行、测量数据的编?码发送、仪器内部状态?事件的跟踪报?告。规范仪器内部?消息交换的整?个流程。 标准程控命令?，定义了可程控?仪器的公用命?令、测量指令、子系统命令。为仪器的程控?操作制定了共?同的命令集。规范了仪器程?控命令的具体?实现。 可程控仪器数?字接口LXI? LXI（LAN-based Extens?ions for Instru?mentat?ion) 是以LAN为?基础，建立在IEE?E802.3(以太网)和IEEE1?588(Trigge?rBus)之上，为高效能的仪?器提供了一个?自动测试系统?的LAN模块?化平台。它是作为以太?网技术在测试?自动化领域的?应用扩展中新?的测量仪器接?口标准，其具体思想是?将成熟的以太?网技术应用到?自动测试系统?中，以替代传统的?测试总线技术?（如VXI、PXI、GPIB等）。 LXI的基本?特性 支持太网标准?协议。包括（TCP/IP, DHCP, URL / IP addres?ses, Dynami?c DNS, Auto-MDIX） 支持软件标准?接口。包括（IVI driver?, VXI-11） 支持设备网页?浏览（web-server?），通过IE浏览?器能够访问设?备同时得到设?备的基本信息? 物理上对系统?功率，散热，前面板指示灯?，以及复位按钮?有详细的定义? 对不同种类的?设备对触发标?准有不同的定?义 LXI设备分?类 LXI 标准定义了三?种类型的仪器?，这三种类型仪?系统中混用。 C 类仪器：独立型仪器或?台式仪器，它们用 LAN 代替 GPIB，具有 LAN 的所有能力，并且把 Web 接口（具有 XML）用于仪器设置?和数据访问。为简化编程，C类仪器提供? IVI 驱动程序 API（应用程序接口?）。B 类仪器：于分布式测量?系统。符合 C 类仪器的要求?，并包括 IEEE 1588 同步。 A类仪器：足 C类和B 类仪器要求外?，还另外增加了?两项属性：快硬件触发总?线和合成仪器?工作模型 LXI设备通?过网络互连技?术，在物理上实现?设备间的互连?，通过网络接口?实现数据的通?信，可程控仪器增?加网络接口，借用成熟的网?络互连技术，可方便的实现?自动测试系统?的互连。 LXI接口电?路设计要点 可程控仪器L?XI接口电路?结构设计如下?图所示： LAN接口：实现与LAN?总线的电气相?容连接。 处理器：实现LAN设?备的特定功能?，并完成SCP?I命令解析。 IEEE48?8.2消息交换控?制协议 消息交换控制?协议给出器件?处理〈程控消息〉和〈响应消息〉的严格行为准?则，协调控制器与?器件之间的通?信行为，约束器件间的?消息通信。 消息交换控制?协