現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)測(cè)試儀器接口系統(tǒng)

1、2022-6-151自動(dòng)測(cè)試儀器接口系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試儀器接口系統(tǒng)智能儀器儀器儀表中含有微處理器、單片計(jì)智能儀器儀器儀表中含有微處理器、單片計(jì)算機(jī)或體積很小的微型機(jī)，有時(shí)亦稱為內(nèi)含算機(jī)或體積很小的微型機(jī)，有時(shí)亦稱為內(nèi)含微處理器的儀器或基于微型機(jī)的儀器微處理器的儀器或基于微型機(jī)的儀器。2022-6-152現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)主要有三大類：現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)主要有三大類：智能儀器、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器智能儀器、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器 智能儀器和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的區(qū)別在于它們所用的微機(jī)是否與儀器測(cè)量部分融合在一起，也即是采用專門(mén)設(shè)計(jì)的微處理器、存儲(chǔ)器、接口芯片組成的系統(tǒng)(智能儀器)，還是用現(xiàn)成的PC配以一定的硬件及儀器測(cè)

2、量部分組合而成的系統(tǒng)(自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng))。而虛擬儀器與前二者的最大區(qū)別在于它將測(cè)試儀器軟件化成模塊化，這些軟件化和模塊化的儀器具有特定的功能(如濾波器、頻譜儀)與計(jì)算機(jī)結(jié)合構(gòu)成了虛擬儀器。 2022-6-153 智能儀器的基本組成智能儀器的基本組成2022-6-1541 1、微處理器接收來(lái)自鍵盤(pán)或、微處理器接收來(lái)自鍵盤(pán)或GPIBGPIB接口命令，解釋并執(zhí)接口命令，解釋并執(zhí)行這些命令；行這些命令；2 2、微處理器通過(guò)接口發(fā)出各種控制信息給測(cè)試電路，、微處理器通過(guò)接口發(fā)出各種控制信息給測(cè)試電路，以規(guī)定功能、啟動(dòng)測(cè)量、改變工作方式等，以規(guī)定功能、啟動(dòng)測(cè)量、改變工作方式等，3 3、當(dāng)測(cè)試電路完成一次測(cè)量后

3、，微處理器讀取測(cè)量數(shù)、當(dāng)測(cè)試電路完成一次測(cè)量后，微處理器讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的加工、計(jì)算、變換等處理，最后以據(jù)，進(jìn)行必要的加工、計(jì)算、變換等處理，最后以各種方式輸出。各種方式輸出。軟件軟件是智能儀器的靈魂。智能儀器的管理程序也稱監(jiān)控是智能儀器的靈魂。智能儀器的管理程序也稱監(jiān)控程序，分析、接受、執(zhí)行來(lái)自鍵盤(pán)或接口的命令，完成程序，分析、接受、執(zhí)行來(lái)自鍵盤(pán)或接口的命令，完成測(cè)試和數(shù)據(jù)處理等任務(wù)。軟件存于測(cè)試和數(shù)據(jù)處理等任務(wù)。軟件存于ROM或或EPROM. 智能儀器工作過(guò)程智能儀器工作過(guò)程2022-6-155自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)：自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)： 使用具有一定自動(dòng)化能力的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行使用具有一定自動(dòng)化能力的

4、測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)，稱為自動(dòng)測(cè)試的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)，稱為自動(dòng)測(cè)試 （Automatic measurement and testAutomatic measurement and test）；）； 通常把在人最少參與的情況下，利用計(jì)算通常把在人最少參與的情況下，利用計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序，控制測(cè)試過(guò)程并進(jìn)行數(shù)據(jù)處機(jī)執(zhí)行程序，控制測(cè)試過(guò)程并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理直至以適當(dāng)方式給出測(cè)試結(jié)果的測(cè)試系理直至以適當(dāng)方式給出測(cè)試結(jié)果的測(cè)試系統(tǒng)稱為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（統(tǒng)稱為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（Automated Test Automated Test S y s t e m S y s t e m A T S A T S ） 或 自 動(dòng)

5、 測(cè) 試 設(shè) 備） 或 自 動(dòng) 測(cè) 試 設(shè) 備（Automated Test Equipment Automated Test Equipment ATE ATE）。）。2022-6-156溫溫度度壓壓力力流流量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速水水位位傳傳感感器器1u1信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U1傳傳感感器器2u2信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U2傳傳感感器器3u3信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U3傳傳感感器器4u4信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U4傳傳感感器器5u5信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理U5多多功功能能切切換換開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S/HA/D計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)數(shù)數(shù)碼碼管管CRT顯顯示示打打印印機(jī)機(jī)繪繪圖圖儀儀輸輸出出設(shè)設(shè)備備數(shù)數(shù)字字I/OD/A模模擬擬信信號(hào)號(hào)輸輸出出2022-6-15

6、7一般意義的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)一般意義的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是對(duì)那些能自動(dòng)完成激勵(lì)、測(cè)是對(duì)那些能自動(dòng)完成激勵(lì)、測(cè)量、數(shù)據(jù)處理并顯示或輸出測(cè)試結(jié)果的一類系統(tǒng)的統(tǒng)稱。量、數(shù)據(jù)處理并顯示或輸出測(cè)試結(jié)果的一類系統(tǒng)的統(tǒng)稱。通常這類系統(tǒng)是在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)控系統(tǒng)總線或儀器總線通常這類系統(tǒng)是在標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)控系統(tǒng)總線或儀器總線（CAMAC、GPIB、VXI、PXI等）的基礎(chǔ)上組建而成等）的基礎(chǔ)上組建而成的，并且具有高速度、高精度、多功能、多參數(shù)和寬測(cè)的，并且具有高速度、高精度、多功能、多參數(shù)和寬測(cè)量范圍等眾多特點(diǎn)。量范圍等眾多特點(diǎn)。工程上的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)工程上的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（為（為ATS）往往針對(duì)一定的應(yīng)用）往往針對(duì)一定的應(yīng)用領(lǐng)域和被測(cè)

7、對(duì)象，并且常以應(yīng)用對(duì)象命名，如飛機(jī)自動(dòng)領(lǐng)域和被測(cè)對(duì)象，并且常以應(yīng)用對(duì)象命名，如飛機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，雷達(dá)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，雷達(dá)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，印制電路板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等，也可以按照應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)劃印制電路板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等，也可以按照應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)劃分，例如可分為生產(chǎn)過(guò)程用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，場(chǎng)站維護(hù)用分，例如可分為生產(chǎn)過(guò)程用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，場(chǎng)站維護(hù)用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等。 2022-6-1582022-6-1592022-6-15102022-6-1511二、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展二、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展自動(dòng)測(cè)試技術(shù)創(chuàng)始于自動(dòng)測(cè)試技術(shù)創(chuàng)始于5050年代，從年代，從50

8、50年代至今大致分為以年代至今大致分為以下下三代三代。 1 1、第一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)第一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，主要用來(lái)進(jìn)行邏輯定時(shí)控制。采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，主要用來(lái)進(jìn)行邏輯定時(shí)控制。主要功能：進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和自動(dòng)分析，完成大量重主要功能：進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和自動(dòng)分析，完成大量重復(fù)的測(cè)試工作，承擔(dān)繁重的數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析任務(wù)。復(fù)的測(cè)試工作，承擔(dān)繁重的數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析任務(wù)。系統(tǒng)中的儀器采用專用接口，通用性差。復(fù)雜的被控對(duì)系統(tǒng)中的儀器采用專用接口，通用性差。復(fù)雜的被控對(duì)象的所有功能、性能測(cè)試若采用專用型象的所有功能、性能測(cè)試若采用專用型ATSATS，則，則自動(dòng)測(cè)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)試系統(tǒng) 數(shù)目巨大，費(fèi)用高

9、昂，一旦被控對(duì)象退役，則數(shù)目巨大，費(fèi)用高昂，一旦被控對(duì)象退役，則相應(yīng)相應(yīng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 報(bào)廢。報(bào)廢。2022-6-15122022-6-15132 2、第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 采用標(biāo)準(zhǔn)化的通用接口采用標(biāo)準(zhǔn)化的通用接口( (如如IEEE 488)IEEE 488)及可程序控及可程序控制的儀器和測(cè)控計(jì)算機(jī)制的儀器和測(cè)控計(jì)算機(jī)( (控制器控制器) )，從而使得自動(dòng)，從而使得自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、使用和組裝都比較容易。測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、使用和組裝都比較容易。優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量速度快、高精度和高分辨力、多功能優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量速度快、高精度和高分辨力、多功能和多種參數(shù)的測(cè)量、頻帶寬、量程寬、自校正、

10、和多種參數(shù)的測(cè)量、頻帶寬、量程寬、自校正、自診斷以及多種顯示與輸出方式等。自診斷以及多種顯示與輸出方式等。2022-6-15142022-6-15153 3、第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 設(shè)計(jì)目標(biāo)：充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，使整個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，使整個(gè)ATSATS簡(jiǎn)化到簡(jiǎn)化到僅由僅由計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)、通用硬件通用硬件和和應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件三部分組成三部分組成主要由模塊化的儀器主要由模塊化的儀器/ /設(shè)備所組成。設(shè)備所組成。VXIVXI總線（總線（VMEbus VMEbus eXtensions for InstrumentationeXtensions for Instrumen

11、tation）是）是VMEVME計(jì)算機(jī)總計(jì)算機(jī)總線向儀器線向儀器/ /測(cè)試領(lǐng)域的擴(kuò)展，具有高達(dá)測(cè)試領(lǐng)域的擴(kuò)展，具有高達(dá)40Mbytes/s40Mbytes/s的數(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率。據(jù)傳輸速率。PXIPXI總線是總線是PCIPCI總線（其中的總線（其中的Compact PCICompact PCI總線）向儀器總線）向儀器/ /測(cè)量領(lǐng)域的擴(kuò)展，其中數(shù)據(jù)傳輸速率為測(cè)量領(lǐng)域的擴(kuò)展，其中數(shù)據(jù)傳輸速率為132132264Mbytes/s264Mbytes/s。以這兩種總線為基礎(chǔ)，可組建高。以這兩種總線為基礎(chǔ)，可組建高速、大數(shù)據(jù)吞吐量的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。速、大數(shù)據(jù)吞吐量的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 二、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展二、

12、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展2022-6-15162022-6-1517n第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本組成第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本組成微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)控制激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生電路計(jì)算機(jī)控制調(diào)理器/采集器可程控測(cè)試接口適配器被測(cè)對(duì)象激勵(lì)響應(yīng)2022-6-15182022-6-15192022-6-15202022-6-15212022-6-1522 互聯(lián)的設(shè)備與設(shè)備（或系統(tǒng)與系統(tǒng)）互聯(lián)的設(shè)備與設(shè)備（或系統(tǒng)與系統(tǒng)）之間的用于信息交接的一部分界面，稱之間的用于信息交接的一部分界面，稱之為接口。之為接口。 為了在開(kāi)放式互聯(lián)設(shè)備之間實(shí)行數(shù)為了在開(kāi)放式互聯(lián)設(shè)備之間實(shí)行數(shù)字式信息交換所必須的一整套與設(shè)備有字式信息交換所必須的一整

13、套與設(shè)備有關(guān)的接口的機(jī)械、電氣和功能要素，稱關(guān)的接口的機(jī)械、電氣和功能要素，稱為數(shù)字接口系統(tǒng)。為數(shù)字接口系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口總線系統(tǒng)2022-6-1523在測(cè)試領(lǐng)域得以廣泛流行的有在測(cè)試領(lǐng)域得以廣泛流行的有GPIBGPIB，RS232CRS232C，CAMACCAMAC（Computer Automat Computer Automat Measurement And ControlMeasurement And Control），），VXIbusVXIbus等等 現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)分類如下現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)分類如下: : 基于基于GPIBGPIB數(shù)字接口總線數(shù)字接口總線( (也

14、含也含RS232RS232、等等):): 積木式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。積木式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 基于基于VXIVXI、CAMACCAMAC、PXIPXI數(shù)字接口總線：數(shù)字接口總線： 模塊式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。模塊式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 基于嵌入式基于嵌入式pp內(nèi)總線：內(nèi)總線：智能化儀器系統(tǒng)。智能化儀器系統(tǒng)。 基于多數(shù)字接口總線：基于多數(shù)字接口總線： 多總線融合式自多總線融合式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)2022-6-1524GPIBGPIB接口接口1965年年, Hewlett-Packard設(shè)計(jì)了惠普接口總線設(shè)計(jì)了惠普接口總線(HP-IB, 用用于連接惠普的計(jì)算機(jī)和可編程儀器于連接惠普的計(jì)算機(jī)和可編程儀器.由于其高轉(zhuǎn)換速

15、率由于其高轉(zhuǎn)換速率(通通?？蛇_(dá)?？蛇_(dá)1Mbytes/s), 這種接口總線得到普遍認(rèn)可這種接口總線得到普遍認(rèn)可, 并被接收并被接收為為IEEE標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)488-1975和和ANSI/IEEE標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)488.1-1987。后。后來(lái)來(lái), GPIB(General-Purpose Interface Bus)比比HP-IB的名稱的名稱用得更廣泛。用得更廣泛。 ANSI /IEEE 488.2 -1987加強(qiáng)了原來(lái)的標(biāo)加強(qiáng)了原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn), 精確定義了控制器和儀器的通訊方式精確定義了控制器和儀器的通訊方式. Standard Commands for Programmable Instruments（SCP

16、I)采納了采納了IEEE488.2定義的命令結(jié)構(gòu)定義的命令結(jié)構(gòu),創(chuàng)建了一整套編程命令。創(chuàng)建了一整套編程命令。IEEE488標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)（GPIB），），是一種在是一種在ATE系統(tǒng)中用來(lái)連接系統(tǒng)中用來(lái)連接計(jì)算機(jī)和儀器的總線接口。一般來(lái)講，計(jì)算機(jī)和儀器的總線接口。一般來(lái)講，IEEE488.1定義了定義了硬件標(biāo)準(zhǔn)，而硬件標(biāo)準(zhǔn)，而IEEE488.2定義了軟件標(biāo)準(zhǔn)。定義了軟件標(biāo)準(zhǔn)。IEEE488標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)被儀器廠商廣泛接受。今天，被儀器廠商廣泛接受。今天，GPIB已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)與儀已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)與儀器間最通用的總線標(biāo)準(zhǔn)。器間最通用的總線標(biāo)準(zhǔn)。2022-6-15252022-6-1526GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接

17、口包括標(biāo)準(zhǔn)接口包括接口與總線接口與總線兩部分。兩部分。接口部分接口部分由各種邏輯電路組成，與各儀器裝置由各種邏輯電路組成，與各儀器裝置安裝在一起，用于對(duì)傳送的信息進(jìn)行發(fā)送、接安裝在一起，用于對(duì)傳送的信息進(jìn)行發(fā)送、接收、編碼和譯碼。收、編碼和譯碼?？偩€部分總線部分是一條無(wú)源多芯電纜，用于傳輸各種是一條無(wú)源多芯電纜，用于傳輸各種消息，消息指的是總線上傳遞的各種信息。消息，消息指的是總線上傳遞的各種信息。圖圖(a)(a)為具有為具有GPIBGPIB接口的儀器通過(guò)接口的儀器通過(guò)GPIBGPIB總線連總線連接起來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)，接起來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)，GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的概述標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)

18、的概述2022-6-1527接口部分控/講/聽(tīng)者（計(jì)算機(jī)）接口部分聽(tīng)/講者（測(cè)量?jī)x器）接口部分聽(tīng)者（信號(hào)源）接口部分聽(tīng)者（記錄儀）用戶編程DUT硬拷貝IFCATNEQIRENSRQDAVNRFDNDACDIO1DIO8接口管理控制線數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)線數(shù)據(jù)總線通用接口總線(a）1121324(b）圖：GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)及GPIB24線總線插座儀器裝置接口儀器裝置本身圖圖(b)為為GPIB24線總線插座外形結(jié)構(gòu)。線總線插座外形結(jié)構(gòu)。（Device Under Test）為被測(cè)器件。為被測(cè)器件。2022-6-1528在一個(gè)在一個(gè)GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)中，要進(jìn)行有效的通標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)中，

19、要進(jìn)行有效的通信聯(lián)絡(luò)，至少有信聯(lián)絡(luò)，至少有“講者講者”、“聽(tīng)者聽(tīng)者”、“控者控者”三類儀三類儀器裝置。器裝置。講者講者是通過(guò)總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置，如是通過(guò)總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置，如測(cè)量?jī)x器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等。測(cè)量?jī)x器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等。聽(tīng)者聽(tīng)者是通過(guò)總線接是通過(guò)總線接收由講者發(fā)出消息的裝置，如打印機(jī)等。收由講者發(fā)出消息的裝置，如打印機(jī)等。控者控者是數(shù)據(jù)傳是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的組織者和控制者，通常由計(jì)算機(jī)擔(dān)任。一個(gè)輸過(guò)程中的組織者和控制者，通常由計(jì)算機(jī)擔(dān)任。一個(gè)GPIBGPIB系統(tǒng)中，可以設(shè)置多個(gè)講者、聽(tīng)者和控者，不允許系統(tǒng)中，可以設(shè)置多個(gè)講者、聽(tīng)者和控者，不允許有兩個(gè)或兩個(gè)以上的

20、講者或控者同時(shí)起作用，但允許多有兩個(gè)或兩個(gè)以上的講者或控者同時(shí)起作用，但允許多個(gè)聽(tīng)者同時(shí)工作?？卣?、聽(tīng)者、講者被稱為系統(tǒng)功能的個(gè)聽(tīng)者同時(shí)工作?？卣?、聽(tīng)者、講者被稱為系統(tǒng)功能的三要素，系統(tǒng)中的某一個(gè)裝置可以具有三要素中的一個(gè)、三要素，系統(tǒng)中的某一個(gè)裝置可以具有三要素中的一個(gè)、兩個(gè)或全部功功能。兩個(gè)或全部功功能。2022-6-1529 基于基于GPIBGPIB可程控測(cè)試設(shè)備數(shù)字接口總線組建的可程控測(cè)試設(shè)備數(shù)字接口總線組建的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，稱為積木式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，稱為積木式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng), ,或或稱稱“迭疊式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)迭疊式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)”。 主要特點(diǎn)是：主要特點(diǎn)是： （1 1）系統(tǒng)組建靈活

21、、方便，）系統(tǒng)組建靈活、方便，GPIBGPIB設(shè)備利用率設(shè)備利用率高。高。 （2 2）測(cè)試系統(tǒng)規(guī)模較小，如：最多不能超過(guò)）測(cè)試系統(tǒng)規(guī)模較小，如：最多不能超過(guò)1515臺(tái)設(shè)備，總線長(zhǎng)度小于臺(tái)設(shè)備，總線長(zhǎng)度小于2020米。米。 （3 3）總線型連接方式，組建方便、可靠性好。）總線型連接方式，組建方便、可靠性好。 （4 4）數(shù)據(jù)（比特）并行傳輸，速率較低，小）數(shù)據(jù)（比特）并行傳輸，速率較低，小于于1MB/S1MB/S。 （5 5）組建成測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)備資源冗余量較大。）組建成測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)備資源冗余量較大。 GPIBGPIB自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究測(cè)試自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)

22、。GPIBGPIB主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)2022-6-1530總線是一條總線是一條2424芯電纜，其中芯電纜，其中1616條被用作信號(hào)線，條被用作信號(hào)線，其余則被用作邏輯地線及屏蔽線。電纜兩端是與圖其余則被用作邏輯地線及屏蔽線。電纜兩端是與圖(b)(b)相似的雙列相似的雙列2424芯疊式結(jié)構(gòu)插頭。芯疊式結(jié)構(gòu)插頭。GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口總線中的標(biāo)準(zhǔn)接口總線中的1616條信號(hào)線按功能可分為條信號(hào)線按功能可分為以下三組：以下三組：8 8條雙向數(shù)據(jù)總線條雙向數(shù)據(jù)總線（DIODIO1 1DIODIO8 8），用于傳遞包），用于傳遞包括數(shù)據(jù)、命令和地址等的儀器或接口消息，所傳遞消括數(shù)據(jù)、命令和地址等的儀器或接

23、口消息，所傳遞消息的類型由其余兩組信號(hào)線加以區(qū)分。息的類型由其余兩組信號(hào)線加以區(qū)分。GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)2022-6-15313 3條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)線條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)線（DAVDAV、NRFDNRFD和和NDACNDAC），用于控），用于控制數(shù)據(jù)總線的時(shí)序，以保證數(shù)據(jù)總線能正確、有節(jié)奏制數(shù)據(jù)總線的時(shí)序，以保證數(shù)據(jù)總線能正確、有節(jié)奏地傳輸信息，這種傳輸技術(shù)稱為三線掛鉤技術(shù)。三線地傳輸信息，這種傳輸技術(shù)稱為三線掛鉤技術(shù)。三線掛鉤指的是掛鉤指的是講者、控者、聽(tīng)者講者、控者、聽(tīng)者之間的邏輯聯(lián)接與接續(xù)之間的邏輯聯(lián)接與接續(xù)關(guān)系。定義如下：關(guān)系。定義如下： DAV(Dada Va

24、lid)數(shù)據(jù)有效線：當(dāng)數(shù)據(jù)線上出現(xiàn)數(shù)據(jù)有效線：當(dāng)數(shù)據(jù)線上出現(xiàn)有效數(shù)據(jù)時(shí)，講者置該線為低（負(fù)邏輯），示意聽(tīng)者有效數(shù)據(jù)時(shí)，講者置該線為低（負(fù)邏輯），示意聽(tīng)者從數(shù)據(jù)線上接收數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)線上接收數(shù)據(jù)。GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)2022-6-1532 NRFD(Not Ready For Data) NRFD(Not Ready For Data)數(shù)據(jù)未就緒線：只數(shù)據(jù)未就緒線：只要聽(tīng)者中有一個(gè)尚未準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，該線就為低，要聽(tīng)者中有一個(gè)尚未準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，該線就為低，示意講者暫不要發(fā)出信息。示意講者暫不要發(fā)出信息。 NDAC(Not Data Accepted) NDAC(N

25、ot Data Accepted)數(shù)據(jù)未收到線：只數(shù)據(jù)未收到線：只要聽(tīng)者中有一個(gè)尚未從數(shù)據(jù)總線上接收完數(shù)據(jù)，該線要聽(tīng)者中有一個(gè)尚未從數(shù)據(jù)總線上接收完數(shù)據(jù)，該線就為低，示意講者暫不要撤掉數(shù)據(jù)總線上的信息。就為低，示意講者暫不要撤掉數(shù)據(jù)總線上的信息。5 5條接口管理控制線條接口管理控制線（ATNATN、IFCIFC、RENREN、EOIEOI和和SRQSRQ），用于控制），用于控制GPIBGPIB總線接口的狀態(tài)。定義如下：總線接口的狀態(tài)。定義如下：GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)2022-6-1533 ATN(Attention) ATN(Attention)注意線：該線由控者

26、使用，用注意線：該線由控者使用，用來(lái)指明數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)的類型。當(dāng)它為來(lái)指明數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)的類型。當(dāng)它為1 1時(shí)，數(shù)據(jù)總線時(shí)，數(shù)據(jù)總線上的信息是由控者發(fā)出的、用于管理接口部分工作的上的信息是由控者發(fā)出的、用于管理接口部分工作的消息（命令、設(shè)備地址等），這時(shí)，一切設(shè)備均要接消息（命令、設(shè)備地址等），這時(shí)，一切設(shè)備均要接收這些信息。當(dāng)它為收這些信息。當(dāng)它為0 0時(shí)，數(shù)據(jù)總線上的信息是由講時(shí)，數(shù)據(jù)總線上的信息是由講者發(fā)出的、用于完成儀器自身工作的儀器消息（數(shù)據(jù)、者發(fā)出的、用于完成儀器自身工作的儀器消息（數(shù)據(jù)、設(shè)備的控制命令等），所有聽(tīng)者都必須聽(tīng)。設(shè)備的控制命令等），所有聽(tīng)者都必須聽(tīng)。 IFC(Interf

27、ace Clear) IFC(Interface Clear)接口清除線：該線由接口清除線：該線由控者使用，當(dāng)它為控者使用，當(dāng)它為1 1時(shí)，整個(gè)接口系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀時(shí)，整個(gè)接口系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)。態(tài)。GPIBGPIB標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)接口的總線結(jié)構(gòu)2022-6-1534 REN(Remote Enable)遠(yuǎn)程控制線：該線由控者遠(yuǎn)程控制線：該線由控者使用，當(dāng)它為使用，當(dāng)它為1時(shí)，儀器可能處于遠(yuǎn)程控制狀態(tài)，從而時(shí)，儀器可能處于遠(yuǎn)程控制狀態(tài)，從而封鎖設(shè)備面板上的手工操作。當(dāng)它為封鎖設(shè)備面板上的手工操作。當(dāng)它為0時(shí)，儀器處于本時(shí)，儀器處于本地工作方式。地工作方式。 SRQ(Service Req

28、uest)服務(wù)請(qǐng)求線：所有設(shè)備都服務(wù)請(qǐng)求線：所有設(shè)備都與這條與這條線線“線或線或”在一起，任意設(shè)備將此線變?yōu)榈蛻B(tài)在一起，任意設(shè)備將此線變?yōu)榈蛻B(tài)（SRQSRQ為為1 1）時(shí)，就表示向控者提出服務(wù)請(qǐng)求，然后控）時(shí)，就表示向控者提出服務(wù)請(qǐng)求，然后控者通過(guò)依次查詢確定提出請(qǐng)求的設(shè)備。者通過(guò)依次查詢確定提出請(qǐng)求的設(shè)備。 EQI(End Or Identify) EQI(End Or Identify)結(jié)束或識(shí)別線：此線與結(jié)束或識(shí)別線：此線與ATNATN配合使用，當(dāng)配合使用，當(dāng)EOIEOI為為1 1、ATNATN為為0 0時(shí)，表示講者已傳遞時(shí)，表示講者已傳遞完一組數(shù)據(jù)；當(dāng)完一組數(shù)據(jù)；當(dāng)EOIEOI為為1

29、1、ATNATN為為1 1時(shí)，表示控者要進(jìn)行時(shí)，表示控者要進(jìn)行識(shí)別操作，要求設(shè)備把它們的狀態(tài)放在數(shù)據(jù)線上。識(shí)別操作，要求設(shè)備把它們的狀態(tài)放在數(shù)據(jù)線上。2022-6-15352022-6-1536開(kāi)關(guān)器開(kāi)關(guān)器可程控信號(hào)發(fā)生器被測(cè)件可程控電壓表可程控計(jì)數(shù)器可程控直流電源打印機(jī)繪圖儀 計(jì)算機(jī) GPIB,RS232, 測(cè)量頻率響應(yīng)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量頻率響應(yīng)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 2022-6-1537美國(guó)Venable Instruments公司FREQUENCY RESPONSE ANALYZER測(cè)試頻率范圍：測(cè)試頻率范圍：0.01Hz-2.2MHz輸出電壓：輸出電壓：10mVac- 10Vac, 10Vd

30、c,產(chǎn)生波德圖產(chǎn)生波德圖(Bode plot),尼奎士圖尼奎士圖(Nyquist plot),阻抗圖阻抗圖測(cè)試電源設(shè)備的開(kāi)環(huán)響應(yīng)測(cè)試電源設(shè)備的開(kāi)環(huán)響應(yīng)( Open Loop ) ，觀察整個(gè)系統(tǒng)，觀察整個(gè)系統(tǒng)的頻域特性，并由的頻域特性，并由Phase margin 、Gain margin 了解穩(wěn)定了解穩(wěn)定性。測(cè)量元件的頻域特性。性。測(cè)量元件的頻域特性。2022-6-1538主機(jī)主機(jī)：含一個(gè)可送出頻率變化的掃描信號(hào)，有兩個(gè)頻：含一個(gè)可送出頻率變化的掃描信號(hào)，有兩個(gè)頻道測(cè)量信號(hào)的變化量。道測(cè)量信號(hào)的變化量?？刂萍胺治鲕浖刂萍胺治鲕浖?. 通過(guò)通過(guò)GPIB ，控制主機(jī)的輸出信號(hào)，控制主機(jī)的輸出信號(hào)

31、，并采集測(cè)量信號(hào)。并采集測(cè)量信號(hào)。2. 信號(hào)處理，畫(huà)出波德圖，了解穩(wěn)定性。信號(hào)處理，畫(huà)出波德圖，了解穩(wěn)定性。信號(hào)輸入變壓器，信號(hào)輸入變壓器，掃描信號(hào)進(jìn)入不同電壓檔位掃描信號(hào)進(jìn)入不同電壓檔位2022-6-1539基于基于GPIB總線的總線的GSM手機(jī)測(cè)試系統(tǒng)手機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 模擬基站模擬基站的綜合測(cè)的綜合測(cè)試儀試儀 工控機(jī)工控機(jī) 手機(jī)夾具手機(jī)夾具 電源電源 系統(tǒng)中測(cè)試儀工作在信號(hào)發(fā)生模式下，模擬基站產(chǎn)生各種測(cè)試信系統(tǒng)中測(cè)試儀工作在信號(hào)發(fā)生模式下，模擬基站產(chǎn)生各種測(cè)試信號(hào)，用于對(duì)位于手機(jī)夾具上的手機(jī)的多項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試號(hào)，用于對(duì)位于手機(jī)夾具上的手機(jī)的多項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試 （1）TX power le

32、vel(519) 發(fā)射功率等級(jí)。（發(fā)射功率等級(jí)。（2）frequency頻率誤差。頻率誤差。（3）Phase相位誤差。（相位誤差。（4）RF Spectrum射頻頻譜。射頻頻譜。（5）Switch Spectrum開(kāi)關(guān)譜。（開(kāi)關(guān)譜。（6）RX Sensitivity接收靈敏度。接收靈敏度。2022-6-1540基于基于GPIB總線的溫濕度綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總線的溫濕度綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)通過(guò)GPIB卡與高精度數(shù)字萬(wàn)用表等儀器卡與高精度數(shù)字萬(wàn)用表等儀器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，間接完成對(duì)被試驗(yàn)件的數(shù)據(jù)采集；設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，間接完成對(duì)被試驗(yàn)件的數(shù)據(jù)采集；信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生

33、器用于提供試驗(yàn)件所需激勵(lì)信號(hào)；用于提供試驗(yàn)件所需激勵(lì)信號(hào)；頻譜分析儀頻譜分析儀用于對(duì)某些試驗(yàn)件的輸出信號(hào)或測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的頻用于對(duì)某些試驗(yàn)件的輸出信號(hào)或測(cè)量結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的頻譜分析；譜分析；I/O板和板和可程控開(kāi)關(guān)組件可程控開(kāi)關(guān)組件完成儀器設(shè)備的完成儀器設(shè)備的通道切換和試驗(yàn)件通道切換和試驗(yàn)件的加電工作；的加電工作；工控機(jī)通過(guò)工控機(jī)通過(guò)RS-232接口接口完成對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)完成對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度、濕度控制。的溫度、濕度控制。 2022-6-1541程控儀器標(biāo)準(zhǔn)外總線測(cè)控計(jì)算機(jī)程控儀器標(biāo)準(zhǔn)外總線測(cè)控計(jì)算機(jī)= =積木式自動(dòng)測(cè)積木式自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)試系統(tǒng)n 測(cè)試功能件內(nèi)總線嵌入式測(cè)試功能件內(nèi)總線嵌入式PP系統(tǒng)系

34、統(tǒng)= =智能化儀器智能化儀器系統(tǒng)系統(tǒng) n 將儀器中的測(cè)試功能電路板模塊（插件）化，插將儀器中的測(cè)試功能電路板模塊（插件）化，插入計(jì)算機(jī)內(nèi)總線槽上，組建計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)。入計(jì)算機(jī)內(nèi)總線槽上，組建計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)。19801980年某些儀器廠家研制單卡儀器（年某些儀器廠家研制單卡儀器（IACIACInstrumentsInstrumentsonona acardcard），就是最早的模塊式計(jì)），就是最早的模塊式計(jì)算機(jī)內(nèi)總線儀器系統(tǒng)。算機(jī)內(nèi)總線儀器系統(tǒng)。n19891989國(guó)際上國(guó)際上VXIbusVXIbus聯(lián)合體推出聯(lián)合體推出“VMEbus Extensions VMEbus Extension

35、s for Instrumentation VXIbus system for Instrumentation VXIbus system Specification. Revision 1.3Specification. Revision 1.3” , ,電子測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)電子測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)的模塊式儀器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線規(guī)約的模塊式儀器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總線規(guī)約 VXIVXI模塊化測(cè)試系統(tǒng)模塊化測(cè)試系統(tǒng)2022-6-1542VXIVXI總線總線(VME busextension for instrumentation)(VME busextension for instrumentation)。該。

36、該總線是總線是VMEVME計(jì)算機(jī)總線在儀器領(lǐng)域中的擴(kuò)展計(jì)算機(jī)總線在儀器領(lǐng)域中的擴(kuò)展, , 其中其中VMEVME總線總線是一種工業(yè)微機(jī)的總線標(biāo)準(zhǔn)是一種工業(yè)微機(jī)的總線標(biāo)準(zhǔn), , 主要用于微機(jī)和數(shù)字系統(tǒng)領(lǐng)主要用于微機(jī)和數(shù)字系統(tǒng)領(lǐng)域。域。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)具有小型便攜、高速數(shù)據(jù)傳輸、模塊式系統(tǒng)具有小型便攜、高速數(shù)據(jù)傳輸、模塊式結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組建靈活等特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組建靈活等特點(diǎn)。19981998年修訂的年修訂的2 .0版版本規(guī)范提供了本規(guī)范提供了6464位擴(kuò)展能力位擴(kuò)展能力, ,使數(shù)據(jù)傳輸率最高進(jìn)一步提使數(shù)據(jù)傳輸率最高進(jìn)一步提高到高到8080y/y/。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：組建組建VXIVXI總線要求有機(jī)箱、零槽管

37、理器及嵌入式控總線要求有機(jī)箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造價(jià)比較高。制器，造價(jià)比較高。VXIVXI總線特點(diǎn)總線特點(diǎn)2022-6-1543VXIVXI系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 如圖所示，一個(gè)典型的如圖所示，一個(gè)典型的VXIVXI系統(tǒng)主要由系統(tǒng)主要由VXIVXI機(jī)箱、機(jī)箱、VXIVXI模塊（插件）、計(jì)算機(jī)及顯示器等三部分組成。模塊（插件）、計(jì)算機(jī)及顯示器等三部分組成。 VXI總線測(cè)試總線測(cè)試系統(tǒng)的最小物系統(tǒng)的最小物理單元是組件理單元是組件模塊模塊(Assembly Module)2022-6-1544VXI主機(jī)箱主機(jī)箱 組件模塊的機(jī)械載體是主機(jī)箱組件模塊的機(jī)械載體是主機(jī)箱(Mainframe)。與模塊

38、尺寸類型相適應(yīng)，主機(jī)箱也有。與模塊尺寸類型相適應(yīng)，主機(jī)箱也有A、B、C、D四種尺寸可選擇。四種尺寸可選擇。 模塊互連載體是主機(jī)箱的背板模塊互連載體是主機(jī)箱的背板(Backplake)，背板與模，背板與模塊之間通過(guò)總線連接器銜接：三個(gè)塊之間通過(guò)總線連接器銜接：三個(gè)96芯的連接器芯的連接器J1、J2、J3，模塊上的連接器對(duì)應(yīng)為，模塊上的連接器對(duì)應(yīng)為P1、P2、P3。 VXI規(guī)定，一個(gè)主機(jī)箱最多有規(guī)定，一個(gè)主機(jī)箱最多有13個(gè)個(gè)(012號(hào)號(hào))槽位，槽位，其中其中0號(hào)槽比較特殊，位于機(jī)箱的最左邊或最底部號(hào)槽比較特殊，位于機(jī)箱的最左邊或最底部,放置用于放置用于控制控制VXI總線系統(tǒng)的內(nèi)嵌式控制器及用于連接

39、外部計(jì)算總線系統(tǒng)的內(nèi)嵌式控制器及用于連接外部計(jì)算機(jī)的翻譯器和接口。機(jī)的翻譯器和接口。 VXI主機(jī)箱還為系統(tǒng)提供適合儀器工作要求的公用電源、主機(jī)箱還為系統(tǒng)提供適合儀器工作要求的公用電源、冷卻和電磁屏蔽環(huán)境條件。冷卻和電磁屏蔽環(huán)境條件。 VXIVXI模塊與主機(jī)箱模塊與主機(jī)箱 2022-6-1545VXIVXI總線信號(hào)線總線信號(hào)線 VXIVXI總線的組成總線的組成 VXIVXI總線是模塊間信號(hào)的載體。在總線是模塊間信號(hào)的載體。在VMEVME總總線基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一些適應(yīng)儀器特殊要求線基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一些適應(yīng)儀器特殊要求的信號(hào)線后形成的，從功能上看，的信號(hào)線后形成的，從功能上看，VXIVXI總線定義的信號(hào)可分

40、為以下幾類：總線定義的信號(hào)可分為以下幾類： * * VMEVME計(jì)算機(jī)總線計(jì)算機(jī)總線 * *儀器要求的信號(hào)線儀器要求的信號(hào)線2022-6-1546VMEVME計(jì)算機(jī)總線計(jì)算機(jī)總線 1 1數(shù)據(jù)傳輸總線（數(shù)據(jù)傳輸總線（DTBDTB） DTBDTB由總線主模塊控制，用于主、從模塊之間傳由總線主模塊控制，用于主、從模塊之間傳遞數(shù)據(jù)和狀態(tài)遞數(shù)據(jù)和狀態(tài)/ /識(shí)別信息。分為尋址線、數(shù)據(jù)線識(shí)別信息。分為尋址線、數(shù)據(jù)線和控制線。和控制線。 2 2DTBDTB仲裁總線仲裁總線 VMEVME總線支持多處理器的分布式系統(tǒng)。仲裁總線總線支持多處理器的分布式系統(tǒng)。仲裁總線用來(lái)解決多個(gè)主模塊爭(zhēng)奪用來(lái)解決多個(gè)主模塊爭(zhēng)奪DTB

41、DTB總線使用權(quán)的問(wèn)題，總線使用權(quán)的問(wèn)題，防止總線沖突。防止總線沖突。 3 3優(yōu)先中斷總線優(yōu)先中斷總線 供供VMEVME總線系統(tǒng)的中斷器（總線系統(tǒng)的中斷器（InterrupterInterrupter）和中）和中斷處理器（斷處理器（Interrupt HandlerInterrupt Handler）之間進(jìn)行中斷）之間進(jìn)行中斷請(qǐng)求和中斷認(rèn)可使用。請(qǐng)求和中斷認(rèn)可使用。 4 4公用總線公用總線 為系統(tǒng)提供時(shí)鐘、系統(tǒng)初始化及故障檢測(cè)等功為系統(tǒng)提供時(shí)鐘、系統(tǒng)初始化及故障檢測(cè)等功能。能。VXIVXI總線信號(hào)線總線信號(hào)線 2022-6-1547 VXIVXI增加的信號(hào)線增加的信號(hào)線 為適應(yīng)高速、高性能儀器

42、組件模塊的需要，為適應(yīng)高速、高性能儀器組件模塊的需要，VXIVXI在保留在保留VMEVME系統(tǒng)總線的基礎(chǔ)上，新定義了一些面系統(tǒng)總線的基礎(chǔ)上，新定義了一些面向儀器應(yīng)用的信號(hào)線。包括：向儀器應(yīng)用的信號(hào)線。包括： * *模塊識(shí)別線模塊識(shí)別線 ：檢測(cè)特定位置上的模塊的是否存檢測(cè)特定位置上的模塊的是否存在在 * *時(shí)鐘和同步線：時(shí)鐘和同步線：CLK10CLK10和和CLK100CLK100、SYN100 SYN100 * *儀器觸發(fā)線儀器觸發(fā)線 ：TTLTTL、ECLECL和和STARXSTARX和和STARYSTARY星形觸星形觸發(fā)線。發(fā)線。 * *模擬相加線模擬相加線 ： SUMBUSSUMBUS是

43、是VXIVXI背板上的模擬相加結(jié)點(diǎn)。背板上的模擬相加結(jié)點(diǎn)。 * *局部總線：局部總線：用于兩者之間高速通信，用于兩者之間高速通信， LBUSLBUS數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250Mbps250Mbps和和1Gbps1Gbps。 * *電源線：電源線：+5V+5V，+12V+12V是是VMEVME標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)； +24V+24V是為模擬電路設(shè)計(jì)的，是為模擬電路設(shè)計(jì)的，-5V-5V、2V2V和和- -2V 2V VXIVXI總線信號(hào)線總線信號(hào)線 2022-6-1548n VXI VXI總線是一個(gè)開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，它對(duì)所有儀器總線是一個(gè)開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，它對(duì)所有儀器生產(chǎn)廠家和用戶都是公開(kāi)的，即允許不同生產(chǎn)廠生

44、產(chǎn)廠家和用戶都是公開(kāi)的，即允許不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的卡式儀器都可在家生產(chǎn)的卡式儀器都可在同一機(jī)箱同一機(jī)箱中工作，從而中工作，從而使使VXIVXI總線總線很快就成為測(cè)試系統(tǒng)的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。很快就成為測(cè)試系統(tǒng)的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。 n VXIVXI總線是總線是面向模塊式結(jié)構(gòu)的儀器的總線面向模塊式結(jié)構(gòu)的儀器的總線，與與GP-IBGP-IB總線相比較其性能有了較大幅度提高?？偩€相比較其性能有了較大幅度提高。下圖顯示出典型的下圖顯示出典型的VXIVXI總線儀器的構(gòu)成形式。總線儀器的構(gòu)成形式。VXIVXI測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成形式測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成形式 2022-6-1549VXI典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 0號(hào)槽：放置用號(hào)槽：放置用于控制

45、于控制VXI總總線系統(tǒng)的內(nèi)嵌線系統(tǒng)的內(nèi)嵌式控制器及用式控制器及用于連接外部計(jì)于連接外部計(jì)算機(jī)的翻譯器算機(jī)的翻譯器和接口常稱為和接口常稱為0槽控制器。槽控制器。2022-6-15502022-6-15512022-6-1552 VXIVXI系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)及接口系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)及接口 需要測(cè)試控制計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行用戶測(cè)試應(yīng)用需要測(cè)試控制計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行用戶測(cè)試應(yīng)用程序、控制系統(tǒng)的總線操作、測(cè)試操作和數(shù)程序、控制系統(tǒng)的總線操作、測(cè)試操作和數(shù)據(jù)處理。測(cè)試控制計(jì)算機(jī)可分為內(nèi)嵌式和外據(jù)處理。測(cè)試控制計(jì)算機(jī)可分為內(nèi)嵌式和外接式兩種。接式兩種。 1. 1. 內(nèi)嵌式測(cè)試控制計(jì)算機(jī)內(nèi)嵌式測(cè)試控制計(jì)算機(jī) 內(nèi)嵌式測(cè)控計(jì)算機(jī)

46、是按內(nèi)嵌式測(cè)控計(jì)算機(jī)是按VXIVXI總線規(guī)范設(shè)計(jì)的計(jì)總線規(guī)范設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模塊，插入主機(jī)箱的個(gè)槽位的空算機(jī)模塊，插入主機(jī)箱的個(gè)槽位的空間。對(duì)內(nèi)嵌式測(cè)控控制器間。對(duì)內(nèi)嵌式測(cè)控控制器( (計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)) )的要求是：的要求是： (1)(1)與與VMEVME總線和高性能的總線和高性能的VXIVXI儀器總線相容；儀器總線相容； (2)(2)支持支持VMEVME周期操作和周期操作和VXIVXI總線字串行通信協(xié)議；總線字串行通信協(xié)議；(3)(3)具有號(hào)槽服務(wù)和具有號(hào)槽服務(wù)和VXIVXI總線系統(tǒng)資源管理能總線系統(tǒng)資源管理能力；力； (4)(4)還需提供通用計(jì)算機(jī)的能力。還需提供通用計(jì)算機(jī)的能力。VXIVXI測(cè)

47、試系統(tǒng)構(gòu)成形式測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成形式 2022-6-1553 2 2外接測(cè)試控制計(jì)算機(jī)接口外接測(cè)試控制計(jì)算機(jī)接口 外接一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)作為外接一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)作為VXIVXI系統(tǒng)的測(cè)試控系統(tǒng)的測(cè)試控制控制計(jì)算機(jī)是多數(shù)用戶的選擇。但通用計(jì)制控制計(jì)算機(jī)是多數(shù)用戶的選擇。但通用計(jì)算機(jī)不能直接和算機(jī)不能直接和VXIVXI系統(tǒng)總線相連，因此必須系統(tǒng)總線相連，因此必須設(shè)計(jì)專用的接口轉(zhuǎn)換模塊，如圖設(shè)計(jì)專用的接口轉(zhuǎn)換模塊，如圖3.203.20所示。所示。通過(guò)設(shè)計(jì)這樣的接口轉(zhuǎn)換模塊，計(jì)算機(jī)原則通過(guò)設(shè)計(jì)這樣的接口轉(zhuǎn)換模塊，計(jì)算機(jī)原則上可以使用任何通信或儀器總線實(shí)現(xiàn)與上可以使用任何通信或儀器總線實(shí)現(xiàn)與VXIVXI總總線的信息

48、交換，如線的信息交換，如GPIBGPIB、RS232RS232、USBUSB、IEEE1394IEEE1394、LANLAN等。在目前等。在目前VXIVXI測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用中，廣泛采用的外計(jì)算機(jī)接口有以下幾種：中，廣泛采用的外計(jì)算機(jī)接口有以下幾種： GPIB-VXIGPIB-VXI接口接口 , VXI-MXI, VXI-MXI接口接口 , 1394-VXI, 1394-VXI接接口口VXIVXI測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成形式測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成形式 2022-6-1554 圖圖 3-20 3-20 外接測(cè)試控制計(jì)算機(jī)與外接測(cè)試控制計(jì)算機(jī)與VXIVXI系統(tǒng)的連接系統(tǒng)的連接MXI bus(Multisystem

49、 Extension Interface bus)即多系統(tǒng)擴(kuò)展接口總線,主要用于多個(gè)VXI系統(tǒng)間的高速通信 2022-6-1555表表1 國(guó)外的幾種通用測(cè)試系統(tǒng)國(guó)外的幾種通用測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)名稱CASSJSATSCTSIFTETETSATEC 6主承包商Lockheed-MartinDME Corp.HughesNorthropGrummanMan-Tec EADS用戶海軍 (美)陸軍 空軍(美)海軍 空軍(美)陸軍（美）海軍陸戰(zhàn)隊(duì)(美)商業(yè)航空測(cè)試對(duì)象艦載航空電子系統(tǒng)、其它電子系統(tǒng)預(yù)警飛機(jī)電子系統(tǒng)測(cè)試制導(dǎo)武器導(dǎo)彈、魚(yú)雷陸軍所有電子系統(tǒng)測(cè)試維修戰(zhàn)場(chǎng)前沿電子系統(tǒng)/板級(jí)測(cè)試波音、空中客車(chē)飛機(jī)測(cè)控計(jì)算機(jī)

50、DEC ALPHAIntelPentiumProDECSableDEC工作站IntelPentiumSun工作站2022-6-1556美國(guó)國(guó)防部自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究、開(kāi)發(fā)和集成組（美國(guó)國(guó)防部自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究、開(kāi)發(fā)和集成組（ARI）規(guī)劃出下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)即規(guī)劃出下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)即NxTestATS，作為美國(guó)國(guó)防部系統(tǒng)的下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，作為美國(guó)國(guó)防部系統(tǒng)的下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，該標(biāo)準(zhǔn)的該標(biāo)準(zhǔn)的ATS結(jié)構(gòu)建立在開(kāi)放系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)之上，稱結(jié)構(gòu)建立在開(kāi)放系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)之上，稱為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主要由為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主要由“系統(tǒng)接

51、系統(tǒng)接口（口（System Interfaces）”和和“信息框架（信息框架（Information Framework）”兩部分組成，分別受兩個(gè)兩部分組成，分別受兩個(gè)主要的工業(yè)標(biāo)主要的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)：IEEE P1226（ABBET，廣域測(cè)試環(huán)境）和，廣域測(cè)試環(huán)境）和VXI Plug&Play（VPP，即插即用）的支持，在，即插即用）的支持，在診斷信息系診斷信息系統(tǒng)方面統(tǒng)方面遵循遵循IEEE P1232（AI-ESTATE，適用于所有測(cè)，適用于所有測(cè)試環(huán)境的人工智能交換和服務(wù)）標(biāo)準(zhǔn)。試環(huán)境的人工智能交換和服務(wù)）標(biāo)準(zhǔn)。在構(gòu)成分布式綜在構(gòu)成分布式綜合診斷系統(tǒng)時(shí)合診斷系統(tǒng)時(shí)，則遵循，則遵循T

52、CP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。 2022-6-15572022-6-15582022-6-15592022-6-15602022-6-15612022-6-15622022-6-15632022-6-15642022-6-15652022-6-15662022-6-15672022-6-1568 利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形工具和在線幫助功能，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形工具和在線幫助功能，建立圖形化的虛擬儀器面板，以完成對(duì)儀器功建立圖形化的虛擬儀器面板，以完成對(duì)儀器功能的控制、數(shù)據(jù)處理和分析、顯示結(jié)果；則這能的控制、數(shù)據(jù)處理和分析、顯示結(jié)果；則這種包含實(shí)際儀器操作、使用信息的軟件與種包含實(shí)際儀器操作

53、、使用信息的軟件與PCPC機(jī)機(jī)結(jié)合構(gòu)成的儀器，就稱為虛擬儀器。結(jié)合構(gòu)成的儀器，就稱為虛擬儀器。n 虛擬儀器基本要素為：測(cè)試功能模塊硬件集虛擬儀器基本要素為：測(cè)試功能模塊硬件集合體（或稱是硬件平臺(tái)），虛擬儀器軟件包合體（或稱是硬件平臺(tái)），虛擬儀器軟件包（或稱操作軟件平臺(tái)）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)（或稱操作軟件平臺(tái)）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)與硬件集合體的互聯(lián)總線，如圖所示。與硬件集合體的互聯(lián)總線，如圖所示。虛擬儀器系統(tǒng)虛擬儀器系統(tǒng)2022-6-1569輸出信號(hào)信號(hào)輸入總線操作軟件平臺(tái)操作軟件平臺(tái)應(yīng)用軟件包應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境C、VB、LabViewLabwindows/CVI計(jì)算機(jī)系統(tǒng)儀器硬件平臺(tái)儀器硬件平臺(tái)

54、DACDSPADCMEM儀器驅(qū)動(dòng)器VXIbus、GPIB接口驅(qū)動(dòng)軟件虛擬儀器基本要素示意圖2022-6-1570 被測(cè)信號(hào)GPIB儀器串口儀器VXI模塊PXI模塊PC-DAQ計(jì)算機(jī) 虛擬儀器的構(gòu)成方式 I/O接口設(shè)備2022-6-15712022-6-1572軟件技術(shù)是虛擬儀器的核心技術(shù)。常用的儀軟件技術(shù)是虛擬儀器的核心技術(shù)。常用的儀器用開(kāi)發(fā)軟件有器用開(kāi)發(fā)軟件有LabVIEWLabVIEW、LabWindows/CVILabWindows/CVI、VEEVEE等等。這些軟件已相當(dāng)完善，而且還在升等等。這些軟件已相當(dāng)完善，而且還在升級(jí)、提高。以級(jí)、提高。以LabVIEWLabVIEW為例，這是基

55、于圖形化為例，這是基于圖形化編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言G G的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于如的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于如GPIBGPIB、VXIVXI、PXIPXI、PCIPCI儀器及數(shù)據(jù)采集卡等硬件的系統(tǒng)構(gòu)儀器及數(shù)據(jù)采集卡等硬件的系統(tǒng)構(gòu)成，而且，具有很強(qiáng)的分析處理能力。成，而且，具有很強(qiáng)的分析處理能力。2022-6-1573 虛擬儀器（虛擬儀器（VIVI）是計(jì)算機(jī)技術(shù)同儀器技）是計(jì)算機(jī)技術(shù)同儀器技術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器，術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器，是對(duì)傳統(tǒng)儀器概念的重大突破，是儀器是對(duì)傳統(tǒng)儀器概念的重大突破，是儀器領(lǐng)域內(nèi)的一次革命。虛擬儀器是繼第一領(lǐng)域內(nèi)的一次革命。虛擬儀器是繼第一代儀器代儀器模擬式儀表模擬式

56、儀表、第二代儀器、第二代儀器分立元件式儀表分立元件式儀表、第三代儀器、第三代儀器數(shù)數(shù)字式儀表字式儀表、第四代儀器、第四代儀器智能化儀器智能化儀器之后的新一代儀器。之后的新一代儀器。2022-6-1574虛擬儀器的分類虛擬儀器的分類: :從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，虛擬儀器走的是從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，虛擬儀器走的是兩條技術(shù)路線：兩條技術(shù)路線：一條是向高速、高精度、大型自動(dòng)測(cè)試設(shè)一條是向高速、高精度、大型自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（備（ATEATE）方向發(fā)展，即）方向發(fā)展，即GPIBGPIB（19751975）VXIVXI（19871987）PXIPXI（19971997）的發(fā)展路）的發(fā)展路線；線；另一條是向高性能、低成本、普及型系統(tǒng)另一條是向高性能、低成本、普及型系統(tǒng)方向發(fā)展，即方向發(fā)展，即PCPC插卡（插卡（19871987