《自動測試系統(tǒng)》課程教學大綱

電子科技大學《自動測試系統(tǒng)》課程教學大綱課程編號：0723730 適用專業(yè)：測控技術(shù)及儀器學時數(shù)：48 學分數(shù)：3開課學期：第6學期先修課程：微機原理、電子測量原理、模擬電路、數(shù)字電路、高級語言程序設(shè)計執(zhí)筆者：田書林編寫日期：2010/3/3審核人（教學副院長）：童玲一、課程性質(zhì)和目標授課對象：本科課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課教學目標：通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)地掌握自動測試系統(tǒng)的工作原理及特點，重點掌握一種可程控儀器的數(shù)字接口標準；重點掌握程控命令的句法、格式和測量控制機設(shè)計技術(shù)；掌握SCPI、IVI相關(guān)理論和應用技術(shù)；能夠正確選擇儀器和測量控制機組建自動測試系統(tǒng)；能夠編制測試應用軟件，能夠進行實際操作。二、課程內(nèi)容安排和要求（一）教學內(nèi)容、要求及教學方法本課程的教學內(nèi)容共分8章，重點包括：數(shù)字接口總線原理與設(shè)計；儀器的消息交換控制；VISA；IVI；測試系統(tǒng)集成和測試程序的編寫方法。各章內(nèi)容如下：第一章：概論（1）了解自動測試系統(tǒng)的概念（2）了解自動測試系統(tǒng)的歷史，現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；（3）掌握現(xiàn)代測試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)；第二章：數(shù)字接口總線技術(shù)（1）了解數(shù)字接口總線的基本特點；（2）掌握GPIB器件模型；（3）掌握GPIB的總線結(jié)構(gòu)、總線操作；（4）掌握GPIB的5種基本接口功能SH、AH、T、L、C，了解5種輔助接口功能；（5）掌握GPIB消息分類、編碼和傳遞的途徑；（6）掌握三線掛鉤操作過程，掌握器件消息字節(jié)的傳遞；了解服務請求和串行查詢操作規(guī)程；了解并行查詢和控者轉(zhuǎn)移操作規(guī)程；（7）了解GPIB接口電路設(shè)計的一般方法；掌握驅(qū)動程序的設(shè)計方法（8）了解VXI總線系統(tǒng)的組成與特點，了解VXI模塊與主機箱；（9）了解VXI信號線的組成與操作；（10）掌握VXI器件；（11）掌握VXI通信協(xié)議：字串行通信協(xié)議、字節(jié)通信協(xié)議；（12）了解VXI系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)、資源管理、控制計算機及接口；（13）了解VXI快速數(shù)據(jù)通道FDC；（14）了解VXI消息基器件的接口設(shè)計方法；第三章：可程控儀器消息交換控制協(xié)議（1）掌握消息交換功能構(gòu)成模型；（2）掌握消息交換控制操作；（3）掌握程控消息編碼句法，了解響應消息編碼句法；（4）掌握狀態(tài)數(shù)據(jù)報告結(jié)構(gòu)：（5）掌握13個必選的公用命令；（6）了解儀器初始復位操作；第四章：可程控儀器標準命令-SCPI（1）了解SCPI的目標和主要內(nèi)容；理解縱向兼容、橫向兼容和功能兼容；（2）掌握SCPI儀器模型；掌握SCPI標準命令的句法；理掌握SCPI命令樹及其漫游規(guī)則；（3）掌握測量組命令；了解子系統(tǒng)命令；（4）了解SCPI數(shù)據(jù)交換格式；（5）了解SCPI相關(guān)儀器；第五章：虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)-VISA（1）了解虛擬儀器軟件架構(gòu)（VISA）提出的背景，VISA的相關(guān)規(guī)范（2）了解VISA的構(gòu)成，動態(tài)鏈接庫各文件的作用（3）掌握VISA資源模板的作用，資源模板提供的服務（4）掌握VISA資源管理（5）了解VISA資源類，重點掌握儀器資源管理類的功能（6）掌握VISA編程，會話建立和關(guān)閉，輸入輸出，事件，鎖第六章：可互換儀器驅(qū)動器-IVI（1）了解儀器驅(qū)動器概念（2）了解IVI儀器驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)（3）掌握IVI驅(qū)動的配置，實現(xiàn)儀器的可互換第七章：測試程序軟件設(shè)計技術(shù)-CVI（1）了解labwindowsCVI的構(gòu)成（2）了解圖形用戶接口的體系結(jié)構(gòu)（3）掌握定時器來實現(xiàn)并發(fā)程序的設(shè)計（4）掌握線程的劃分，線程的同步，進行并發(fā)程序設(shè)計（5）了解CVI提供了豐富的分析庫函數(shù)第八章：測試系統(tǒng)集成技術(shù)（1）掌握自動測試系統(tǒng)集成的頂層設(shè)計；（2）掌握自動測試系統(tǒng)的組建流程；（3）了解適配連接與軟件組態(tài)；本課程總學時48學時，其中課堂講授32學時，實驗16學時。各章內(nèi)容的課堂講授參考學時如下：章目內(nèi)容學時教學方法1章概論2課堂授課+課堂實驗2章數(shù)字接口總線技術(shù)10課堂授課+課堂實驗3章可程控儀器消息交換控制協(xié)議4課堂授課+課堂實驗4章可程控儀器標準命令-SCPI4課堂授課+課堂實驗5章虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)-VISA5課堂授課+課堂實驗6章可互換儀器驅(qū)動器-IVI2課堂授課+課堂實驗7章測試程序軟件設(shè)計技術(shù)-CVI4課堂授課+課堂實驗8章測試系統(tǒng)集成技術(shù)1課堂授課+課堂實驗實驗12實踐教學（二）自學內(nèi)容和要求無（三）實踐性教學環(huán)節(jié)和要求基礎(chǔ)實踐性環(huán)節(jié)：4個實驗，16個學時。（1）基于網(wǎng)絡(luò)的遠程儀器控制實驗內(nèi)容：學習示波器操作方法和基本測量功能；學習LXI儀器的地址設(shè)置方法；實驗通過Web與儀器建立通信的方法；實驗通過Web控制儀器完成遠程測量的操作方法。要求：理解LXI總線的工作原理；理解LXI總線的設(shè)備發(fā)現(xiàn)機制；掌握通過LXI與儀器通信的基本技術(shù)；掌握通過Web儀器功能的操作方法。（2）基于VEE的儀器程控實驗內(nèi)容：將Agilent34410A和PC機組建成一個基本的LXI測試系統(tǒng)；在熟悉34410A數(shù)字萬用表常用程控命令的基礎(chǔ)上，利用Agilent33220A信號源產(chǎn)生被測電信號，程控34410A要求：掌握基本的測試系統(tǒng)組建方法；了解數(shù)字萬用表的基本功能與操作；熟悉Agilent34410A（3）基于N9320B頻譜儀遠程控制實驗內(nèi)容：組建頻域自動測試系統(tǒng)；用CVI編寫測試程序，測量被測信號的主頻；編寫測試程序，多次測量，繪制主頻測量誤差隨時間變化的曲線；要求：了解頻譜分析儀的基本工作原理以及儀器程控的基本概念；熟悉頻譜分析儀的基本操作，了解頻譜分析儀的程控命令；編寫遠程測試程序?qū)π盘栔黝l進行多次測試并繪制曲線；掌握根據(jù)測試需要設(shè)定測試策略并編制程控軟件的一般方法；（4）脈沖波形參數(shù)的自動測試系統(tǒng)內(nèi)容：分析被測電路系統(tǒng)的測試需要；組建脈沖波形參數(shù)的自動測試系統(tǒng)；用程控方式完成對脈沖波形參數(shù)的測量；要求：掌握一般電路的自動測試系統(tǒng)組建方法工作原理；掌握根據(jù)測試需求，設(shè)定測試策略并編制程控軟件的一般方法；編制自動測試軟件實現(xiàn)電路測試與數(shù)據(jù)處理；三、考核方式平時成績10%，實驗20%，期末考試70%（1）平時成績主要以考勤和作業(yè)為考核依據(jù)，比重10%；（2）實驗成績主要以實驗結(jié)果和實驗報告為考核依據(jù)，比重20%；（3）期末考試為閉卷考試，主要考察自動測試系統(tǒng)的理論和設(shè)計方法，比重70%四、建議教材及參考資料教材：《自動測試及接口技術(shù)》機械工業(yè)出版社，陳長齡等輔助教材：參考資料：IEEEstd488.1-1987:”IEEEStandardDigitalInterfaceforProgrammableInstrumentation”.IEEEstd488.2-1992:”IEEEStandardCodes,Formats,ProtocolsandCommonCommandforProgrammableInstrumentation”IEEEstd1155-1992:”IEEEStandardForVMEBusExtensionsforInstrumentation:VXIBus”,l993.9.20Publi