虚拟仪器驱动程序的设计方法新编.ppt

第四章虚拟仪器驱动程序的设计方法 虚拟仪器驱动程序 SCPI 程控标准命令 虚拟仪器软件体系 VISA 可互换虚拟仪器 IVI 虚拟仪器驱动程序?仪器系统设计中,仪器驱动程序设计是最费时间与精力的工作,对于用户来说,仪器驱动程序如神秘的“黑匣子”, 浑然不知其内部所含何物,一切靠开发商决定。? VPP 规范要求仪器模块生产厂家在提供硬件模块的同时, 必须提供仪器驱动程序的各种文件形式,一方面给仪器驱动程序的编写提出了一个标准化的规范,另一方面又给仪器用户提供了更多的权限与参与性,进一步扩展了仪器的使用性。仪器驱动程序的概念?仪器驱动程序是一套可被用户调用的子程序库,不必了解每个仪器的编程协议和具体编程步骤,只需调用相应的一些函数就可以完成对仪器各种功能的操作。?仪器驱动程序一般是控制物理仪器的,但也有的是纯软件工具。 虚拟仪器驱动程序虚拟仪器系统中引入驱动程序的必要性?系统集成的设计人员,需要学****所有集成到系统中的仪器用户手册,并根据需要,编程调试一个个命令。编程任务既需要完成低层的仪器 I/O 操作,又要完成高层的仪器交互能力,仪器的编程由于编程人员的风格与爱好不一样而可能各具特色。?系统集成设计人员,是仪器专家和编程专家,增加了系统集***员的负担,使效率和质量无法得到保证。?将仪器编程结构化、模块化使控制特定仪器的程序能重复使用。因此,仪器编程语言需要标准化,也需要定义相对独立的具有模块化、独立性的仪器操作程序(驱动程序)。?虚拟仪器需要提供模拟实际仪器操作面板的虚拟面板, 因此虚拟仪器驱动程序不仅仅是实施仪器控制的程控代码,而是仪器程控代码、高级软件编程与先进人际交互技术三者相结合的产物,是一个包含实际仪器使用、操作信息的软件模块。虚拟仪器系统中引入驱动程序的必要性仪器驱动程序功能?仪器驱动程序负责处理与某一专门仪器通信和控制的具体过程,通过封装复杂的仪器编程细节,为用户使用仪器提供了简单的函数接口。用户不必对各种诸如 GPIB 、 VXI 、 PXI 等仪器硬件有专门的了解,就可以通过驱动程序来使用这些仪器硬件。 虚拟仪器驱动程序仪器驱动程序的历史?1975 年在 HP-IB 基础上 GPIB ;1987 年 ?可程控仪器标准命令( SCPI, ), 90年代初期?模块化仪器驱动程序( Driver ) ? VISA : VXI 仪器驱动程序(VXIplug&play , VPP) ,1993 年?可互换虚拟仪器驱动程序( IVI )—— 1997 年,还在不断完善?1975 年,在 HP-IB 仪器接口基础上, IEEE 制定了程控仪器接口标准 GPIB ,即 ,严格定义了 GPIB 的硬件接口,但未定义任何控制仪器的标准语法,只是说明可以使用 ASCII 和二进制数据格式。?1982 年, IEEE 公布了使用 的推荐应用码和格式, IEEE728 ,并没有为访问仪器定义语法和协议。?1987 年, 标准定义了使用 GPIB 总线时编码、句法格式、信息交换控制协议和公用程控命令语义,但并未定义任何仪器相关命令,使器件数据和命令的标准化存在很大困难。?1990 年,仪器制造商国际协会,为解决程控仪器编程进一步标准化,在 基础上,提出可编程仪器标准命令 SCPI , 标准程控语言 SCPI ,是重要的程控仪器软件标准之一。 可编程仪器标准命令 SCPI 可编程仪器标准命令 SCPI ? SCPI ( mand for Programmable Instrument , 简称 SCPI) 是为解决程控仪器编程进一步标准化而制订的标准程控语言,目前已经成为重要的程控仪器软件标准之一。?与过去的仪器编程语言比较 1)描述的是正在试图测量的信号,而不是正在测量信号的仪器; 2)相同命令可用于不同类型的仪器(横向兼容性); 3) SCPI 命令可以扩展,功能可随仪器功能的增加而升级扩展, (纵向兼容性)。