GPIB接口摘要.ppt

第9章智能测试仪器与系统 1第9章智能测试仪器与系统 智能仪器概述 智能仪器的典型处理功能 智能仪器实例—智能化 DVM 简介 自动测试系统、个人仪器与虚拟仪器本章小结第9章智能测试仪器与系统 2 第9章波形测试与仪器学****参考: 智能仪器是电子测量仪器与计算机技术的结合, 发展十分迅速。通过学****要求明确智能仪器、自动测试系统、虚拟仪器、个人仪器的区别与联系,了解智能仪器的组成及各部分的原理与特点,了解智能仪器的典型处理功能。本章要点: 智能仪器的组成、智能仪器实例、个人仪器与自动化测试仪器的概念。第9章智能测试仪器与系统 3 智能仪器概述凡是具有人工智能化的测量仪器均可统称为智能仪器,如无特别说明,书中的智能仪器特指为独立智能仪器(即传统智能仪器)。独立智能仪器又称为灵巧仪器( Smart Instruments ),它是自身带有微处理器能够独立进行测试的电子仪器。除此之外,自动测试系统、个人仪器、虚拟仪器等也是具有人工智能化的测量仪器。本章主要介绍独立智能仪器。 智能仪器的组成能仪器由硬件和软件两部分组成。 1. 硬件硬件主要包括主机电路、模拟量输入输出通道、人机接口和标准通信接口电路等,如图 所示。第9章智能测试仪器与系统 4 微处理器 MPU 智能仪器硬件结构程序存储器 ROM 数据存储器 ROM I/O 接口 A/D 变换器 D/A 变换器键盘显示接口键盘显示输入电路模拟执行器标准仪用通信接口外部仪用标准总线主机电路被测量模拟量输入输出人机接口通信接口第9章智能测试仪器与系统 5 (1)主机电路用来存储程序与数据,并进行一系列的运算和处理,参与各种功能控制。通常由微处理器、程序存储器、输入输出( I/O )接口电路等组成,或者本身就是一个单片微型计算机。(2)模拟量输入输出通道用来输入输出模拟量信号,实现模拟量与数字量之间的变换。主要由 A/D 变换器、 D/A 变换器和有关的模拟信号处理电路等组成。(3)人机接口用来沟通操作者与仪器之间的联系,主要由仪器面板上的键盘和显示器等组成。(4)标准通信接口用来实现仪器与计算机的联系,使仪器可以接受计算机的程控命令,一般情况下,智能仪器都配有 GPIB (或 RS232C )等标准通信接口。第9章智能测试仪器与系统 6 2. 软件软件即程序,主要包括监控程序和接口管理程序两部分。监控程序面向仪器面板和显示器,负责完成如下工作:通过键盘操作,输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数;通过控制 I/O 接口电路进行数据采集,对仪器进行预定的设置;对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理;以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。接口管理程序主要面向通信接口,负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以响应计算机的远程控制命令。第9章智能测试仪器与系统 7 GPIB 接口 GPIB ( General Purpose Interface Bus )即通用接口总线, 是国际通用的仪器接口标准。一般情况下,智能仪器都配有 GPIB 标准接口。 1. GPIB 标准接口系统的概述 GPIB 标准接口包括接口与总线两部分。接口部分由各种逻辑电路组成,与各仪器装置安装在一起,用于对传送的信息进行发送、接收、编码和译码。总线部分是一条无源多芯电缆, 用于传输各种消息,消息指的是总线上传递的各种信息。图 (a) 为具有 GPIB 接口的仪器通过 GPIB 总线连接起来的标准接口总线系统, DUT ( Device Under Test )为被测器件。图 (b) 为 GPIB24 线总线插座外形结构。第9章智能测试仪器与系统 8 在一个 GPIB 标准接口总线系统中,要进行有效的通信联络,至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置。讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置,如测量仪器、数据采集器、计算机等。听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置,如打印机等。控者是数据传输过程中的组织者和控制者,通常由计算机担任。一个 GPIB 系统中,可以设置多个讲者、听者和控者,不允许有两个或两个以上的讲者或控者同时起作用,但允许多个听者同时工作。控者、听者、讲者被称为系统功能的三要素,系统中的某一个装置可以具有三要素中的一个、两个或全部功功能。例如,系统中的计算机可以兼顾实现“讲者”、“听者”与“控者”的功能。第9章智能测试仪器与系统 9 接口部分控/讲/听者(计算机) 接口部分听/讲者(测量仪器) 接口部分听者(信号源) 接口部分听者(记录仪) 用户编程 DUT 硬拷