【正文】
PP 規(guī)范的要求,不僅適用于 VXI儀器,也同樣適用于 GPIB 儀器、串行接口儀器。儀器驅(qū)動(dòng)程序的功能調(diào)用是多層次的,既有簡(jiǎn)單的操作,又有儀器的復(fù)合功能。 儀器驅(qū)動(dòng)程序 儀器驅(qū)動(dòng)程序是一套可以方便被用戶調(diào)用的程序,利用它就不必了解每一個(gè)儀器的編程協(xié)議和具體編程步驟,只須調(diào)用相應(yīng)的一些函數(shù)就可以完成對(duì)儀器各種功能的操作,并且對(duì)儀器驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)功能及接口開(kāi)發(fā)等作了詳細(xì)規(guī)定。 VISA 是隨著虛擬儀器系統(tǒng),特別是 VXI 總結(jié)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的。能夠根據(jù)不同的測(cè)試對(duì)象,選擇適宜的 VXI、 GPIB 模塊或儀器,組建濾波器幅頻特性測(cè)試的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),利用軟件開(kāi)發(fā)工具和 VISA 或儀器驅(qū)動(dòng)器開(kāi)發(fā)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件,對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)試,對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行誤差分析和處理。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研究工作始于 1956 年美國(guó)的 SETE 計(jì)劃,以解決美國(guó)軍方在軍用電子設(shè)備(如航空電子系統(tǒng)和導(dǎo)彈系統(tǒng)等)的維護(hù)工作問(wèn)題。 運(yùn)用 LabVIEW 進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),提供了人性化的人機(jī)交互界面凸顯自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的快捷性和優(yōu)越性。 自 VXI 總線測(cè)試系統(tǒng)提出后,國(guó)內(nèi)的很多家科研院所在這些方面做了大量卓有成效的科學(xué)研究,如航天測(cè)控、電子科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)等。 module and multifunctional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multifunctional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform acplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment. Key words: Instrument Driver。多功能實(shí)驗(yàn)板作為測(cè)試對(duì)象,可以根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不同要求靈活設(shè)置?!白詣?dòng)測(cè)試系統(tǒng)課程”是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的主干課程,自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)包括自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)和組建,這對(duì)理論學(xué)習(xí)非常重要。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)孕育而生,發(fā)展非常迅速。它由硬件系統(tǒng)和測(cè)試軟件組成,硬件系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)關(guān)、 GPIB 儀器、 VXI 機(jī)箱及儀器模塊和多功能實(shí)驗(yàn)板組成,測(cè)試軟件包括虛擬任意波形發(fā)生器、虛擬示波器、虛擬萬(wàn)用表以及各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試程序。 關(guān)鍵詞: 儀器驅(qū)動(dòng)程序;虛擬儀器;實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 2 Abstract With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System( ATS) is the main course in the major of measurement control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area work, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency. To meet the needs of the experiment item of ATS, the ATS experimental platform is designed, based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes puter, gateway, GPIB instruments, VXI box amp。于此同時(shí)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)虛擬儀器開(kāi)發(fā)環(huán)境也有很大的發(fā)展,特別是圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境 LabVIEW 運(yùn)用越來(lái)越廣泛。 本課題將 在對(duì)圖形化軟件開(kāi) 發(fā) 工具 LabVIEW 以及用 VISA 為底層工具開(kāi)發(fā)的虛擬儀器驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行深入的研究的基礎(chǔ)上,組建 GPIB、 VXI 總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),編寫(xiě)測(cè)試軟件,對(duì)每一個(gè)儀器、模塊的虛擬儀器基本功能進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)試,以及濾波器幅頻特性測(cè)試程序的調(diào)試,完成對(duì)各項(xiàng)參數(shù)測(cè)試后通過(guò)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性 。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 2 頁(yè) 共 30頁(yè) 2 1 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)概述 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)稱 ATS( Automatic Test System) 是以計(jì)算機(jī)為核心,在程控 指令的指揮下,能夠自動(dòng)完成某種測(cè)試任務(wù)而組合起來(lái)的測(cè)量?jī)x器和其它設(shè)備的有機(jī)整體。 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要求掌握 GPIB、 VXI 總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成和工作機(jī)制,掌握常用 GPIB、 VXI 總線儀器模塊的使用和程控命令。利用 LabVIEW 作為整個(gè)虛擬儀器程序的開(kāi)發(fā)工具,同時(shí)要使開(kāi)發(fā)環(huán)境能夠正常的工作還需包括: NIVISA NIICP Agilent IO Libraries Suite 儀器驅(qū)動(dòng)程序( ag33xxx、 ag546xx、 hp33120a、 hp34401a) VISA(虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)) VISA( Virtual Instrumentation Software Architecture) ,即虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu),是 VPP系統(tǒng)聯(lián)盟制定的 I/O 接口軟件標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)規(guī)范的總稱。本課題主要直接運(yùn)用 VISA 的寫(xiě)入、讀取、設(shè)置超時(shí)等簡(jiǎn)單函數(shù)。同時(shí)儀器驅(qū)動(dòng)程序具有機(jī)構(gòu)化層次化,他不是 I/O級(jí)的底層操作,而是較抽象的儀器測(cè)試與控制。用戶在理解了一個(gè)儀器驅(qū)動(dòng)程序之后,可以利用儀器驅(qū) 動(dòng)程序的一致性,方便而有效地理解另一個(gè)儀器驅(qū)動(dòng)。 圖形化軟件開(kāi)發(fā)工具 LabVIEW LabVIEW 是由美國(guó) NI 公司開(kāi)發(fā)的、優(yōu)秀的圖形化編程開(kāi)發(fā)平臺(tái),是 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 的簡(jiǎn)稱,即實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái),是目前應(yīng)用范圍最廣、功能最為強(qiáng)大的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器,其圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都生動(dòng)有趣。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力,提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 4 頁(yè) 共 30頁(yè) 4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件工具 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由主控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)關(guān)、 GPIB 總線、 VXI 機(jī)箱及儀器、GPIB 儀器和被測(cè)對(duì)象等硬件組成。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用的網(wǎng)關(guān)是 Agilent E5810。零槽模塊即是 VXIbus 系統(tǒng)的資源管理器又提供 0 槽服務(wù),它們兩者共同提供了系統(tǒng)的公共資源,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行都是至關(guān)重要的。萬(wàn)用表模塊為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供各種測(cè)量需要,可以測(cè)量直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、電阻、頻率等。 被測(cè)對(duì)象在本設(shè)計(jì)中使用的是自主設(shè)計(jì)的多功能實(shí)驗(yàn)板,可以提供電壓、電流、電阻、周期、頻率和濾波器幅頻特性測(cè)試需要的硬件電路。 2 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件開(kāi)發(fā) 基于 LabVIEW 的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件開(kāi)發(fā)主要采用 VISA 和儀器驅(qū)動(dòng)程序作為底層的開(kāi)發(fā)工具,使用 LabVIEW 開(kāi)發(fā)每一臺(tái)儀器或模塊的虛擬儀器以及用這些虛擬儀器有機(jī)組合成的具有新功能的虛擬儀器。一般來(lái)說(shuō)只要支持LabVIEW 的版本就可以了,本在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)的過(guò)程中選用的是 版本,當(dāng)然不一定要求這么高的版本。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用的是 NIVISA ,一般來(lái)說(shuō)只要 LabVIEW 支持的版本就可以了,沒(méi)必要選擇如此高版本的 VISA,但是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)同時(shí)用到了 NIIVI 這就要求 NIVISA 版本在 以上。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的 VXI 儀器模塊的儀器驅(qū)動(dòng)程序就是使用 IVI 標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)的。原因是任意波形發(fā) 生器模塊沒(méi)有對(duì)應(yīng)的儀器驅(qū)動(dòng),萬(wàn)用表模塊驅(qū)動(dòng) hp1412a 使用的是舊的 VISA 版本( VISA ),它在初始化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。這些虛擬儀 器的開(kāi)發(fā)主要調(diào)用通過(guò) LabVIEW 編寫(xiě)的儀器驅(qū)動(dòng)程序,也就是子 VI。使用的儀器驅(qū)動(dòng)程序是 ag33xxx,它不僅適用于 Agilent 33250a,而且還適用于這一系列的其它儀器,由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的互換性 。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 7 頁(yè) 共 30頁(yè) 7 開(kāi) 始任 意 波 形 發(fā) 生 器 初 始 化幫 助 鍵 按 下配 置 波 形 發(fā) 生 器配 置 占 空 比輸 出 波 形輸 出 使 能 鍵 按 下錯(cuò) 誤 處 理結(jié) 束退 出 鍵 按 下NNYYN顯 示 幫 助文 件 內(nèi) 容Y退 出 幫 助 圖 虛擬任意波形發(fā)生器(一)流程圖 圖 虛擬任意波形發(fā)生器(一)軟面板 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 8 頁(yè) 共 30頁(yè) 8 虛擬示波器 虛擬示波器是實(shí)現(xiàn)對(duì) Agilent 54622D 示波器控制的虛擬儀器。在示波器前面板上提供了對(duì)波形 電壓、電阻、幅值 、頻率、周期、相位等基本參量測(cè)試的選項(xiàng)框,可以選擇其中的參量進(jìn)行測(cè)量。 初 始 化結(jié) 束停 止 鍵 按 下開(kāi) 始配 置 操 作 模 塊配 置 輸 出 模 塊配 置 波 形 參 數(shù)配 置 參 考 時(shí) 鐘 源配 置 輸 出 阻 抗使 能 鍵 按 下輸 出 波 形輸 出 錯(cuò) 誤Y幫 助 鍵 按 下顯 示 幫 助 文 件退 出 幫 助YNNYN 圖 虛擬任意波形發(fā)生器(二)流程圖和軟面板 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙 第 10 頁(yè) 共 30頁(yè) 10 虛擬萬(wàn)用表 虛擬萬(wàn)用表是實(shí)現(xiàn)對(duì) Agilent E1412A 萬(wàn)用表模塊控制的虛擬儀器。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電阻、電流、頻率、幅值(有效值)等參數(shù)的測(cè)量。利用前面開(kāi)發(fā)的虛擬示波器或虛擬萬(wàn)用表可以完成對(duì)交直流電壓電流、電阻、幅度、頻率、周期、相位的基本參量的測(cè)量。 開(kāi) 始退 出 鍵 按 下測(cè) 量 鍵 按 下