智能儀器的組成及特點(diǎn)(編輯修改稿)
2025-05-26 12:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)人儀器（又稱 PC儀器或儀器卡）。 A/D 轉(zhuǎn)換器 D/A 轉(zhuǎn)換器 輸入 電路 模擬 執(zhí)行器 I/O接口 被測(cè)量 微處理器 MPU 程序存儲(chǔ)器 (ROM) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM) 標(biāo)準(zhǔn)儀用 通訊接口 鍵盤顯示接口 鍵盤 顯示 外部?jī)x用 標(biāo)準(zhǔn)總線 智能儀器 卡式 儀器的演變 計(jì)算機(jī)部分 測(cè)試部分 卡式儀器將智能儀器中的測(cè)量部分配以相應(yīng)的接口，制成各種功能的儀器卡，插入到 PC機(jī)的擴(kuò)展槽中，而原智能儀器中的微機(jī)系統(tǒng)、鍵盤、顯示器、存貯器、電源等均借助于PC機(jī)的資源而構(gòu)成的。 卡式儀器的硬件結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī) 儀器卡 缺少儀器面板 — — 建立軟面板 軟面板 卡式儀器的基本形態(tài) 插入 儀器卡 計(jì)算機(jī) ?卡式儀器區(qū)別智能儀器一個(gè)顯著特點(diǎn)是用 “ 軟面板 ” 實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的操作 ?軟面板是顯示在 CRT上用作圖軟件生成的儀器面板圖形（類似儀器硬面板） ?用戶通過操作鼠標(biāo)器移動(dòng)光標(biāo)的方式控制軟面板上的按鍵、旋鈕等 二、 個(gè)人儀器系統(tǒng)及 VXI總線儀器系統(tǒng) 個(gè)人儀器系統(tǒng) １、基于 PC機(jī)內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng) ２、 基于 獨(dú)立儀器總線的儀器系統(tǒng) ３、基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 VXI總線 儀器系統(tǒng) 個(gè)人儀器及系統(tǒng)發(fā)展的幾個(gè)階段 ∶ 個(gè)人儀器系統(tǒng) 個(gè)人儀器及系統(tǒng)基于 PC機(jī)的內(nèi)部總線，因而儀器卡在PC機(jī)內(nèi)受到了嚴(yán)重的干擾； 各儀器卡間也不能同步觸發(fā)，無法傳遞模擬信號(hào)。 早期的個(gè)人儀器強(qiáng)調(diào)硬件最少，通常不含微處理器，而將各儀器的控制和處理工作統(tǒng)一由 PC機(jī)來處理，使得個(gè)人儀器系統(tǒng)的工作速度不高。 基于 PC機(jī)內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng)的缺陷： １、基于 PC機(jī)內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng) ２、 基于 獨(dú)立儀器總線的儀器系統(tǒng) ３、基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 VXI總線 儀器系統(tǒng) 為克服 基于 PC機(jī)內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng)的缺點(diǎn)，許多儀器生產(chǎn)廠家各自生產(chǎn)專門的擴(kuò)展儀器卡箱并定義儀器總線，并普遍將微處理器裝入儀器插卡而構(gòu)成多微機(jī)分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。不僅提高儀器系統(tǒng)的速度，還簡(jiǎn)化系統(tǒng)的組建和測(cè)試軟件的開發(fā)。 這種高級(jí)的個(gè)人儀器系統(tǒng)吸取 GPIB儀器系統(tǒng)靈活的模塊化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)， 同時(shí)由于共享 PC機(jī)的外設(shè)和軟件資源，仍能保持早期個(gè)人儀器系統(tǒng)性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，這就使個(gè)人儀器系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。 ⑴ 、基于 PC機(jī)內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng) ⑵、 基于 獨(dú)立儀器總線的儀器系統(tǒng) ⑶、基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 VXI總線 儀器系統(tǒng) ⑵ 、 基于 獨(dú)立儀器總線的儀器系統(tǒng) 獨(dú)立的儀器總線是由各生產(chǎn)廠家自行定義而無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使用戶在組建個(gè)人儀器系統(tǒng)時(shí)難以在不同廠家生產(chǎn)的儀器插卡中進(jìn)行選配，妨礙了個(gè)人儀器的推廣和發(fā)展。 ⑶ 、基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 VXI總線 儀器系統(tǒng) ⑵ 、 基于 獨(dú)立儀器總線的儀器系統(tǒng) 1987年 HP和泰克等五家儀器公司在經(jīng)過一段扎實(shí)工作之后，聯(lián)合提出適合于個(gè)人儀器系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的接口總線標(biāo)準(zhǔn) VXI規(guī)范，并為世界各廠家所接受。 VXI總線及 VXI 總線儀器系統(tǒng)的問世被認(rèn)為是測(cè)量和儀器領(lǐng)域發(fā)生的一個(gè)重要事件，圍繞著 VXI 總線儀器系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列的國際性標(biāo)準(zhǔn)和支持技術(shù)，從而使測(cè)試和儀器系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)劃時(shí)代的新階段。 VXI總線儀器系統(tǒng) VXI總線是一個(gè)開放式結(jié)構(gòu)，它對(duì)所有儀器生產(chǎn)廠家和用戶都是公開的， 即允許不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的卡式儀器都可在同一機(jī)箱中工作，從而使 VXI總線很快就成為測(cè)試系統(tǒng)的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。 VXI總線系統(tǒng) (即采用 VXI總線標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人儀器系統(tǒng) )一般由計(jì)算機(jī)、 VXI 儀器模塊和 VXI總線機(jī)箱構(gòu)成。 二、 個(gè)人儀器系統(tǒng)及 VXI總線儀器系統(tǒng) VXI總線儀器系統(tǒng) VXI總線是面向模塊式結(jié)構(gòu)的儀器總線，與 GP－ IB總線相比其性能有了較大幅度提高。其中 VXI總線中的地址線和數(shù)據(jù)線均可高至 32位，數(shù)據(jù)傳輸速率的上限可高至 40MB/s，此外還定義多種控制線、中斷線、時(shí)鐘線、觸發(fā)線、識(shí)別線和模擬信號(hào)線等。 由此可見， VXI GP－ IB系統(tǒng)的很多特長(zhǎng)，并具有使用靈活方便， 標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可擴(kuò)展性好，能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效能以及便于構(gòu)成虛擬儀器等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而得到迅速發(fā)展和推廣，被稱為未來儀器和未來系統(tǒng)。 三、 軟件技術(shù)的高速發(fā)展及虛擬儀器 在新一代的儀器系統(tǒng)中， 計(jì)算機(jī)處于核心地位。 三、 軟件技術(shù)的高速發(fā)展及虛擬儀器 在新一代的儀器系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)處于核心地位。為了使儀器系統(tǒng)的硬件設(shè)備盡量少，傳統(tǒng)儀器的許多硬件乃至整個(gè)儀器都可以被計(jì)算機(jī)軟件所代替，計(jì)算機(jī)軟件和測(cè)試儀器將更加緊密地結(jié)合在一起。 隨著儀器系統(tǒng)的不斷完善及儀器設(shè)計(jì)思想的發(fā)展，軟件的重要性及進(jìn)一步
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