智能儀器的組成及特點(編輯修改稿)
2025-05-26 12:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 個人儀器（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 被測量 微處理器 MPU 程序存儲器 (ROM) 數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) 標準儀用 通訊接口 鍵盤顯示接口 鍵盤 顯示 外部儀用 標準總線 智能儀器 卡式 儀器的演變 計算機部分 測試部分 卡式儀器將智能儀器中的測量部分配以相應的接口，制成各種功能的儀器卡，插入到 PC機的擴展槽中，而原智能儀器中的微機系統(tǒng)、鍵盤、顯示器、存貯器、電源等均借助于PC機的資源而構(gòu)成的。 卡式儀器的硬件結(jié)構(gòu) 計算機 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 計算機 ?卡式儀器區(qū)別智能儀器一個顯著特點是用 “ 軟面板 ” 實現(xiàn)對儀器的操作 ?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） ?用戶通過操作鼠標器移動光標的方式控制軟面板上的按鍵、旋鈕等 二、 個人儀器系統(tǒng)及 VXI總線儀器系統(tǒng) 個人儀器系統(tǒng) １、基于 PC機內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng) ２、 基于 獨立儀器總線的儀器系統(tǒng) ３、基于統(tǒng)一標準的 VXI總線 儀器系統(tǒng) 個人儀器及系統(tǒng)發(fā)展的幾個階段 ∶ 個人儀器系統(tǒng) 個人儀器及系統(tǒng)基于 PC機的內(nèi)部總線，因而儀器卡在PC機內(nèi)受到了嚴重的干擾； 各儀器卡間也不能同步觸發(fā)，無法傳遞模擬信號。 早期的個人儀器強調(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機來處理，使得個人儀器系統(tǒng)的工作速度不高。 基于 PC機內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng)的缺陷： １、基于 PC機內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng) ２、 基于 獨立儀器總線的儀器系統(tǒng) ３、基于統(tǒng)一標準的 VXI總線 儀器系統(tǒng) 為克服 基于 PC機內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng)的缺點，許多儀器生產(chǎn)廠家各自生產(chǎn)專門的擴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)成多微機分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。不僅提高儀器系統(tǒng)的速度，還簡化系統(tǒng)的組建和測試軟件的開發(fā)。 這種高級的個人儀器系統(tǒng)吸取 GPIB儀器系統(tǒng)靈活的模塊化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點， 同時由于共享 PC機的外設和軟件資源，仍能保持早期個人儀器系統(tǒng)性能價格比的優(yōu)勢，這就使個人儀器系統(tǒng)發(fā)展進入一個新的階段。 ⑴ 、基于 PC機內(nèi)部總線的儀器系統(tǒng) ⑵、 基于 獨立儀器總線的儀器系統(tǒng) ⑶、基于統(tǒng)一標準的 VXI總線 儀器系統(tǒng) ⑵ 、 基于 獨立儀器總線的儀器系統(tǒng) 獨立的儀器總線是由各生產(chǎn)廠家自行定義而無統(tǒng)一標準，使用戶在組建個人儀器系統(tǒng)時難以在不同廠家生產(chǎn)的儀器插卡中進行選配，妨礙了個人儀器的推廣和發(fā)展。 ⑶ 、基于統(tǒng)一標準的 VXI總線 儀器系統(tǒng) ⑵ 、 基于 獨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)過一段扎實工作之后，聯(lián)合提出適合于個人儀器系統(tǒng)標準化的接口總線標準 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)的問世被認為是測量和儀器領域發(fā)生的一個重要事件，圍繞著 VXI 總線儀器系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列的國際性標準和支持技術(shù)，從而使測試和儀器系統(tǒng)進入一個劃時代的新階段。 VXI總線儀器系統(tǒng) VXI總線是一個開放式結(jié)構(gòu)，它對所有儀器生產(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箱中工作，從而使 VXI總線很快就成為測試系統(tǒng)的主導結(jié)構(gòu)。 VXI總線系統(tǒng) (即采用 VXI總線標準的個人儀器系統(tǒng) )一般由計算機、 VXI 儀器模塊和 VXI總線機箱構(gòu)成。 二、 個人儀器系統(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、時鐘線、觸發(fā)線、識別線和模擬信號線等。 由此可見， VXI GP－ IB系統(tǒng)的很多特長，并具有使用靈活方便， 標準化程度高，可擴展性好，能充分發(fā)揮計算機的效能以及便于構(gòu)成虛擬儀器等諸多優(yōu)點，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， 計算機處于核心地位。 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，計算機處于核心地位。為了使儀器系統(tǒng)的硬件設備盡量少，傳統(tǒng)儀器的許多硬件乃至整個儀器都可以被計算機軟件所代替，計算機軟件和測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計思想的發(fā)展，軟件的重要性及進一步
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