【正文】 6 附錄 ........................................................................... 27 . 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 30頁 1 引言 隨著科學技術的發(fā)展，對電子測量與儀器的要求越來越高 ，測試項目和測試范圍與日俱增，測試對象也逐漸復雜，測試的參數(shù)繁多，測試速度和測量的要求不段提高，這就使得自動測試系統(tǒng)（ ATS）的發(fā)展越來越廣泛、越來越迅速。 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。通過測試驗證，達到了預期設計目標，可以應用到自動測試系統(tǒng)實驗當中。多功能實驗板作為測試對象，可以根據(jù)各個實驗項目的不同要求靈活設置。 根據(jù)自動測試系統(tǒng)課程的實驗項目的需要，在對圖形化軟件開 發(fā) 工具 LabVIEW 以及用 VISA 為底層工具開發(fā)的虛擬儀器驅動程序進行深入研究的基礎上，設計了基于LabVIEW 的自動測試系統(tǒng)實驗平臺?！白詣訙y試系統(tǒng)課程”是測控技術與儀器專業(yè)的主干課程，自動測試系統(tǒng)實驗包括自動測試系統(tǒng)軟件開發(fā)和組建，這對理論學習非常重要。 1 編號： 畢業(yè)設計說明書 題 目： 基于 LabVIEW 的自動測試系統(tǒng) 實驗平臺 院 （系）： 電子工程學院 專 業(yè)： 測控技術與儀器 學生姓名： 彭彪 學 號： 0600820322 指導教師： 殷賢華 職 稱： 講師 題目類型： 理論研究 √ 實驗研究 工程設計 工程技術研究 軟件開發(fā) 2021 年 5 月 25 日 1 摘 要 隨著科學技術的發(fā)展，對電子測量與儀器的要求越來越高。自動測試系統(tǒng)孕育而生，發(fā)展非常迅速。開發(fā)基于局域網(wǎng)的自動測試系統(tǒng)實驗平臺，終端共享實驗設備， 節(jié)約實驗成本，提高實驗效率。它由硬件系統(tǒng)和測試軟件組成，硬件系統(tǒng)由計算機、網(wǎng)關、 GPIB 儀器、 VXI 機箱及儀器模塊和多功能實驗板組成，測試軟件包括虛擬任意波形發(fā)生器、虛擬示波器、虛擬萬用表以及各實驗項目測試程序。該實驗平臺可以完成對交直流 電壓電流 信號、電阻、幅值、頻率、周期、相位等基本參量的測量，滿足自動測試系統(tǒng)實驗項目的要求。 關鍵詞： 儀器驅動程序；虛擬儀器；實驗平臺 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。 Virtual Instrument。于此同時自動測試系統(tǒng)虛擬儀器開發(fā)環(huán)境也有很大的發(fā)展，特別是圖形化開發(fā)環(huán)境 LabVIEW 運用越來越廣泛。桂林電子科技大學在 VXI 總線測試技術方面做了大量的工作，成功研制了基于寄存器基的VXI 接口電路，以此基礎 上開發(fā)了掃描 A/D、多功能控制、多通道數(shù)字 I/O 等多種通用測試功能模塊，成功組建了若干套自動測試系統(tǒng)。 本課題將 在對圖形化軟件開 發(fā) 工具 LabVIEW 以及用 VISA 為底層工具開發(fā)的虛擬儀器驅動程序進行深入的研究的基礎上，組建 GPIB、 VXI 總線自動測試系統(tǒng)，編寫測試軟件，對每一個儀器、模塊的虛擬儀器基本功能進行單項測試，以及濾波器幅頻特性測試程序的調試，完成對各項參數(shù)測試后通過數(shù)據(jù)分析驗證實驗平臺的準確性和實用性 。通過對整個系統(tǒng)的組建，應用虛擬面板對智能儀器及模塊化儀器進行控制以實現(xiàn)各個儀器的基本功能，使同學們在實驗過程中了解到自動測試系統(tǒng)的工作原理，感受到自動測試系統(tǒng)的優(yōu)勢。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 30頁 2 1 自動測試系統(tǒng)實驗平臺概述 自動測試系統(tǒng)簡稱 ATS（ Automatic Test System） 是以計算機為核心，在程控 指令的指揮下，能夠自動完成某種測試任務而組合起來的測量儀器和其它設備的有機整體。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，自動測試系統(tǒng)已經(jīng)具有功能強、精度高、測量速度快、自動化程度高和良好人機界面等諸多優(yōu)點。 自動測試系統(tǒng)實驗要求掌握 GPIB、 VXI 總線自動測試系統(tǒng)的構成和工作機制，掌握常用 GPIB、 VXI 總線儀器模塊的使用和程控命令。 實驗平臺軟件結構 根據(jù)硬件及其相 應參數(shù)的測試要求，選擇合適的 VXI、 GPIB 模塊或儀器組建測試系統(tǒng)以后，可以選擇圖形化軟件開發(fā)工具 LabVIEW、 C、 C++等工具進行虛擬儀器的開發(fā)。利用 LabVIEW 作為整個虛擬儀器程序的開發(fā)工具，同時要使開發(fā)環(huán)境能夠正常的工作還需包括： NIVISA NIICP Agilent IO Libraries Suite 儀器驅動程序（ ag33xxx、 ag546xx、 hp33120a、 hp34401a） VISA（虛擬儀器軟件結構） VISA（ Virtual Instrumentation Software Architecture） ，即虛擬儀器軟件結構，是 VPP系統(tǒng)聯(lián)盟制定的 I/O 接口軟件標準及其相關規(guī)范的總稱。對于驅動程序、應用程序開發(fā)而言， VISA 庫函數(shù)是一套可方便調用的函數(shù)，其中核心函數(shù)可以控制各種類型器件，而不用考慮器件的接口類型， VISA 也可以包含部分特定接口函數(shù)。本課題主要直接運用 VISA 的寫入、讀取、設置超時等簡單函數(shù)。 儀器驅動程序是由儀器供應廠家提供的，而且所有 的儀器驅動必須提供程序源代碼，而不是只提供給可調用的函數(shù)。同時儀器驅動程序具有機構化層次化，他不是 I/O級的底層操作，而是較抽象的儀器測試與控制。所有儀器驅動程序的設計都遵從外部接口模塊與內(nèi)部設計模塊的雙重結構。用戶在理解了一個儀器驅動程序之后，可以利用儀器驅 動程序的一致性，方便而有效地理解另一個儀器驅動。 在實驗平臺的設計過程中使用的儀器驅動程序主要有：任意波形發(fā)生器（ Agilent 33520A）儀器驅動程序 ag33xxx，示波器 (Agilent 54622D)儀器驅動程序 ag546xx，任意波形發(fā)生器模塊（ Agilent E1441A）儀器驅動程序 hp33120a，萬用表模塊 (Agilent E1412A)儀器驅動程序 hp34401a。 圖形化軟件開發(fā)工具 LabVIEW LabVIEW 是由美國 NI 公司開發(fā)的、優(yōu)秀的圖形化編程開發(fā)平臺，是 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 的簡稱，即實驗室虛擬儀器工程平臺，是目前應用范圍最廣、功能最為強大的虛擬儀器開發(fā)平臺。它還內(nèi)置了便于應用TCP/IP、 ActiveX 等軟件標準的庫函數(shù)。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程都生動有趣。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。它可以增強你構建自己的科學和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。利用 LabVIEW，可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件，它是一個真正的 32 位編譯器。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 4 頁 共 30頁 4 實驗平臺硬件工具 自動測試系統(tǒng)實驗平臺主要由主控計算機、網(wǎng)關、 GPIB 總線、 VXI 機箱及儀器、GPIB 儀器和被測對象等硬件組成。局域網(wǎng)上可以有多臺計算機共享實驗平臺上的測試設備，每臺計算機可以通過局域網(wǎng)控制儀器或實現(xiàn)對被測對象的測量，但是在同一時間同一臺儀器或模塊只能由一臺主控計算機控制，一臺計算機可以同時控制多臺儀器或模塊。實驗平臺使用的網(wǎng)關是 Agilent E5810。 實驗平臺使用的是 Agilent E1421B 六槽主機箱，它保證 VXI 各個儀器模塊 恰當?shù)剡B接到地板，而且提供冷卻、通風設備和電源。零槽模塊即是 VXIbus 系統(tǒng)的資源管理器又提供 0 槽服務，它們兩者共同提供了系統(tǒng)的公共資源，對系統(tǒng)的運行都是至關重要的。 0 槽服務向系統(tǒng)提供共用資源，也是系統(tǒng)工作中 的重