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GPIB、VXI、PXI、LXI仪器自动测试系统的应用与发展

GPIB、VXI、PXI、LXI仪器自动测试系统的应用与发展

编写人:刘佳璐(130********)

吴心仪(130********)

一、自动测试系统和测试总线的基本概念

自动测试系统(Automatic Test System,ATS)指的是以计算机为核心,在程序控制下,自动完成特定测试任务的仪器系统。与传统测试仪器不同,自动测试系统强调在计算机的控制下,由若干可程控的通用设备共同完成测试任务。

AST首先要解决的关键问题是程控设互相协议的问题,也就是接口总线问题。测试总线是指可以应用在测试、测量和控制系统中的总线。在专用测试设备中的总线包括GPIB (General Purpose Interface Bus)、VXI(VMEbus eXtensions for Instrumentation)、PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)、LXI(LAN eXtensions for Instrumentation)等总线。

二、基于GPIB总线技术的自动测试系统

1、GPIB发展历程

最初的GPIB是在1960年代后半期由惠普(当时称为HP-IB)开发的,用于连接和控制惠普制造的可编程仪器。在引进了数字控制器和可编程测试设备之后,对来自多个厂商的仪器和控制器之间进行标准高速通信接口的需求也应运而生。在1975年,美国电气与电子工程师学会(IEEE)发布了ANSI/IEEE标准488-1975,即用于可编程仪器控制的IEEE标准数字接口,它包含了接口系统的电气、机械和功能规范。最初的IEEE 488-1975在1978年经过修改,主要是出版声明和附录方面。现在这个总线已经在全世界范围内被使用,它有三个名字:

?通用接口总线(GPIB)

?惠普接口总线(HP-IB)

?IEEE 488总线

由于最初的IEEE 488文档并没有包含关于使用的语法和格式规范的叙述。这部分工作最终形成了一个附加标准IEEE 488.2,用于IEEE 488(被更名为IEEE 488.1)的代码、格式、协议和通用指令。IEEE 488.2并没有替换IEEE 488.1。许多设备还只是符合IEEE 488.1。IEEE 488.2是建立在IEEE 488.1的基础上的,它定义了设备接口功能的最小集合、一套通用的数据代码和格式、一个设备消息协议、一个常用通用设备指令集合以及一个全新的状态报告模型。在1990年发表的在488.2的基础上的可编程仪器标准命令SCPI保证了在这些仪器之间系统功能的完整性和可配置性。对于SCPI兼容的系统而言,不必再为每一个仪器学习一套新的指令集,从来自一家厂商的仪器更换到来自另一家厂商的仪器也变得更加容易。

2、GPIB测试系统的总线结构及硬件组成

GPIB是一个数字化24管脚并行总线,它使用8位并行、字节串行、异步通迅方式,数据以字节为单位通过GPIB总线顺序传送,遵循IEEE488标准.使用高级语言如VB、VC、C++均可实现计算机对可编程仪器的控制. GPIB总线的16条信号线包括8条双向数据线、5

条控制线、3条握手线、8条地线和屏蔽线.其中8条双向数据线由DI01~DI08组成,这8