基于虚拟仪器程控信号源远程控制

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1、基于虚拟仪器程控信号源远程控制摘要：为了实现对GPIB程控信号源远程控制的目的，组建一个虚拟测试系统。该测试系统，采用虚拟仪器技术，以LabWindows/CVI作为软件开发平台，以GPIB标准总线仪器与计算机作为硬件平台，使用装有GPIB接口卡计算机，将计算机与程控信号源通过总线连接起来，组成程控信号源为主的虚拟仪器模块，仪器模块的硬件功能通过软件开发实现；采用VISA方式编程，直接用VISA语句编写程控仪器指令，脱离仪器驱动程序，对GPIB总线设备可以相互兼容使用。该测试系统实现了对程控信号源的数据

2、远程收发和功能设置。关键词：虚拟仪器；LabWindows/CVI；GPIB总线；程控信号源中图分类号：TN98?34文献标识码：A文章编号：10047373X(2014)02?0156?03虚拟仪器(VirtualInstrument,VI)是虚拟现实技术在仪器领域的一种应用。它由计算机、仪器模块和软件三部分组成。仪器模块的硬件功能由软件实现。虚拟测试系统根据其仪器模块硬件平台的不同，而有多种组建方式［1?4］：(1)PC?DAQ测试系统：是以数据采集卡、信调理电路及计算机为仪器硬件平台组成的测试系统

3、。(1)GPIB系统：是以GPIB标准总线仪器与计算机为硬件平台组成的测试系统。(2)VXI系统：是以VXI标准总线仪器与计算机为硬件平台组成的测试系统。(3)串口系统：是以RS232标准串行总线仪器与计算机为硬件平台组成的测试系统。(4)现场总线系统：是以FieldBus标准总线仪器与计算机为硬件平台组成的测试系统。在组建某虚拟测试系统中，采用GPIB程控信号源作为专用测控设备。该程控信号源具有GPIB标准总线，拥有本地和远地两种工作方式。系统要求，通过软件实现对程控信号源的GPIB远程控制。1基于G

4、PIB程控信号源的虚拟仪器模块使用装有GPIB接口卡计算机，将计算机与程控信号源通过总线连接起来。组成以程控信号源为主的虚拟仪器模块，仪器模块的硬件功能通过软件开发来实现［5?7］。典型基于GPIB总线仪器测试系统如图1所示。测试模块的性能测试包括调制方式选择、频率设定、功率设定、脉宽选择和脉冲延时设定。实现的基本功能包括：远程连接、多种调制方式、参数设置、参数的文本输入和显示、参数的条形标输入和显示。1.1GPIB接口性能GPIB接口是程控信号源与外界通信的关键部件。GP1B是一个数字化24脚并行总线

5、，共有16条数据线，其中，8条DIO数据线，用来传递各种多线消息；3条挂钩线，用以保证数据的可靠传输；5条接口管理线，用以管理接口的工作方式；另8根为地线和屏蔽线。GPIB使用8位并行、字节串行、异步通信方式，所有字节通过总线顺序传送。1.2仪器模块连接方式程控信号源的GPIB地址设置为21。GPIB接口卡设置为地址0,GPIB由一个控者（PC机）控制总线，在总线上传送仪器命令和数据，控者寻址一个讲者，一个或多个听者，数据串在总线上从讲者向听者传送。2虚拟仪器模块的实现仪器模块的核心是仪器控制和软件开发

6、。2.1仪器控制程控仪器软件的编写，大致可分为两种方式：一是对于提供仪器驱动程序的模块，利用仪器提供的函数包，函数现成封装可直接调用。二是直接用VISA语句编写程控仪器指令［8?9］。利用VISA语言和底层的GPIB指令，脱离仪器驱动程序，实现对任意GPIB设备的远程控制。本系统采用VISA方式编程。自己封装仪器指令。根据程控信号源的GPIB基地址发出听地址码，然后按照远控命令格式发出其他命令码。VISA是虚拟仪器软件结构体系的简称，它是在LabWindows/CVIT作平台上控制GPIB,VXI,RS

7、232以及其他种类仪器的单接口程序库。采用了VISA标准，就可以不考虑时间及仪器I/O选择项，驱动软件可以相互兼容使用。2.2软件开发测试模块采用LabWindows/CVI为软件开发平台。LabWindows/CVI是面向仪器与测控过程的交互式C/C++开发平台。它将C语言平台与用于数据采集、分析和显示的工具库有机地结合起来，具有集成开发平台、交互式编程方法、图形用户界面和强大库函数等特点，为测试系统的建立提供了理想的软件开发环境［10］。在现场实际测试中，仪器距离控制台较远，所以相应制作仪器软面板。

8、在软面板上，程控信号源控制由多个测试模块组成。每个模块都有控制单项测试的命令键并采用数字值和条形标复合显示。测试所需的调制方式，频率，功率，脉宽、脉冲延时等参数都可以用鼠标或按键进行设置。程控信号源虚拟面板如图2所示。以选择外触发调制方式，向信号源送功率设定的停扫命令为例，其程序如下：在主程序中写入：ttinclude//调用GPIB函数^include//调用ansi_c函数定义全程变量intgpibaddr；//设置GPIB基地址sta