usb总线及其在自动检测测验系统中应用技术

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1、http://www.paper.edu.cnUSB总线及其在自动测试系统中的应用12崔琳莉李力1.电子科技大学通信与信息工程学院，成都610054；2.电子科技大学自动化学院，成都610054E-mail：c_linli@163.com摘要：USB总线是一种支持热插拔、即插即用、传输速率最高可以达到480Mbps的串行总线；第三代自动测试系统强调以计算机为中心设备，基于标准总线技术联接外部仪器/设备来构建系统。本文从USB总线和自动测试系统的自身特点出发，讨论了基于USB总线来构建自动测试系统的优势

2、，并提出了系统构建过程中需要注意的问题及其解决方法。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词：自动测试系统；USB总线；虚拟仪器技术中国分类号：TP274.51、自动测试系统自动测试系统是指那些利用计算机控制并实现自动化测试的系统[1]，它的出现满足了科学技术发展过程中，对电子测量所提出的测试参数繁多、测试对象复杂、测试速度快、测试精度高等要求。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。自动测试系统将计算机技术、软件技术、智能仪器、总线与接口技术等有机的结合在一起，它的发展经历了从专用型向通用型发展的过程。[1][2]残骛楼諍锩瀨濟

3、溆塹籟。1)早期的自动测试系统多为专用系统，是针对某项具体测试任务而设计的，通常称为第一代自动测试系统。它主要侧重于自动测试设备本体的研制，系统适应性不强，缺乏通用性。2)第二代自动测试系统是在标准的接口总线（如GPIB）基础上，各设备按积木的形式连接从而组建的系统。系统中的各个设备（包括计算机、可程控仪器、可程控开关等）均为传统的台式测试设备，每台设备均配有符合接口标准的接口电路。组建系统时，将所有的设备堆叠在标准19英寸机柜内，并用标准的接口总线电缆将系统所含的各台设备连在一起构成系统，通过标准接

4、口实现系统内仪器与计算机之间的通信。第二代自动测试系统具有组建灵活、方便、可靠性好等优点，但是传输速率较低、测试系统规模较小、设备资源冗余量较大。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。3)第三代自动测试系统是以计算机为中心设备，基于标准总线技术，主要由卡式/模块化的仪器/设备所组成的自动测试系统，仪器、设备或嵌入式计算机以插卡的形式出现，并通过标准总线实现互连。第三代自动测试系统具有数据传输速度快、数据吞吐量大、体积小、重量轻、系统组建灵活、扩展容易、资源复用性好、标准化程度高等众多优点，是当前先进的自动测试系统，特

5、别是彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。9/919/9http://www.paper.edu.cn军用自动测试系统的主要组建方案。在构建测试系统的过程中，测试系统本身所采用的接口总线的能力直接影响系统的总体水平。从自动测试系统的发展看，自动测试水平的提高，在很大程度上是由于总线技术的不断升级换代的结果，可以说，接口总线技术发展的水平标志着自动测试发展的水平。从早期的RS232、GPIB到近期的VXI、MXI、PCI、PXI、CompactPCI、IEEE1394（Firewire）、USB等总线，尽管技术特性不尽

6、相同（如表1所示），但都被广泛应用，并在此基础上逐渐形成和发展了多总线融合的自动测试系统。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。表1当今几种流行现代测试总线的比较[1][2][3][4]总线类型结构速率传输距离容量价格性能应用VXI模块化、体积小40Mb/s256个高信息吞吐量高，可靠性强，灵活组建系统较广泛GPIB通用并行接口总线1Mb/s20m15个低采用三线挂钩，性能可靠，技术成熟较广泛MXI多点并行单电缆通讯链20Mb/s20m8个较高性能高，开放性的工业标准VXIbus多机箱系统外部计算机和VXI系统间的高

7、速通讯PCI并行I/O总线132MB/s或528MB/s256个低提供即插即用缺乏统一的测试总线规范PC平台总线CompactPCI模块化并行总线132MB/s或528MB/s每组8个插槽，可扩展适中提供即插即用与热插拔，有较好的兼容性和扩展性越来越广泛PXI模块化并行总线132MB/s或264MB/s每组8个插槽，可扩展较高有较好的兼容性和扩展性，具有测试总线的基本特性推广应用中USB通用串行总线480Mb/s3-5m127低通用PC外设接口总线在测试系统中有待推广应用Firewire串行通讯总线4

8、00Mb/s4.5m64个较高性能优越，使用简单计算机系统高速通讯以上几种流行的现代测试总线构建的自动测试系统可以归并为两大类：z基于标准PC总线结构：计算机采用普通PC或笔记本电脑，仪器设备通常为卡式或台式，直接插入计算机内部插槽或放置在计算机附近，以ISA、PCI、USB、IEEE1394等PC总线方式实现计算机单元与仪器设备之间的联系。此类测试系统造价低廉，不具备标准仪器的部分功能，适合厦礴恳蹒骈時盡继價骚。于工业测控、现场排故等场合。z基于专用测