《测控总线技术》读书报告--虚拟仪器与总线技术

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1、《测控总线技术》读书报告题目虚拟仪器与总线技术学号1001170101姓名陈静成绩评语虚拟仪器与总线技术我们测控技术与仪器专业的同学刚入学时大部分都会问一个共同的问题：“测控是干什么的？”本书作为一本介绍测控系统开发的书，也需要回答同样的问题。对于大部分从事测控技术工作的人来说，测控技术的应用可以大体上归为三个方面：生产过程控制、产品质量检测和设备状态监测。今年的4月份，我参加了全国计算机三级网络技术的考试，在备考期间学习了《测控总线技术》这门课，对我的复习有很大的帮助，同时我发现总线技术与我们的平时的生活息息相关，不管是教育

2、、娱乐还是医学等方面都有它的“身影”，可以说社会的进步、人们的生活离不开网络技术。由于科研训练所做项目的需要，我接触了Labview（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench），真正开始学习这个软件，图1：串口的读写程序，利用虚拟仪器中的VISA软件其中一个最重要的相关概念是虚拟仪器（VirtualInstrument，简称VI）。虚拟仪器是美国国家仪器公司（NationalInstrumentsCorp，简称NI）1986年推出的概念，是现代计算机技术和仪器技术深层次结合

3、的产物，是计算机辅助测试（CAT）领域的一项重要技术。所谓虚拟仪器，是以通用计算机为核心，根据用户对仪器的设计定义，用软件实现虚拟控制面板设计和测试功能的一种计算机仪器系统。用户可通过鼠标、键盘和触摸屏来操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器一样，实现需要的测量、测试目的。虚拟仪器是将现有的计算机技术、设计软件技术和高性能模块化硬件结合在一起而建立的功能强大又灵活易变的仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入、输出和调理，软件才是整个仪器系统的关键，使用者可以通过修改软件，方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所

4、以说“软件就是仪器”。从实质上讲，虚拟仪器利用硬件系统（特别是I/O接口设备）完成信号的采集、测量与调理，利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理，利用计算机的显示器模拟传统仪器的控制面板，以多种形式输出检测结果，从而完成所需的各种测试功能。所谓“虚拟”，即虚拟的控制面板和虚拟的测量测试与分析。(1)基于GPIB通用接口总线的虚拟仪器GPIB是GeneralPurposeInterfaceBus的缩写，即通用接口总线。GPIB的前身是HP公司于1965年提出的HP-IB总线，该总线于1975年被IEEE采纳为IE

5、EE488-1975标准，并改称为通用接口总线加以推广。GPIB对行业最大的贡献是定义了连接器与缆线的机械和电气特性，并建立了含有规范的握手、寻址和传送等命令的通用协议，从此使得不同厂商生产的各式可编程仪器都可以通过GPIB总线连接在一起。对已有的专业仪器，为了扩展其功能或提高性能，往往采用“专用”总线实现与计算机的连接。多数这类仪器配有GPIB，所以利用此类仪器构建基于计算机的虚拟仪器一般利用GPIB实现。GPIB是最早的仪器总线，其硬件规格和软件协议已纳入国际工业标准IEEE488.1和IEEE488.2，目前多数仪器都配

6、置了符合IEEE488的GPIB接口。基于GPIB的虚拟仪器充分利用了现有条件，实现测量、检测等功能。但其数据传输速度一般低于500Kb/s，不适合对系统速度要求较高的应用。(2)基于PCI总线的虚拟仪器PCI是PeripheralComponentInterconnect的缩写，即外设部件互连标准。20世纪90年代，随着图形处理技术和多媒体技术的广泛应用，在以Windows为代表的图形用户结果（GUI）进入PC机以后，要求有高速的图形描绘能力和I/O处理能力。原有的ISA、EISA已远远不能适应要求，形成了整个系统的主要瓶颈

7、。因此对总线提出了更高的性能要求，从而促使了总线技术的进一步发展。从1992年创立至今，PCI已成为局部总线的事实上的标准，PCI总线可同时支持多组外围设备，具有传输速率高，即插即用，允许多总线并存，以及中断共享等许多优点PCI总线的地址总线与数据总线是分时复用的。这样做的好处是，一方面可以节省接插件的引脚数，另一方面便于实现突发数据传输。在进行数据传输时，由一个PCI设备作为发起者，而另一个PCI设备作为目标。总线上的所有时序的产生与控制，都由Master来发起。PCI总线在同一时刻只能供一对设备完成传输，这就要求有一个仲裁

8、机构，来决定现在谁有权利拿到总线的主控权。(3)基于VXI总线的虚拟仪器VXI是VMEbuseXtensionsforInstrumentation的缩写，是一种在VME计算机总线基础上扩展成的模块化仪器的公用系统总线结构。凡符合VXI总线规范标准的仪器及系统，被称为VXI仪