电子测量与仪器第2版 教学课件 作者 徐洁 主编 第8章.ppt

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1、第八章自动测量技术第八章自动测量技术第一节概述一、早期的自动测量技术用途：专用系统用于重复工作量大的测试可靠性要求高的复杂测试测试速度要求快的测试测试人员难于停留的场合第一代自动测试系统数据自动采集系统产品自动检验系统自动分析及自动检测系统存在的主要问题：系统组建者需自行解决仪器与仪器、仪器与计算机之间的接口问题。二、GPIB总线和VXI总线各设备都用标准化的接口和总线按积木的形式连接起来。系统中的各种控制设备,包括计算机和可控开关等均称为器件（或装置），各器件均配有标准化接口，用统一的无源总线连接起来。三、虚拟仪器从构成上来说，虚拟仪器就是利用现有的计算机，配上相应的硬件和专用软件，形成

2、既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。第二节GPIB标准接口总线系统一、GPIB标准接口系统的基本特性GPIB标准由两部分组成：接口部分总线部分接口部分是由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传送的信息进行发送、接受、编码和译码；总线部分是一条无源的多芯电缆，用作传输各种消息。将具有GPIB接口的仪器用GPIB总线连接起来的标准接口总线系统。图8-1GPIB标准接口总线系统仪器装置接口仪器装置本身数据总线数据挂钩联络线接口管理控制线接口部分控/讲/听者（计算机）接口部分听/讲者（测量仪器）接口部分听者（信号源）接口部分听者（记录仪）DUT硬拷

3、贝用户编程基本概念：仪器消息（器件消息）：仪器消息通常称为数据，其中包括该仪器的编程指令、测量结果、机器状态和数据文件等。仪器消息是与仪器自身工作密切相关的信息，它只是被仪器部分所接受和使用，虽然仪器消息通过接口功能进行传递，但它不改变接口功能的状态。基本概念：接口消息：接口消息通常称为命令，执行诸如总线初始化、对仪器寻址、将仪器设置为远程方式或本地方式等操作。接口消息是指用于管理接口部分完成各种接口功能的信息，它由控者发出而只被接口部分所接受和使用。二、GPIB标准接口的总线结构图8-2GPIB接口消息和仪器消息仪器功能接口功能接口功能仪器功能总线仪器消息接口消息“讲者”：讲者是通过总线

4、发送仪器消息的仪器装置（如测量仪器、数据采集器、计算机等），在一个GPIB系统中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只能有一个讲者在起作用。“听者”：听者是通过总线接受由讲者发出消息的仪器装置（如打印机、信号源等），在一个GPIB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。GPIB系统中的计算机一般同时兼有讲者、听者与控者的功能。控者除了要控制管理接口系统外，还要与系统内各有关器件交换测量数据等消息，所以担任控者的器件一般要能控、能讲、能听。系统内另一类器件要能讲也能听。“控者”：控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如对其他设备进行寻址或允许讲者使用总线等，控者通常由计算机担任，

5、GPIB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。控者、讲者、听者被称为系统功能的三要素一类器件可具有三要素中的一个、两个或全部，GPIB系统中的计算机一般同时兼有讲者、听者与控者的功能。另一类器件要能讲也能听。例如数字电压表，它有时需要作为听者接受控者器件发来的程控指令，有时又要作为讲者把测得电压值送给诸如打印机和绘图仪。第三类器件只需要听不需要讲，例如打印机和绘图仪只需要接收控者器件发来的程控指令和电压表一类器件发来的测试数据，而不需要发送什么数据。GPIB标准接口总线系统的基本特性（1）可以用一条总线互相连接若干台装置，以组成一个自动测试系统。系统中装置的数目最多不超过15台，互连

6、总线的长度不超过20m。（2）数据传输采用并行比特、串行字节（位组）双向异步传送方式，其最大传输速率不超过1兆字节/秒。GPIB基本特性（3）总线上传输的消息采用负逻辑。低电平（≤＋0.8V）为逻辑“1”，高电平（≤＋2.0V）为逻辑“0”（4）地址容量。单字节地址：31个讲地址，31个听地址；双字节地址：961个讲地址，961个听地址。（5）一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。（一）八条双向数据总线（DIO1～DIO8)作用是传递仪器消息和大部分接口消息，包括数据、命令和地址。由于这一标准没有专门的地址总线和控制总线，因此必须用其余两组信号线来区分数据总线上信息的类型。（二）三条数

7、据挂钩联络线作用是控制总线的时序，以保证数据总线能正确、有节奏地传输信息，这种传输技术称为三线挂钩技术。1.DAV——数据有效信号线当数据线上出现有效的数据时，讲者置DAV线为低电平，示意听者从数据线上接收数据。2.NRFD——接收数据未就绪信号线只要被指定为听者中有一个未准备好接收数据NRFD线就为低电平，示意讲者暂时不要发出信息。3.NDAC——数据未收到信号线只要被指定为听者的听者中有一个尚未从数据总线上接收完毕数