基于GPIB总线技术的自动测试系统设计
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基于 GPIB 总线技术的自动测试系统设计
何进
(中 国 石 油 大 学 胜 利 学 院 ,东 营 257061)
摘要:针对目前国内外常用测量设备集成度、系统化及自动 化 程 度 低 等 问 题,本 文 基 于 GPIB 总 线 技 术 设 计 构 建 了 一 套
全自动测试系统。本文从硬件配置、软件 设 计 等 方 面 对 系 统 进 行 了 详 细 介 绍,并 对 系 统 进 行 了 性 能 测 试。 测 试 结 果 表
图2 GPIB 接口实物图
2 系统硬件设计
从硬件角 度 看,本 文 构 建 的 系 统 可 以 划 分 为 三 个 部 分 ,分 别 是 测 试 部 分 、控 制 部 分 和 其 他 部 分 。
测试部分的主要作用为对电性能等指标进行测 试,主
敬请登录网站在线投稿
2019 年第10 期
75
要 元 器 件 有 噪 声 系 数 分 析 仪、误 码 仪、网 络 分 析 仪、衰 减 器、矩阵开关、频率 计、功 率 计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频 谱 仪 和 信 号 源 等。 控 制 部分主要为计算机,一 方 面 其 为 该 系 统 软 件 运 行 的 载 体; 另一方面用来实现对被测试仪器和测试仪器的控制。其 他部分组成 相 对 较 为 复 杂,包 括 为 系 统 提 供 动 力 的 UPS (不间断电源),该 电 源 具 有 续 航 能 力 强、安 全 系 数 高 等 优 点;GPIB 卡为协助计算 机 主 机 对 总 线 系 统 的 各 个 功 能 接 口进行控制,该卡被固定在本系统的计算机主机机箱 内 部 的 PCI卡槽中;GPIB 光 缆 主 要 用 于 各 个 测 试 仪 器 和 系 统 控制器之间的连接,使 之 成 为 一 个 完 整 的 系 统;该 系 统 中 还配备安装了一台打印机,主要作用为将测试结果的 图 表 和报告进行打印。
硬件具体的连接方式如图3所示。将若干个信号源 通过特定的接口与 矩 阵 开 关 连 接,为 了 便 于 解 释,假 定 该 系统共 有 三 个 信 号 源 (1、2、3),分 别 通 过 101、102、103 三 个端口与矩阵开关1相连接。矩阵开关1共有6个端口, 其中104端口与频谱仪相 连,106 与 外 部 的 陪 练 设 备 1 相 连。矩阵开关 1 的 105 端 口 与 矩 阵 开 关 2 相 连。 矩 阵 开 关2同样有6 个 端 口,分 别 为 201~206,其 中 201 和 202 分别 与 频 率 计 和 功 率 计 相 连,203~204 分 别 与 两 个 衰 减 器驱动器相连,衰减 器 驱 动 器 又 与 衰 减 器 相 连,最 后 与 机 柜外部的被测设备 相 连,其 中 一 个 为 发 射 器,另 一 个 为 接 收器。矩阵开关2通过206端口与矩阵开 关 3 相 连,矩 阵 开关3同 样 具 有 6 个 端 口,分 别 为 301~306,其 中 301~ 303端口分别与网络分析仪、赵 峥 系 数 分 析 仪 和 误 码 仪 连 接 ,304 和 306 分 别 与 机 箱 外 部 相 连 。
明 ,该 系 统 具 有 测 试 精 度 高 、长 期 稳 定 性 好 、测 量 速 度 快 、精 度 高 等 优 点 ,有 较 高 的 应 用 价 值 。
关 键 词 :GPIB;测 量 设 备 ;测 试 精 度
中 图 分 类 号 :G624.423
文 献 标 识 码 :A
DesignofAutomaticTestSystem BasedonGPIBBusTechnology
图1 GPIB 接口插座功能图
1 通用接口总线
GPIB 又 称 通 用 接 口 总 线 ,其 [11-12] 有 24 个 接 口 插 座 并 将其并行的总线,如图 1 和 图 2 所 示,其 中 地 线 和 屏 蔽 线 共有8根,信号传 输 线 共 有 16 根,其 中 接 口 管 理 线 5 根、 数据 传 输 控 制 线 3 根、双 向 数 据 线 8 根。GPIB 的 通 信 方 式为异步通信,其字节为串行并使用8位并行的 方 式。 传 输至 GPIB 系 统 需 要 通 过 总 线,其 分 为 听 者、讲 者 和 控 者 三 种 。 [13-15] 其 中 讲 者 的 作 用 为 发 出 命 令(数 据),听 者 的 作 用为接收命令(数 据),控 者 为 计 算 机 (控 制 总 线),其 核 心 作用为数据和命令的传输。
引言
在国防、计算机和 通 信 科 技 等 领 域,测 量 技 术 的 地 位 举 足 轻 重 ,与 [1-3] 其 相 对 应 的 测 量 仪 器 近 些 年 发 展 速 度 飞 快 ,但 [4-5] 目 前 我 国 高 精 度 的 测 量 设 备 大 部 分 需 要 进 口 。 目前常用的测量仪器存在总、分系统的联合调试以对 应 不 同的 应 用 场 景 。 [6-7] 因 此 这 就 需 要 在 充 分 挖 掘 利 用 设 备 的 使用场景和工作效率基础上,在特定测量仪器中集成 更 多 功能 。 [8-10] 本 文 基 于 此 ,采 用 GPIB 总 线 技 术 ,通 过 软 硬 件 集成构建设计了一套自动测试系统。
He Jin
(ShengliCollege,ChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China)
Abstract:Aimingattheproblemsofintegration,systemizationandlowautomationofcommonlyusedmeasuringequipmentathomeand abroad,afullyautomatictestsystembasedonGPIBbustechnologyisdesigned.Thehardwareconfigurationandsoftwaredesignareintroduced,andtheperformanceofthesystemistested.Thetestresultsshowthatthesystemhastheadvantagesofhightestaccuracy,longtermstability,fastmeasurementspeedandhighprecision.Ithashighapplicationvalue. Keywords:GPIB;measuringequipment;testaccuracy
何进
(中 国 石 油 大 学 胜 利 学 院 ,东 营 257061)
摘要:针对目前国内外常用测量设备集成度、系统化及自动 化 程 度 低 等 问 题,本 文 基 于 GPIB 总 线 技 术 设 计 构 建 了 一 套
全自动测试系统。本文从硬件配置、软件 设 计 等 方 面 对 系 统 进 行 了 详 细 介 绍,并 对 系 统 进 行 了 性 能 测 试。 测 试 结 果 表
图2 GPIB 接口实物图
2 系统硬件设计
从硬件角 度 看,本 文 构 建 的 系 统 可 以 划 分 为 三 个 部 分 ,分 别 是 测 试 部 分 、控 制 部 分 和 其 他 部 分 。
测试部分的主要作用为对电性能等指标进行测 试,主
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2019 年第10 期
75
要 元 器 件 有 噪 声 系 数 分 析 仪、误 码 仪、网 络 分 析 仪、衰 减 器、矩阵开关、频率 计、功 率 计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ频 谱 仪 和 信 号 源 等。 控 制 部分主要为计算机,一 方 面 其 为 该 系 统 软 件 运 行 的 载 体; 另一方面用来实现对被测试仪器和测试仪器的控制。其 他部分组成 相 对 较 为 复 杂,包 括 为 系 统 提 供 动 力 的 UPS (不间断电源),该 电 源 具 有 续 航 能 力 强、安 全 系 数 高 等 优 点;GPIB 卡为协助计算 机 主 机 对 总 线 系 统 的 各 个 功 能 接 口进行控制,该卡被固定在本系统的计算机主机机箱 内 部 的 PCI卡槽中;GPIB 光 缆 主 要 用 于 各 个 测 试 仪 器 和 系 统 控制器之间的连接,使 之 成 为 一 个 完 整 的 系 统;该 系 统 中 还配备安装了一台打印机,主要作用为将测试结果的 图 表 和报告进行打印。
硬件具体的连接方式如图3所示。将若干个信号源 通过特定的接口与 矩 阵 开 关 连 接,为 了 便 于 解 释,假 定 该 系统共 有 三 个 信 号 源 (1、2、3),分 别 通 过 101、102、103 三 个端口与矩阵开关1相连接。矩阵开关1共有6个端口, 其中104端口与频谱仪相 连,106 与 外 部 的 陪 练 设 备 1 相 连。矩阵开关 1 的 105 端 口 与 矩 阵 开 关 2 相 连。 矩 阵 开 关2同样有6 个 端 口,分 别 为 201~206,其 中 201 和 202 分别 与 频 率 计 和 功 率 计 相 连,203~204 分 别 与 两 个 衰 减 器驱动器相连,衰减 器 驱 动 器 又 与 衰 减 器 相 连,最 后 与 机 柜外部的被测设备 相 连,其 中 一 个 为 发 射 器,另 一 个 为 接 收器。矩阵开关2通过206端口与矩阵开 关 3 相 连,矩 阵 开关3同 样 具 有 6 个 端 口,分 别 为 301~306,其 中 301~ 303端口分别与网络分析仪、赵 峥 系 数 分 析 仪 和 误 码 仪 连 接 ,304 和 306 分 别 与 机 箱 外 部 相 连 。
明 ,该 系 统 具 有 测 试 精 度 高 、长 期 稳 定 性 好 、测 量 速 度 快 、精 度 高 等 优 点 ,有 较 高 的 应 用 价 值 。
关 键 词 :GPIB;测 量 设 备 ;测 试 精 度
中 图 分 类 号 :G624.423
文 献 标 识 码 :A
DesignofAutomaticTestSystem BasedonGPIBBusTechnology
图1 GPIB 接口插座功能图
1 通用接口总线
GPIB 又 称 通 用 接 口 总 线 ,其 [11-12] 有 24 个 接 口 插 座 并 将其并行的总线,如图 1 和 图 2 所 示,其 中 地 线 和 屏 蔽 线 共有8根,信号传 输 线 共 有 16 根,其 中 接 口 管 理 线 5 根、 数据 传 输 控 制 线 3 根、双 向 数 据 线 8 根。GPIB 的 通 信 方 式为异步通信,其字节为串行并使用8位并行的 方 式。 传 输至 GPIB 系 统 需 要 通 过 总 线,其 分 为 听 者、讲 者 和 控 者 三 种 。 [13-15] 其 中 讲 者 的 作 用 为 发 出 命 令(数 据),听 者 的 作 用为接收命令(数 据),控 者 为 计 算 机 (控 制 总 线),其 核 心 作用为数据和命令的传输。
引言
在国防、计算机和 通 信 科 技 等 领 域,测 量 技 术 的 地 位 举 足 轻 重 ,与 [1-3] 其 相 对 应 的 测 量 仪 器 近 些 年 发 展 速 度 飞 快 ,但 [4-5] 目 前 我 国 高 精 度 的 测 量 设 备 大 部 分 需 要 进 口 。 目前常用的测量仪器存在总、分系统的联合调试以对 应 不 同的 应 用 场 景 。 [6-7] 因 此 这 就 需 要 在 充 分 挖 掘 利 用 设 备 的 使用场景和工作效率基础上,在特定测量仪器中集成 更 多 功能 。 [8-10] 本 文 基 于 此 ,采 用 GPIB 总 线 技 术 ,通 过 软 硬 件 集成构建设计了一套自动测试系统。
He Jin
(ShengliCollege,ChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China)
Abstract:Aimingattheproblemsofintegration,systemizationandlowautomationofcommonlyusedmeasuringequipmentathomeand abroad,afullyautomatictestsystembasedonGPIBbustechnologyisdesigned.Thehardwareconfigurationandsoftwaredesignareintroduced,andtheperformanceofthesystemistested.Thetestresultsshowthatthesystemhastheadvantagesofhightestaccuracy,longtermstability,fastmeasurementspeedandhighprecision.Ithashighapplicationvalue. Keywords:GPIB;measuringequipment;testaccuracy