自动测试技术

器件消息
器件消息通常称为数据，其中包括该器件 的编程指令、测量结果、机器状态和数据 文件等，它是与仪器设备本身工作密切相 关的一些信息和数据。器件消息也通过接 口总线传送，但不改变接口功能部分的状 态。它穿越接口功能区仅为仪器仪表等器 件功能所接收和利用。
消息来源分类
在实际工作中，根据消息的来源可把消息 分为远地消息和本地消息。
器件
总线
器件
器件 接口 功能区功能区
接口消息
接口 器件 功能区功能区
器件消息
接口消息
接口消息是指用于管理接口系统的信息， 也称为命令，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，它只能在接口功能部分与总线 之间传递，并为接口功能部分所用，而不 允许传送到仪器仪表功能部分去。接口消 息可以通过8条DIO线来传送。
7.2.1 GPIB总线标准
GPIB标准接口总线规定了接口在机械、电气和功 能三个方面的有关要求和标准，保证了系统中仪 器互联的兼容性。GPIB标准包括接口 和总线两部 分。接口部分由各种逻辑电路组成，与各种仪器 装置安装在一起，用于对传送的信息进行发送、 接收、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。
第7章 自动测试技术
7.1 自动测试系统概述 7.2 通用接口总线 7.3 VXI总线 7.4 PXI总线 7.5 现场总线 7.6 虚拟仪器
7.1 自动测试系统概述
自动测试系统是指在计算机的控制和管理 下，很少需要人工参与，由各种测量仪器 对电量、非电量进行自动测量、自动进行 数据处理，并以显示、打印等适当的方式 给出测量结果的测量系统。它是检测技术、ห้องสมุดไป่ตู้通信技术、自动控制技术、网络技术和计 算机技术结合的产物。
（2）互连电缆的传输路径总长不超过20m，或者装 置数目与装置之间距离的乘积不超过20m。
（3）总线由24芯无源电缆组成，其中有8条数据线、 3条挂钩线、5条接口管理线，其余的为屏蔽线和地线。
（4）数据传输采用位并行（8位）、字节串行、双向 异步传输方式，最大数据传输率为1MBps。
1．GPIB的基本特性
自动测试系统的发展
第二代自动测试系统是将在测试系统中的所有设备通过标准化 的接口总线连接成积木式结构，其组成框图如图7-1所示。这些 仪器在测试完毕后可以解散，仍可作为普通仪器使用；或组建 另外的自动测试系统。这种系统可以使世界上不同厂家生产的 仪器设备用统一的标准总线连接起来，消除了第一代自动测试 系统需要有专用接口的不便，但是整个系统基本上还是人工测 量的模拟系统，计算机没有充分发挥作用。
微型计算机
应用 软件
计算机控制激励 信号产生电路
激励信号
计算机控制 取样/接收器
通 用
硬
被测信号
件
可程控测试接口适配器
激励
响应
被测对象
第三代自动测试系统
计算机是系统的控制 者，实现对测量全过 程的控制及处理；各 可程控设备是测试系 统的执行单元，完成 采集、测量、处理等 任务。计算机通过执 行不同的应用软件， 可使通用硬件进行不 同的测量。
总线传输
微型 计算机
激励 装置
激励 装置
测量装置 数字电压表
测量装置 计数器
测量装置 数字电压表
自动测试系统的发展
第三代自动测试系统把计算机和测试系统更紧密地结合起
来，充分发挥软件的作用，使得一些硬件的功能完全可以 用软件来实现，计算机不仅担任系统控制和数据的分析计 算，更主要是利用软件直接完成以往需要硬件才能完成的 测试功能。第三代自动测试系统由计算机、多台可程控设 备及接口适配器三者组成，其组成框图如图7-2所示。
作为自动测试中仪器互连的统一标准，GPIB标准 接口能将不同厂家生产的各种型号的仪器，用一 条无源标准总线方便地连接起来，在计算机的控 制下完成各种复杂的测量。
1．GPIB的基本特性
（1）系统各器件采用总线方式连接，总线连接器包 括插头和插座。总线上最多可挂15台仪器（含控制 器），每增加一个接口，可多连14台仪器。
（5）系统内的仪器地址采用5位二进制编码，共有31 个讲地址和听地址，可被扩展为961个讲地址和961个 听地址；但同一时刻最多只有一个讲者和14个听者在 系统总线内工作。
（6）总线上的逻辑采用负逻辑，低电平（≤+0.8V） 为“1”，高电平（≥+2.0V）为“0”，高低电平的规定 与标准TTL电平相容。
微型计算机
应用 软件
计算机控制激励 信号产生电路
激励信号
计算机控制 取样/接收器
通 用
硬
被测信号
件
可程控测试接口适配器
激励
响应
被测对象
第7章 自动测试技术
7.2 通用接口总线
7.2 通用接口总线
通用接口总线（GPIB）是由美国HP公司于 20世纪70年代初首先开发出来的一种实用的 仪器接口系统。美国电气与电子工程师学 会（IEEE）和国际电工委员会（IEC）于 1975年把GPIB定义为IEEE488接口或 IEC625接口，作为程控仪器和自动测试系 统的标准接口。
自动测试系统的发展
自动测试系统源于20世纪50年代，迄今为止经历了三 个发展阶段，其系统组成结构也有较大的不同。
第一代自动测试系统是根据测量任务的需要，自行设 计专用的接口控制电路，以解决仪器和仪器、仪器和 计算机之间的接口问题。主要用于需要大量重复性测 试场合或者对工作人员有害或操作人员难以接近测试 现场的情况，完成自动数据采集和对数据的自动分析， 快速、准确地给出测试结果，在测试系统功能、性能 和使用等很多方面比人工测试有明显改进，甚至可以 完成不少人工测试无法完成的任务。例如，在核试验 过程中，一些数据的测量就需要使用自动测试系统。
只有远地消息通过总线传送，而本地消息 仅在仪器内部传送，不会进入总线
7.2.2 GPIB总线结构
（7）总线接口功能库中共配置了10种接口功能。
（8）一般情况下，一个自动测试系统内只有一个控 制器发送各种控制信息，进行数据处理。若一个系统 中包含多个控制器，则在某一时间内只能有一个控制 器起作用，其余则必须处于空闲状态。
2．消息
自动测试系统中，在总线上传送的所有信息称为
消息。消息可以分为接口消息和器件消息。如图 7-3所示。