自动测试系统--概要课件.ppt

1、哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所一、优先中断总线一、优先中断总线1、中断器、中断管理器、中断器、中断管理器2、VME总线最多可以有七级中断总线最多可以有七级中断3、中断应答链路、中断应答链路4、中断响应过程、中断响应过程2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所二、公用总线二、公用总线三、三、VXI总线增加的线总线增加的线四、四、VXI总线通信协议总线通信协议1、器件基地址及地址分配、器件基地址及地址分配2、配置寄存器、配置寄存器3、通信寄存器、通信寄存器2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究

2、所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所根据需求和技术指根据需求和技术指标确定总体方案标确定总体方案设计硬件原理图设计硬件原理图设计电路板图设计电路板图 PCB加工制作加工制作PCB电路板焊接电路板焊接调试调试原理样机原理样机购买元器件购买元器件文档跟踪文档跟踪控制软件、控制软件、PLD设计设计Protel、PowerPCB哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所根据根据规范规范的连的连接器接器定义定义制作制作封装封装哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所VXI 46页哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与

3、控制研究所三、三、VXI 64路路继电器模块设计实例继电器模块设计实例1、功能要求哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所数据缓冲数据缓冲寄存寄存器组器组VXI时序转换时序转换地址译码地址译码回读寄存器回读寄存器驱驱动动继继电电器器接口电路接口电路功能电路功能电路哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所类别类别偏移地址偏移地址寄存器名称寄存器名称读读/写写设置设置配配置置寄寄存存器器0 0 HID寄存器寄存器读读FEE5H0 2 H器件型号寄存器器件型号寄存器

4、读读FF32H0 4 H状态寄存器状态寄存器读读0 4 H 控制寄存器控制寄存器写写D00=1时候时候,模块复位模块复位,继电器全继电器全部断开部断开操操作作寄寄存存器器0 8 H通道寄存器通道寄存器1 读读/写写可控可控J16-J1,对应对应D15-D00,回读回读用于自检用于自检0 A H通道寄存器通道寄存器2 读读/写写可控可控J32-J17,对应对应D15-D00,回回读用于自检读用于自检0 C H通道寄存器通道寄存器3 读读/写写可控可控J48-J33,对应对应D15-D00,回回读用于自检读用于自检0 E H通道寄存器通道寄存器4 读读/写写可控可控J64-J49,对应对应D15-

5、D00,回回读用于自检读用于自检2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 缓冲隔离寄存器组继电器组分级译码器逻辑地址选择DTACK*控制复位控制64路触点输出VXI总线D15D00MODID*SYSRESETA15 A14 LWORD*DS0*DS1*IACK*WRITE*AM5AM0、A05 A01A13A06SYSCLKDTACK*触点回读检查哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所5 5、译码电路、译码电路 在地址译码中，采用了分级译码

6、的方法，先译出访问在地址译码中，采用了分级译码的方法，先译出访问本模块的条件本模块的条件G*然后按偏移地址译出访问各寄存器的然后按偏移地址译出访问各寄存器的片选条件。片选条件。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所5 5、译码电路、译码电路 A16、D16地址方式总线访问本模块应满足的条地址方式总线访问本模块应满足的条件是：件是：1)A15A14为高；为高；2)A13A06对应模块的逻辑地址对应模块的逻辑地址a7a0（由模块内八位地由模块内八位地址开关设定）；址开关设定）；3)AM5AM0为为2DH（A16的管理式访问）或的管理式访问）或29H（A16的的非特

7、权访问），而省去非特权访问），而省去AM2线的译码即线的译码即AM5=AM3=AM0=1，AM4=AM1=0；4)IACK*为高表明现在处于非中断认可周期为高表明现在处于非中断认可周期5)LWORD*为高表示非长字传输；为高表示非长字传输；DS0*、DS1*用作数据选通。用作数据选通。WRITE*的状态表的状态表示读示读/写写2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所A16地址方式总线访问本模块应满足的条件是：地址方式总线访问本模块应满足的条件是：1)A15A14为高；为高；2)A13A06对应模块的逻辑地址对应模块的逻辑地址a7a0（由模块内八

8、位地址由模块内八位地址开关设定）；开关设定）；3)AM5AM0为为2DH（A16的管理式访问）或的管理式访问）或29H（A16的非的非特权访问），而省去特权访问），而省去AM2线的译码即线的译码即AM5=AM3=AM0=1，AM4=AM1=0；4)IACK*为高表明现在处于非中断认可周期为高表明现在处于非中断认可周期5)LWORD*为高表示非长字传输；为高表示非长字传输；DS0*、DS1*用作用作数据选通。WRITE*的状态表示读/写满足G*的逻辑关系为：G*=/A15+/A14+(A13a7)+(A12a6)+(A06a0)+/AM5+AM4+/AM3+AM1+/AM0+/IACK*+/LW

9、ORD*采用2片比较器688实现哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所寄存器译码寄存器译码 本模块设置了本模块设置了16位的组态寄存器和操作寄存器位的组态寄存器和操作寄存器共七个读寄存器共七个读寄存器（其中（其中五个写寄存器五个写寄存器）。）。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6 6、数据缓冲、数据缓冲 与外部数据与外部数据总线相连，访问总线相连，访问本模块时打开数本模块时打开数据通道，增强驱据通道，增强驱动能力。动能力。74244：单向：单向74245：双向：双向方向：方向：H：ABL：AB底板功能哈尔滨工业大学自动化测

10、试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所第第6 6章章 VPPVPP规范与虚拟仪器软件设计规范与虚拟仪器软件设计6.1 虚拟仪器系统的软件标准化虚拟仪器系统的软件标准化6.2 VPP概述概述6.3 系统框架规范系统框架规范6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA6.5 仪器驱动程序开发仪器驱动程序开发6.6 VPP仪器软面板设计仪器软面板设计6.7 自动测试通用软件框架自动测试通用软件框架哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.1 虚拟仪器软件标准化虚拟仪器软件标准化一、一、IEEE 488.2标准标准 1987 颁布了新标准了颁布了新标准

11、了IEEE 4882IEEE标准标准代码、格式、协议和公用命令代码、格式、协议和公用命令 SCPI 可程控仪器标准命令可程控仪器标准命令 1990年年4月，出现可程控仪器标准命令。月，出现可程控仪器标准命令。主要侧重解决仪器程控和仪器响应中器件消息主要侧重解决仪器程控和仪器响应中器件消息的标准化问题。的标准化问题。VPP软件规范软件规范 1993年制定了VXIplug&play规范2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所一、一、VPP规范的提出规范的提出VXIplug&play：VXI总线即插即用规范总线即插即用规范1993年年NI、Tek、R

12、acal等著名仪器公司成立了等著名仪器公司成立了VXIplug&play联盟并制定了联盟并制定了VXIplug&play规范，简规范，简称称VPP规范。规范。网址：网址：www.vxipnp.org www.vxipnp.org 哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.2 VPP概述及系统框架概述及系统框架VXI系统级VPP-1 VPP系统联盟章程文件系统联盟章程文件VPP-2VPP系统框架规范系统框架规范VPP-3.1VPP-3.2VPP-3.3VPP-3.4VPP仪器驱动程序结构与设计仪器驱动程序结构与设计VPP仪器驱动程序功能体规范仪器驱动程序功能体规

13、范仪器驱动程序交互开发者接口规范仪器驱动程序交互开发者接口规范仪器驱动程序可编程开发者接口规范仪器驱动程序可编程开发者接口规范VPP-4.3VPP-4.3.2VPP-4.3.3VISA库库文本语言的文本语言的VISA实现规范实现规范图形语言的图形语言的VISA实现规范实现规范VPP-5VXI部件知识库规范部件知识库规范（作废）（作废）VPP-6 安装与包装规范安装与包装规范VPP-7软面板规范软面板规范VPP-8VXI模块模块/主机箱与接收装置互连规范主机箱与接收装置互连规范VPP-9仪器厂商缩写规范仪器厂商缩写规范VPP-10VXIplug&play图标规范与部件注册图标规范与部件注册VPP

14、-3仪器驱动程序技术规范VPP-4 标准的软件输入输出接口技术规范VPP规范的核心是“VPP-4.3 VISA库”哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所VXIplug&play：VXI总线即插即用规范总线即插即用规范VPP规范是对规范是对VXI总线标准的补充和发展，总线标准的补充和发展，解决了解决了VXI总线系统的软件级标准问题。总线系统的软件级标准问题。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.3 系统框架规范系统框架规范一、系统框架一、系统框架 VPP VPP系统框架系统框架:组建一个完整的测试系统所必需组建一个完整的测试

15、系统所必需的部件集。的部件集。(VPP-2)VPP-2)根据硬件平台（根据硬件平台（PC平台或工作站平台）、操作平台或工作站平台）、操作系统、编程语言风格，系统、编程语言风格，VPP联盟定义了联盟定义了10种系统框种系统框架。架。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.3 系统框架规范系统框架规范10种系统框架种系统框架五个基本框架根据它们支持的操作系统来命名五个基本框架根据它们支持的操作系统来命名:在此基础上派生出只用在此基础上派生出只用NI公司的公司的G(图形化图形化)语言环语言环境的系统框架。境的系统框架。GWIN(16)GWIN95(32)GWINN

16、TGSUNGHP-UXWIN(16)WIN95(32)WINNTSUNHP-UX加前缀G哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.3 系统框架规范系统框架规范二、系统框架元件二、系统框架元件每种框架都包括但不局限于下列部件：每种框架都包括但不局限于下列部件：1)VXI主机箱主机箱 (PXI)2)VXI 零槽零槽/资源管理器资源管理器 (PXI)3)仪器模块仪器模块4)仪器硬件接口仪器硬件接口14 构成了虚拟仪器的硬件结构构成了虚拟仪器的硬件结构哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.3 系统框架规范系统框架规范二、系统框架元

17、件二、系统框架元件5)5)操作系统操作系统6)6)仪器驱动程序仪器驱动程序7)7)I/OI/O接口软件（接口软件（VISAVISA）8)8)软面板软面板9)9)帮助文件帮助文件（知识库已经废除）（知识库已经废除）10)10)安装盘安装盘11)11)应用程序及开发环境应用程序及开发环境哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA(VISA库)I/O接口软件一、VISA简介虚拟仪器系统框图虚拟仪器系统框图仪器驱动程序动接口通信接口仪器接口系统硬件结构系统软件结构哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与

18、控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA一、一、VISA前的前的I/O接口软件接口软件GPIB、VXI等总线技术的发展，使虚拟仪器有了标准化的等总线技术的发展，使虚拟仪器有了标准化的硬件平台；硬件平台；NI公司用于公司用于GPIB的：的：NI-488 用于用于VXI的的：NI-VXIHP公司：公司：SICL 标准仪器控制语言标准仪器控制语言问题：不能互换。针对某一厂家编写的软件无法适用于另一问题：不能互换。针对某一厂家编写的软件无法适用于另一厂家。厂家。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所二、二、VISA定义定义 VISA：Virtual

19、Instrumentation Software Architecture，即虚拟仪器软件结构，是即虚拟仪器软件结构，是VPP系统系统联盟制定的联盟制定的I/O接口软件标准及其相关规范的总称接口软件标准及其相关规范的总称。VISA为虚拟仪器提供了标准化的为虚拟仪器提供了标准化的I/O接口软接口软件规范。件规范。VISA是整个工业界的统一的软件基础。是整个工业界的统一的软件基础。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所三、三、VISA规范与规范与VISA库库 VISA(虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构)规范：规范：VPP规范中规范中的的 VPP4.x系列规范称为。

20、系列规范称为。VISA库：虚拟仪器软件结构中的标准库：虚拟仪器软件结构中的标准 I/O 接接口软件。口软件。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所四、四、VISA作用作用1、为整个工业界提供统一的软件基础为整个工业界提供统一的软件基础所有的驱动程序都在所有的驱动程序都在VISA库基础上开发，不同厂家库基础上开发，不同厂家软件可在同一平台运行。软件可在同一平台运行。2、对驱动程序、应用程序不必考虑接口类型、对驱动程序、应用程序不必考虑接口类型 相同的函数可以为相同的函数可以为VXI、GPIB、PXI仪器编写软件。仪器编写软件。VISA库作为低层库作为低层 I/O

21、 接口软件，运行于计算机系统中。接口软件，运行于计算机系统中。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所五、五、VISA的应用的应用 VPP VPP规范的核心是规范的核心是VISAVISA库函数，库函数，VISAVISA是虚拟仪器标准化是虚拟仪器标准化的的I/OI/O接口软件。接口软件。LabWindows/CVI LabWindows/CVI开发平台集成了开发平台集成了VISAVISA函数库，使编程人函数库，使编程人员可以更方便地调用员可以更方便地调用VISAVISA函数，进行虚拟仪器软件设计。函数，进行虚拟仪器软件设计。在在C C语言中，语言中，VISAVIS

22、A资源说明文件为资源说明文件为visatype.h visatype.h 和和visa.h visa.h 了解主要的了解主要的VISAVISA数据类型和数据类型和VISAVISA函数函数哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所六、常见的六、常见的VISA数据类型数据类型 数据类型数据类型数据类型描述数据类型描述数据类型数据类型数据类型描述数据类型描述ViChar字符类型字符类型ViPChar字符类型指针字符类型指针ViString字符串类型字符串类型ViPString字符串类型指针字符串类型指针ViBoolean布尔类型布尔类型ViPBoolean布尔类型指针布

23、尔类型指针ViInt88位整型位整型ViPInt88位整型指针位整型指针ViInt1616位整型位整型ViPInt1616位整型指针位整型指针ViInt3232位整型位整型ViPInt3232位整型指针位整型指针ViInt6464位整型位整型ViPInt6464位整型指针位整型指针ViReal3232位实型位实型ViPReal3232位实型指针位实型指针ViReal6464位实型位实型ViPReal6464位实型指针位实型指针哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所六、常见的六、常见的VISA数据类型数据类型 ViUInt88位无符号整型位无符号整型ViPUIn

24、t88位无符号整型指针位无符号整型指针ViUInt1616位无符号整型位无符号整型ViPUInt1616位无符号整型指针位无符号整型指针ViUInt3232位无符号整型位无符号整型ViPUInt3232位无符号整型指针位无符号整型指针ViUInt6464位无符号整型位无符号整型ViPUInt6464位无符号整型指针位无符号整型指针ViObjectVISA对象类型对象类型ViPObjectVISA对象类型指针对象类型指针ViSession资源句柄类型资源句柄类型ViPSession资源句柄类型指针资源句柄类型指针ViStatusVISA状态值类型状态值类型ViPStatusVISA状态值类型指针

25、状态值类型指针ViHndlr操作句柄类型操作句柄类型ViPHndlr操作句柄类型指针操作句柄类型指针数据类型数据类型数据类型描述数据类型描述数据类型数据类型数据类型描述数据类型描述哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA七、七、VISA函数函数 虚拟仪器软件设计中主要涉及到三类虚拟仪器软件设计中主要涉及到三类VISAVISA函数函数：资源配置类、数据：资源配置类、数据I/OI/O类和事件处理类。类和事件处理类。1）资源配置类函数）资源配置类函数 资源配置类函数包括资源配置类函数包括资源管理器的打开与关闭资源管理器的

26、打开与关闭、仪器资源的打开与关闭仪器资源的打开与关闭和和资源属性的设置与查询资源属性的设置与查询。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所函数名称函数名称函数功能函数功能viOpenDefaultRM打开打开VISA资源管理器资源管理器viFindRsrc按照指定的表达式查找仪器按照指定的表达式查找仪器viFindNext获取下一个找到的仪器的描述符获取下一个找到的仪器的描述符viOpen打开指定的仪器打开指定的仪器viClose关闭指定的仪器或资源管理器关闭指定的仪器或资源管理器viGetAttribute获取获取VISA对象属性对象属性viSetAttrib

27、ute设置设置VISA对象属性对象属性哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 由于由于VXIVXI总线仪器分寄存器基仪器和消息基仪总线仪器分寄存器基仪器和消息基仪器，数据器，数据I/OI/O类函数也分为寄存器基数据类函数也分为寄存器基数据I/OI/O函数和消函数和消息基数据息基数据I/OI/O函数。寄存器基数据函数。寄存器基数据I/OI/O函数视仪器数据函数视仪器数据总线宽度的不同又包括总线宽度的不同又包括8 8位读写、位读写、1616位读写和位读写和3232位读位读写函数；消息基数据写函数；消息基数据I/OI/O函数主要有读函数、写函数函数主要有读函数、写函

28、数和询问函数（写入命令后读取执行结果）。和询问函数（写入命令后读取执行结果）。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所函数名称函数名称函数功能函数功能viIn8(16/32)8(16/32)位寄存器基读位寄存器基读viOut8(16/32)8(16/32)位寄存器基写位寄存器基写viWrite同步写数据同步写数据(串行或消息基串行或消息基)viRead同步读数据同步读数据(串行或消息基串行或消息基)viWriteAsync异步写数据异步写数据(串行或消息基串行或消息基)viReadAsync异步读数据异步读数据(串行或消息基串行或消息基)viPrintf消息基写

29、消息基写viScanf消息基读消息基读viQueryf消息基询问消息基询问哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA同步操作与异步操作同步操作与异步操作：函数在硬件操作完成后才能返回。硬件操作函数在硬件操作完成后才能返回。硬件操作需要多长时间，则函数就等待多长。需要多长时间，则函数就等待多长。硬件操作有问题可能引起函数无法返回而导致死机。硬件操作有问题可能引起函数无法返回而导致死机。：函数在调用后直接返回，而不管硬件操作是函数在调用后直接返回，而不管硬件操作是否完成后。程序需要有检测硬件操作是否完成的代码。否完成后。

30、程序需要有检测硬件操作是否完成的代码。对不同仪器，可能发生后面写的数据比前面写的数据先对不同仪器，可能发生后面写的数据比前面写的数据先到达的情况。到达的情况。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA3 3）事件处理类函数）事件处理类函数 事件是需要在应用程序中加以特别注意的特殊事件是需要在应用程序中加以特别注意的特殊情况。事件类型包括服务请求（情况。事件类型包括服务请求（SRQsSRQs）、）、中断和硬中断和硬件触发。处理事件的方法有回调函数法和排队法两件触发。处理事件的方法有回调函数法和排队法两种。种。哈尔滨工业

31、大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA处理事件的方法处理事件的方法v回调函数法：事件加载一个回调函数句柄，并使能事件。回调函数法：事件加载一个回调函数句柄，并使能事件。这样，当已经安装了句柄的事件发生的时候，所指定的回调这样，当已经安装了句柄的事件发生的时候，所指定的回调函数就会被调用。涉及到的函数就会被调用。涉及到的VISAVISA函数有加载卸载回调函数函数有加载卸载回调函数、使能禁止事件。、使能禁止事件。v排队法：使能事件，并等待事件的发生。这样，程序的执排队法：使能事件，并等待事件的发生。这样，程序的执行就会暂时中断

32、，直到指定的事件发生或者超出设定的等待行就会暂时中断，直到指定的事件发生或者超出设定的等待超时时间。涉及到的超时时间。涉及到的VISAVISA函数有使能禁止事件、等待事件函数有使能禁止事件、等待事件。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所事件函数列表事件函数列表 函数名称函数名称函数功能函数功能viInstallHandler为事件加载回调函数为事件加载回调函数viUninstallHandler卸载回调函数卸载回调函数viEnableEvent使能事件使能事件viDisableEvent禁止事件禁止事件viWaitOnEvent等待事件发生等待事件发生哈尔滨

33、工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA八、用八、用VISA操作仪器的步骤操作仪器的步骤1 1、打开打开VISAVISA资源管理器句柄资源管理器句柄。用到的函数：用到的函数：viOpenDefaultRMviOpenDefaultRM；2 2、打开仪器句柄打开仪器句柄。用到的函数：用到的函数：viFindRsrcviFindRsrc、viFindNextviFindNext、viOpenviOpen等；等；哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所操作步骤操作步骤 23 3、设置仪器状态、控

34、制仪器操作、读取测量数据、设置仪器状态、控制仪器操作、读取测量数据、处理仪器事件处理仪器事件。用到的函数：用到的函数：viGetAttributeviGetAttribute、viSetAttributeviSetAttribute、viIn16viIn16、viOut16viOut16、viPrintfviPrintf、viScanfviScanf、viInstallHandlerviInstallHandler、viUninstallHandlerviUninstallHandler、viEnableEventviEnableEvent、viDisableEventviDisableEve

35、nt、viWaitOnEventviWaitOnEvent等；等；哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.4 虚拟仪器软件结构虚拟仪器软件结构VISA操作步骤操作步骤 34 4、释放仪器句柄释放仪器句柄。用到的函数：用到的函数：viCloseviClose；5 5、释放、释放VISAVISA资源管理器句柄。资源管理器句柄。用到的函数：用到的函数：viCloseviClose。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.5 仪器驱动程序开发仪器驱动程序开发一、仪器驱动程序的由来一、仪器驱动程序的由来 在设计、组建自动测试系统中，

36、仪器的编程是在设计、组建自动测试系统中，仪器的编程是一个系统中最费时费力的部分。一个系统中最费时费力的部分。系统中的仪器可能由各个仪器供应厂家提供，系统中的仪器可能由各个仪器供应厂家提供，而且系统设计人员对所有的仪器既需要完成底层的而且系统设计人员对所有的仪器既需要完成底层的仪器仪器I/OI/O操作，又需要完成高层的仪器交互能力，这操作，又需要完成高层的仪器交互能力，这大大增加了系统集成人员的负担。大大增加了系统集成人员的负担。2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 仪器驱动程序是一套可被用户调用的仪器驱动程序是一套可被用户调用的子程序子程序

37、，利用它就不必了解每个仪器的编程协议和具体编程利用它就不必了解每个仪器的编程协议和具体编程步骤，只需调用相应的一些函数就可以完成对仪器步骤，只需调用相应的一些函数就可以完成对仪器各种功能的操作。各种功能的操作。VPP VPP规范中的规范中的VPP3.1-VPP3.4VPP3.1-VPP3.4详细地规定了符详细地规定了符合合VXIVXI总线即插即用规范的虚拟仪器系统的仪器驱动总线即插即用规范的虚拟仪器系统的仪器驱动程序的结构与设计程序的结构与设计。2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所6.5 仪器驱动程序开发仪器驱动程序开发二、仪器驱动程序的结

38、构模型二、仪器驱动程序的结构模型 VPP VPP规范对仪器驱动程序的要求不仅适用于规范对仪器驱动程序的要求不仅适用于VXIVXI仪器，也同样适用于仪器，也同样适用于GPIBGPIB仪器、仪器、PXIPXI仪器、串行口仪器、串行口仪器。仪器。二个结构模型：二个结构模型：外部接口模型外部接口模型 内部设计模型内部设计模型2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26交互式开发接口编程式开发接口表示仪器驱动程序与外部系统软件的接口。表示仪器驱动程序与外部系统软件的接口。（1 1）函数体）函数体 ：是仪器驱动程序的主体，是：是仪器驱动程序的

39、主体，是仪器驱动程序的实际源代码。仪器驱动程序的实际源代码。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26交互式开发接口编程式开发接口 （2 2）I/OI/O接口：仪器驱动程序通过这个接口调用接口：仪器驱动程序通过这个接口调用VISAVISA这这一标准的一标准的I/OI/O接口程序库，从而解决了仪器驱动程序与仪器接口程序库，从而解决了仪器驱动程序与仪器的通信问题。的通信问题。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26交互式开发接口编程式开发接口（3）子程序接口：为仪器驱动程序调用其它软件模）子程序接口：

40、为仪器驱动程序调用其它软件模块块（如数据库、（如数据库、FFT等软件）等软件）而提供的软件接口。而提供的软件接口。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26交互式开发接口编程式开发接口（4）编程式接口：是应用程序调用仪器驱动程序的软件接口，）编程式接口：是应用程序调用仪器驱动程序的软件接口，通过这个接口可以方便地调用仪器驱动程序中定义的所有功能通过这个接口可以方便地调用仪器驱动程序中定义的所有功能函数。不同的应用程序开发环境，将有不同的软件接口。函数。不同的应用程序开发环境，将有不同的软件接口。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自

41、动化测试与控制研究所2023-1-26（5）交互式接口：通常是一个图形化的功能面板，用户可以利）交互式接口：通常是一个图形化的功能面板，用户可以利用这个图形接口管理各种功能函数、改变每一个功能调用的参用这个图形接口管理各种功能函数、改变每一个功能调用的参数值。它是编程式开发者接口的增强。数值。它是编程式开发者接口的增强。交互式开发接口编程式开发接口哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26交互式接口实质是函数面板文件，是对仪器驱动程序的图形化描述。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26定义了仪器

42、驱动程序函数体的内部结构。源代码根据此模型来编写。子程序接口VTL或VISA I/O接口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口 第一部分是一组部件函数，它们是一些控制仪器特定功第一部分是一组部件函数，它们是一些控制仪器特定功能的软件模块，包括初始化、配置、作用状态、数据、实能的软件模块，包括初始化、配置、作用状态、数据、实用和关闭功能用和关闭功能哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26子程序接口VTL或VISA I/O接口应用函数交互式开

43、发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数第二部分是一组应用函数，它们通常是一些可以实现完整的第二部分是一组应用函数，它们通常是一些可以实现完整的测试和测量操作的高级函数。测试和测量操作的高级函数。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 第一部分是一组部件函数，它们是一些控制仪第一部分是一组部件函数，它们是一些控制仪器特定功能的软件模块，包括初始化、配置、作用器特定功能的软件模块，包括初始化、配置、作用状态、数据、实用和关闭功能。状态、数据、实用和关闭功能。第二部分是一组应用函数，它们通常是一些可第二

44、部分是一组应用函数，它们通常是一些可以实现完整的测试和测量操作的高级函数。以实现完整的测试和测量操作的高级函数。2023-1-26哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26（1 1）初始化函数）初始化函数访问仪器驱动程序时调用的第一个函数，也可以执行一些必要访问仪器驱动程序时调用的第一个函数，也可以执行一些必要的操作，使仪器处于默认的上电状态或其它特定状态。的操作，使仪器处于默认的上电状态或其它特定状态。子程序接口VTL或VISA I/O接口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数

45、函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26子程序接口VTL或VISA I/O接口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口（2 2）配置函数）配置函数 配置函数是一些软件程序，它对仪器进行配置，以便执配置函数是一些软件程序，它对仪器进行配置，以便执行所希望的操作。行所希望的操作。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26（3 3）作用状态函数）作用状态函数

46、该函数使仪器执行一项操作或者报告正在执行或已挂起的操作的状该函数使仪器执行一项操作或者报告正在执行或已挂起的操作的状态。这些操作包括激活触发系统、激励输出信号或报告测量结果。态。这些操作包括激活触发系统、激励输出信号或报告测量结果。子程序接口VTL或VISA I/O接口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26子程序接口VTL或VISA I/O接口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配

47、置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口（4 4）数据函数）数据函数 用来从仪器取回数据或向仪器发送数据。用来从仪器取回数据或向仪器发送数据。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26（5 5）实用函数）实用函数 该函数包括许多标准的仪器操作，如复位、自检、错误查询该函数包括许多标准的仪器操作，如复位、自检、错误查询、错误处理、驱动程序的版本及仪器硬件版本查询等，也可以包、错误处理、驱动程序的版本及仪器硬件版本查询等，也可以包括开发者自己定义的仪器驱动程序函数，如校准、存储等。括开发者自己定义的仪

48、器驱动程序函数，如校准、存储等。子程序接口VTL或 VISA I/O接 口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所2023-1-26子程序接口VTL或 VISA I/O接 口应用函数交互式开发者接口编程式开发者接口用户程序函数体配置动作/状态数据实用初始化关闭函数部件函数函数函数函数函数函数交互式开发接口编程式开发接口（6 6）关闭函数）关闭函数 该函数是最后调用的，它关闭仪器与软件的连该函数是最后调用的，它关闭仪器与软件的连接，并释放相应的资源。接，并释放相应的资源。哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所 应用函数是一组面向测试任务的高级函数应用函数是一组面向测试任务的高级函数。在大部分情况下，这些函数通过配置、触发和在大部分情况下，这些函数通过配置、触发和从仪器读取数据来完成整个测试操作。从仪器读取数据来完成整个测试操作。应用函数本身是基于部件函数之上的，但不能应用函数本身是基于部件函数之上的，但不能调用部件函数中的初始化和关闭函数。调用部件函数中的初始化和关闭函数。2023-1-26