GPIB系统的组成-Read.PPT

* 第八章 微机化仪器与自动测试系统 随着科学技术的发展测量任务越来越复杂，工作量加大，对测量的要求越来越高，这就对测量仪器和测量精确度要求更高。由计算机的发展，它的记忆、存储、运算等功能，给发展微机化仪器和自动测试系统提供了可能。微机化仪器主要有两种类型：智能仪器、个人仪器。 智能仪器:对于这类仪器的定义一直很不明确，只是为了和现有仪器和之相区别，因此把带有微计算机的并能够进行程控的仪器称为智能仪器，如微机化数字示波器，微机化数字电压表等 。 个人仪器：由于智能仪器里每台仪器都要有一套微机系统，且每台仪器独立工作，因此造成了微机资源的浪费和成本的提高，并且不能充分发挥计算机的高速及运算能力。因此提出了把仪器的功能和个人计算机紧密结合的设想，即把实现仪器功能的硬件以插件的形式，通过计算机的总线扩展槽，直接与个人计算机的内部总线相连接。 个人仪器的组成：三种组成形式，代表发展的三个阶段 1、第一阶段：仪器的硬插件直接插在个人计算机的扩展槽内，虽然简单方便，但难于满足重载仪器的散热和电源要求，功能受限。 2、第二阶段：这类仪器采用PC总线扩展底板或外部插件箱，可插若干插件，并可单独为扩展部分供电，从而不但满足电源要求，同时避开计算机的噪声环境，亦可在插件箱上配置GPIB接口，以便和其它仪器连接，完成更多的测试功能。 3、第三阶段：为86年以后出现的个人仪器，它采用专门用于个人仪器的专用接口母线，它将是个人仪器的发展趋势。例如美国HP公司为包括IBM PC在内的多种个人计算机研制的两种接口板，分别适用于不同类型的计算机。当一个接口板插入微机总线扩展槽后，可通过专用的PCIB母线与八个PC仪器组件相连。各组件之间相互隔离，仪器部分又单独供电，既减少了噪声干扰，且提高了仪器性能。PCIB母线由两个相互独立的通道，并行通道适用于不需隔离的高速仪器；串行通道采用光电隔离，适用于需隔离的仪器，它能够适应不同的要求。 二、个人仪器的特点： 1、经济效益高：个人仪器中的各种测试功能都是以个人计算机和个人仪器插件配合完成，个人计算机是大批量生产的，成本相对降低，各种测试功能又以插件形式组合，成本可大量减少。 2、便于使用：个人仪器既可以用个人计算机的系统软件，又可以用厂家专门开发的专用软件，各种操作可用各种清单和软面板或通过触摸屏、少数按键、鼠标点击来完成，简单明了。 3、缩短了研制周期：个人仪器与计算机的关系相对独立，研制者可以把精力只花在仪器插件和仪器专用软件上，改变和增加功能只需改变和增加插件，和对软件进行修改、补充。 4、便于构建自动测试系统和测试网络：个人仪器可以通过扩展底板、插件箱，扩展其功能，又有GPIB通用接口,便于和其它仪器系统连接，构成完善的系统和网络。 三、个人仪器系统实例： HP PC仪器系统是一种采用专用母线的先进可程控个人仪器系统。 插入式组件可与多种个人计算机配合。 一块接口板可连接八台个人仪器组件： 数字电压表、函数发生器、通用计数器、数字示波器、 数字I/O设备、机电式多路器、双D/A变换器、继电器驱动器 各组件相互独立，隔离电源供电。 人机接口由计算机荧光屏上的软面板担任。 除人工软面板操作外，也可程序控制。 程序控制：PC仪器的软件使编程得以简化，采用更近于自然语言的语句编程（英语），简化了编程过程，且直观、易懂。 人工控制：通过人机对话的软面板，对仪器进行操作和显示。 PC仪器的软面板：用户可通过触摸屏幕、移动鼠标、和用键盘输入数据来控制仪器，个人计算机荧光屏被分成四个部分： 1、是当前受控仪器与操作者相互作用、交换信息的窗口；用于进行仪器功能选择和显示测量结果。 2、为用户提供仪器的状态和文件提示；用于指示仪器所处状态和所 系统观察窗口（3） 受控仪器对话窗口（1） 状态窗口（2） 系统软开关窗口（4） 要求的文件名称，还有类似智能仪器的清单作用，给出信息，提供解决办法。 3、系统观察窗口用来观察系统内所有仪器的状态。多画面显示 4、该窗口是面向整个系统；如把设定好功能状态的仪器从被控仪器对话窗口存入系统观察窗口，和把系统观察窗口的仪器调入被控仪器对话窗口，以及把屏显内容送去打印等。 HP PCIB母线系统：PC仪器用串行、并行两个通道和个人计算机连接，是串、并行混合系统。其中串行通道带有光电隔离适用于要求隔离的仪器，如数字电压表；并行通道适用于不需隔离的高速仪器，如数字示波器