测试系统控制器.ppt

1、第六章第六章 测试系统控制器测试系统控制器本章内容本章内容v什么什么是测试系统控制器？是测试系统控制器？在自动测试系中，能够通过数字接口总线向系统中的其他在自动测试系中，能够通过数字接口总线向系统中的其他设备发送程控消息，并接收其他设备发回的响应消息的设备设备发送程控消息，并接收其他设备发回的响应消息的设备称为测试系统控制器称为测试系统控制器v测试控制器的作用：测试控制器的作用：测试系统控制器是测试系统的核心，在测试系统中起执行测试系统控制器是测试系统的核心，在测试系统中起执行测试程序、控制测试系统操作的作用。测试程序、控制测试系统操作的作用。测试系统控制器通常由特定功能的计算机担任测试系统控

2、制器通常由特定功能的计算机担任本本章章首首先先介介绍绍测测试试控控制制器器的的基基本本功功能能和和要要求求，然然后后对对GPIB、VXI等等几几种种典典型型的的总总线线测测试试控控制制器器进进行行详详细细分分析，最后重点介绍测试控制器的标准驱动软件析，最后重点介绍测试控制器的标准驱动软件VISA第一节第一节 测试控制器的基本要求测试控制器的基本要求v测试控制器的功能要求：测试控制器的功能要求：对测试系统的通信数字接口和系统总线资源进行对测试系统的通信数字接口和系统总线资源进行管理的能力管理的能力向被测设备或仪器发送程控命令，使它们处于预向被测设备或仪器发送程控命令，使它们处于预定的工作状态定的

3、工作状态接收来自仪器或被测设备的响应消息（状态或测接收来自仪器或被测设备的响应消息（状态或测量数据）量数据）响应来自被测设备或仪器的正常或异常事件中断响应来自被测设备或仪器的正常或异常事件中断具有测试数据分析和处理能力，并能实现人机交具有测试数据分析和处理能力，并能实现人机交互功能互功能第一节第一节 测试控制器的基本要求测试控制器的基本要求v测试控制器的硬、软件要求：测试控制器的硬、软件要求：任何一台计算机都可用作测试控制器任何一台计算机都可用作测试控制器,唯一必要条件是该计算唯一必要条件是该计算机应具备符合工业标准的测试仪器数字接口，并具有操作该机应具备符合工业标准的测试仪器数字接口，并具有

4、操作该接口的驱动软件接口的驱动软件硬件方面要求：硬件方面要求：v在接口功能配置上，测试控制机除了具备普通的程控设备在接口功能配置上，测试控制机除了具备普通的程控设备发送和接收数据的能力外，还必须具有对数字接口总线的发送和接收数据的能力外，还必须具有对数字接口总线的控制和管理能力，即通常具有发起、组织和终止接口总线控制和管理能力，即通常具有发起、组织和终止接口总线操作的能力操作的能力软件方面要求：软件方面要求：v测试控制器首先应提供操作其相应数字接口的驱动软件测试控制器首先应提供操作其相应数字接口的驱动软件v测试控制器还应提供用于编写测试程序的编程语言或开发测试控制器还应提供用于编写测试程序的编

5、程语言或开发环境，或者支持第三方的测试编程语言或开发环境环境，或者支持第三方的测试编程语言或开发环境第一节第一节 测试控制器的基本要求测试控制器的基本要求v测试控制器的分类：测试控制器的分类：根据所适应的数字接口总线：根据所适应的数字接口总线：v分为分为GPIB控制器、控制器、VXI控制器、控制器、MXI控制器、控制器、PXI控制器等控制器等根据用途：根据用途：v可分为专用控制器、通用控制器可分为专用控制器、通用控制器根据测试控制器的计算能力：根据测试控制器的计算能力：v可分为工作台和微型机可分为工作台和微型机根据结构形式：根据结构形式：v测试控制器可分为台式、笔记本式或嵌入式等测试控制器可分

6、为台式、笔记本式或嵌入式等第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器v控者模型控者模型IEEE488.1 busIEEE488.1 driverprogramming environmentapplication programcontrollerdatabyteENDaddressIEEE488.1 state conditionscontrol sequencesdata messageserrorsIEEE488.1 bus signals第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vGPIB总线测试控制器的主要特点总线测试控制器的主要特点 具有具有GPIB接口接口至少提供

7、五种至少提供五种GPIB标准接口功能：标准接口功能：v即控者即控者(C)功能功能v听者听者(L)功能功能v讲者讲者(T)功能功能v源方挂钩源方挂钩(SH)功能功能v受方挂钩受方挂钩(AH)功能功能第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vGPIB主控机的主要形式：主控机的主要形式：“通用计算机通用计算机 GPIB接口转换器接口转换器 驱动软件驱动软件/测测试编程语言或开发工具试编程语言或开发工具”v接口转换器及配套软件是这种控制器的关键接口转换器及配套软件是这种控制器的关键v根据所采用的计算机总线，接口转换器有根据所采用的计算机总线，接口转换器有PCI-GPIB、USB-GPIB、E

8、NET-GPIB等多种类型，等多种类型，这些接口转换器基本上都支持这些接口转换器基本上都支持IEEE488.2和和SCPI 协议，并提供配套的协议，并提供配套的I/O驱动软件驱动软件v表表6-1给出了几种典型的给出了几种典型的GPIB接口转换器及性接口转换器及性能能 第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器表表6-1 几种典型的几种典型的GPIB接口转换器及性能接口转换器及性能产品型号品型号总线类型型操作系操作系统I/O驱动编程程语言言GPIB最高最高传输速率速率Agilent82350BPCIWin98/NT/2000/Me/XPSICLVISAVEE,C/C+,Visual BA

9、S1C900 kB/sAgilent82357AUSBWin98/NT/2000/Me/XPSICLVISA2.2VEE,LabVIEWVC,VB750 kB/sAgilent E5810ALANWin98/NT/2000/Me/XPSICLVISA2.2VEE,LabVIEWVC,VB-NI PCI-GPIBNI PCI-8232NI PXI-GPIB NI PXI-8232PCI/PXIWin98/NT/2000/Me/XPMac OS,SolarsNI 488.2NI VISALabVIEW,LabWindows/CVI,Measurement Studio488.1：5MB/sHS48

10、8：7.7MB/sNI GPIB-ENTE/100LANWin2000/NT/XP/Me/9xDigital Unix,Solaris,HP-UX,Mac OSNI VISALabVIEW,LabWindows/CVI,Measurement Studio800 kB/sNI GPIB-USB-BUSBWin2000/NT/XP/Me/9xDigital Unix,Solaris,HP-UX,Mac OSNI VISALabVIEW,LabWindows/CVI,Measurement Studio880 kB/s第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vGPIB接口的硬件设计接口的

11、硬件设计 设计方案：设计方案：v采用功能完备的采用功能完备的GPIB接口电路芯片辅以必要的外围接口电路芯片辅以必要的外围电路实现电路实现特点：功能完备，规模较大特点：功能完备，规模较大v采用采用FPGA电路独立实现电路独立实现GPIB接口接口特点：可特点：可根据根据需要裁减电路，可移植性强需要裁减电路，可移植性强第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vTMS9914 GPIA（通用接（通用接口适配器）口适配器）内部内部 结构结构图图 第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vTMS9914的信号线：的信号线：面向微处理器，共面向微处理器，共19条信号线，全部采用正条信号线

12、，全部采用正逻辑逻辑面向面向GPIB总线，共总线，共19条，全部采用负逻辑，条，全部采用负逻辑，与与GPIB总线信号逻辑关系一致总线信号逻辑关系一致电源线（电源线（+5V）、地线）、地线第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vTMS9914面向微处理器的信号线：面向微处理器的信号线：8条双向数据线条双向数据线D0D7，与计算机的数据总线相连，与计算机的数据总线相连3条寄存器选择线条寄存器选择线RS0RS2，配合读，配合读/写操作线用写操作线用来选择内部来选择内部13个寄存器之一个寄存器之一片选线片选线CE，低电平有效，低电平有效写入线写入线WE，低电平有效，低电平有效读出线读出线D

13、BIN，高电平有效，高电平有效中断请求线中断请求线INT，低电平有效，低电平有效 DMA请求和允许线请求和允许线ACCRQ，ACCFR复位线复位线RESET时钟线时钟线CLOCK，输入时钟频率，输入时钟频率500KHz5MHz第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vTMS9914面向面向GPIB总线的信号线：总线的信号线：16条信号线分别对应条信号线分别对应GPIB系统的总线信号系统的总线信号一条讲允许线一条讲允许线TE，用作总线收发器的方向控，用作总线收发器的方向控制，表示数据总线上数据传递方向制，表示数据总线上数据传递方向一条控者线一条控者线CONT，表示是否是作用控者，从，表

14、示是否是作用控者，从而控制而控制SRQ和和ATN的方向的方向一条触发线一条触发线TR第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器vTMS9914内部寄存器：内部寄存器：13个个地址地址RS2 RS1 RS0寄存器名称寄存器名称各位定各位定义D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0 0 0中断状中断状态0 INT0 INT1 B1 B0 END SPAS RLC MAC 0 0 1中断状中断状态1 GET ERR UNC APT DCAS MA SRQ IFC 0 1 0寻址状址状态 REM LLO ATN LPAS TPAS LADS TADS ulpa 0 1 1总线状状态

15、ATN DAV NDAC NRFD EOI SRQ IFC REN 1 0 0 1 0 1 1 1 0命令通命令通过 DIO8 DIO7 DIO6 DIO5 DIO4 DIO3 DIO2 DIO1 1 1 1数据数据输入入 DIO8 DIO7 DIO6 DIO5 DIO4 DIO3 DIO2 DIO1地址地址RS2 RS1 RS0寄存器名称寄存器名称各位定各位定义 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0 0 0中断屏蔽中断屏蔽0 B1 B0 END SPAS RLC MAC 0 0 1中断屏蔽中断屏蔽1 GET ERR UNC APT DCAS MA SRQ IFC 0 1 0 0

16、 1 1辅助命令助命令 CS F4 F3 F2 F1 F0 1 0 0地址地址 Edpa dal dat A5 A4 A3 A2 A1 1 0 1串行串行查询 S8 rsvl S6 S5 S4 S3 S2 S1 1 1 0并行并行查询 pp8 pp7 pp6 pp5 pp4 pp3 pp2 pp1 1 1 1数据数据输出出 DIO8 DIO7 DIO6 DIO5 DIO4 DIO3 DIO2 DIO1可读寄可读寄存器：存器：可写寄可写寄存器：存器：第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器v辅助命令寄存器：辅助命令寄存器：用于控制片内若干附加的能力，并提供把某些用于控制片内若干附加的能力，并提供把某些本地消息输入到接口功能的一种手段本地消息输入到接口功能的一种手段辅助命令共辅助命令共23条条操作方式：操作方式：v当当Bit C/S=1时，该能力起作用时，该能力起作用v若若C/S=0则取消该能力则取消该能力v若若C/S=NA，则该位应发送，则该位应发送0 第二节第二节 GPIB总线测试控制器总线测试控制器 辅辅助助命命令令寄寄存存器器C/SF4 f3 f2 f1 f0助助记符符功