季海峰[1]2007年在《基于虚拟仪器测试系统的PCI-GPIB控制器的设计和研究》文中指出基于GPIB标准总线的自动测试系统己在众多领域得到广泛应用，它集信息获取、传输、处理为一体，成为信息技术的重要组成部分。新一代的自动测试系统采用虚拟仪器技术。本论文正是以组建基于虚拟仪器的自动测试系统为背景，对测试系统中的接口控制器的设计与研究展开讨论。作者采用虚拟仪器技术，应用了图形化编程语言LabVIEW编写自动测试程序，充分利用了LabVIEW提供的各种功能，包括数据采集、对GPIB和串口控制、数据显示、存储等，并且在编写仪器控制程序时采用了虚拟仪器软件规范VISA和SCPI标准。设计PCI-GPIB控制器是以详细分析了PCI，GPIB总线协议和接口功能为基础，完成PCI与GPIB总线协议转换，逻辑控制等功能。最后以WinDriver和Visual C++为工具论述了驱动程序和应用程序的开发。
吴正[2]2003年在《基于PCI总线的GPIB控制器的设计》文中研究指明本文在详细阐述了PCI协议、GPIB协议和可编程逻辑设计方法的相关知识的基础上，分析论述了一种基于PCI总线的GPIB控制器的设计方案。GPIB协议被规定为自动化测试中仪器的互联标准已有十几年的历史，但是现在仍然有着广泛的使用空间和发展前景。这种测量标准使用的技术并不复杂，所以使用这个标准组建自动测试系统费用低廉，而且操作起来非常的方便，在联结台式机的时候尤其显得灵活高效。所以尽管现在出现了诸如VXI总线等更先进的测试总线，但GPIB总线在当前测试领域里依然有着不可替代的作用。 组建基于GPIB总线的自动测试系统，其核心是GPIB控制机。GPIB控制机的最简单的实现方法是在一台PC机上挂接一个GPIB控制器，并辅以相应的驱动软件和控制软件。GPIB控制器必须要有联结PC机的接口。笔者设计的GPIB控制器采用PCI接口总线来实现和PC机的联结。PCI总线是近年来出现的一种高性能32位微机接口总线。PCI总线的出现弥补了早先的ISA总线的劣势，并逐渐淘汰了ISA总线。现在PC机的主流机型都已不再有ISA的插槽，所以设计基于PCI总线的控制器是必然的趋势。更重要的是，使用PCI总线能获得较ISA总线更高的稳定性和速度，并且PCI的即插即用特性使得组建自动测试系统的时候能获得操作系统的有力支持。 设计基于PCI总线的GPIB控制机的主要任务集中在两个方面，即实现GPIB接口功能和实现PCI接口功能。在笔者的设计中，GPIB接口功能的实现使用GIPB专用控制芯片来实现。笔者用可编程逻辑器件CPLD来实现PCI接口协议要求的必备功能，可以实现在系统编程(ISP)，即用户可以在自己设计的目标系统中或电路板上重构逻辑器件编程或反复改写，从而实现了硬件设计与修改软件化，缩短了开发周期，增加了设计灵活性，使得整个系统的性能得以进一步提高。
袁凯[3]2014年在《基于PCI总线的IEEE488接口卡的设计与实现》文中研究表明IEEE488总线以其具有系统构造简便，成本低廉，且兼容程控仪器标准命令集等特点而成为自动测试系统中在工业测试中应用最广泛的通信方式之一。IEEE488总线采用字节串行双向异步方式传输信号，仪器设备不需经过中继设备直联于总线。IEEE488总线系统最多可连接15台设备，支持的最大传输距离为20米，数据传输速度最高可达1MB/s。在IEEE488.1和IEEE488.2标准基础上建立一种可普遍用于仪器编程标准化仪器编程语言——程控仪器标准命令集（SCPI）。由于这种语言使用树状分层结构的命令集，语法规则具有简单，明确的特点，使用这种语言进行程序设计可以简化仪器编程的设计流程，降低了开发和维护难度，可便捷的进行仪器功能的重定义和扩展。计算机一般不直接具有IEEE488总线接口，需进行接口扩展来实现IEEE488总线接口。常用于实现接口扩展的方法有：RS232-IEEE488接口卡，USB-IEEE488接口卡，PCI-IEEE488接口卡等。在工厂测试环境下，工位上的电脑通常处于保密考虑会禁用USB接口，并且RS232-IEEE488接口卡通常采用外置的方式与计算机进行连接，不具备较高的连接可靠性。PCI总线接口具有结构简单、设计容易、使用方便等优点，PCI-IEEE488接口卡是自动测试系统中应用于计算机扩展IEEE488接口的最常用方法。国外的大型测试仪表公司如美国国家半导体公司和安捷伦公司较早推出了成熟的接口转换卡，NI公司的PCI-GPIB+接口卡是实现PCI总线协议与IEEE488总线协议相互转换的接口卡，该接口卡集成了IEEE488.2控制器和GPIB母线分析仪，IEEE488.1的传输速率不低于1.5MB/秒；安捷伦公司推出了基于PCI-IEEE488的接口卡82350B，最高传输速率可达900KB/s，16位带缓存的高速卡。国内也有一些较成熟的接口卡实现PCI总线协议与IEEE488总线协议相互转换，如深圳研华公司的PCI-1671UP接口卡，广州虹科电子科技有限公司的GPIB-PCI-XL接口卡。目前国内外市场上的PCI-IEEE488接口卡产品虽然都具备了较高的性能和可靠的稳定性，但由于具有高度集成和保密的设计准则，大部分厂家无法掌握关键技术，并且这些接口卡产品多价格较高，不利于大规模的市场推广。本文论述了一种基于PCI总线的IEEE488接口卡设计与实现方法，采用专用接口芯片PCI9054设计PCI总线接口，采用专用接口芯片NAT9914设计IEEE488总线接口，通过FPGA控制Local总线协议转换和NAT9914芯片配置，实现了PCI-IEEE488总线的系统通信。对该课题的研究，不仅掌握构造自动测试系统的计算机功能设计的一般方法，由于使用的器件价格低廉，不需支付昂贵的授权费和专利使用费，在未来的市场推广方面也有一定意义。
罗华宁[4]2006年在《微电路模块自动测试系统的研制》文中指出自动测试系统己在众多领域得到广泛应用,它集信息获取、传输、处理为一体,成为信息技术的重要组成部分。自动测试系统有两种实现方式,一种是以GPIB总线为基础,计算机为控制中心,采用多台通用独立的测试仪器仪表,组成积木式(也称堆迭式)自动测试系统。另一种是一体化测试设备,它将通用的测试仪表,继电器阵列和控制器集成在一起,组成自动测试系统。本文设计了一种GPIB控制器和通道控制卡,并以此为基础研制出了积木式微电路模块的自动测试系统,进而将其成功地应用于实际的程控交换机用户线电路的测试中。本课题的关键是GPIB控制器和通道控制卡的软硬件设计。GPIB控制器是将PCI指令转变为符合GPIB协议的指令,满足通用测试设备的通讯和控制要求,使计算机对测试设备的程控成为可能。通道控制卡是通过计算机对继电器开关进行控制,使测试板上的继电器按测试程序要求进行闭合和断开。文章在说明了微电路模块自动测试系统的总体设计后,对GPIB标准进行了介绍。随后介绍了PCI桥接芯片CH365的功能,说明了PCI总线和ISA总线的转换方法。由此出发,重点介绍GPIB控制器和通道控制卡的硬件和软件的设计思路和实现方法,它是自动测试系统的基础和关键。最后以程控交换机用户线电路的电参数测试为例,阐述了实际组建微电路自动测试系统的方法。设计的GPIB控制器和通道控制卡,以及由此组建的自动测试系统,具有成本低廉、简单实用、方便灵活、开发迅速、适用范围广的特点,在川仪微电路公司的实际规模生产中得到广泛的应用,同时,在几年的实际使用中,也充分验证了其可靠性。
冯丽娟[5]2011年在《基于PCI协议的GPIB控制卡的设计》文中进行了进一步梳理基于PCI(Peripheral Component Interconnect,外围设备互联总线)协议的GPIB(General Purpose Interface Bus,通用接口总线)控制卡是组建自动测试系统一种方式之一。本文论述的基于PCI协议的GPIB控制卡,在硬件上,是由NAT9914、QL5030等芯片共同实现;在软件上,是由C语言编写的软件实现的。使用基于PCI协议的GPIB控制卡组建自动测试系统,能实现15个测试设备(包括计算机在内)组建的自动化测试网络;其中能实现最大的数据传送距离为15米。在调试组建由基于PCI协议的GPIB控制卡组建自动测试系统时候,可以通过控制卡自带的母线分析仪实现调试功能。本文主要介绍了控制卡已实现的功能,并且讨论了基于PCI协议的GPIB控制卡的应用;阐述了PCI总线与GPIB协议;其中重点说明了控制卡的设计工作。系统通过使用PCI的IP核实现了PCI信号简化的逻辑电路,以方便后端设备的使用;对GPIB协议的实现采用了专用的GPIB接口芯片NAT9914,可以通过读写NAT9914内部寄存器实现对GPIB母线的控制;用GAL16V8芯片实现了母线分析仪的功能,已便于监视和调试GPIB总线的叁线挂钩过程。
侯飞[6]2006年在《CPCI-GPIB控制器转换接口设计》文中研究表明CPCI/PXI总线产品具有速度快、体积小、测试精确度高、稳定可靠、模块化等优点,引领着现代测试仪器小型化、模块化的发展方向,已在自动化领域、测控系统中得到广泛应用。伴随着自动测试(集成)系统需求的不断增长,各种总线及其应用技术得到飞速发展。以CPCI/PXI、VXI、LXI为代表的总线技术在高速、高性能的模块化仪器尤其是数字化仪器方面具有极大的优势,但对复杂的、传统的计量设备和仪器,如高性能的微波、射频计量测试仪器大多还无法完成模块化目标,在目前和今后很长一段时间内仍需使用台式仪器。为了在集成的平台下实现自动测试任务,台式仪器的智能化接口仍大量应用GPIB总线来完成。GPIB协议已有几十年的历史,使用该协议的自动测试系统组建方便、操作简单且费用低廉,但体积大、传输速率低,对于复杂电子测试系统尤其是需要大容量数据采集的自动测试系统(故障诊断系统)存在着无法逾越的瓶颈。为了解决复杂设备的测试系统集成问题,目前最佳的解决办法是组建多总线(混合)测试系统。而解决多总线测试系统问题的关键就是解决模块化仪器和台式仪器在一个操作总线系统中的运用。出于CPCI/PXI应用的广泛性,以及我校在CPCI/PXI测试系统过程中面临的多总线测试系统集成组建问题考虑,课题组提出了CPCI-GPIB总线转换接口模块设计要求,本文就是在此背景下完成的。本文根据设计CPCI-GPIB控制器接口模块的需要,在详细分析CPCI总线、GPIB总线协议及接口功能的基础上,完成了设计任务,并实地验证了CPCI与GPIB总线之间的桥接、协议转换、逻辑控制等功能。
张宇[7]2010年在《叁隔离压力变送器温补系统的研发与应用》文中研究表明现阶段国内各种工业自控环境中应用的高精度智能型压力或差压变送器几乎是国外品牌。原因是国外的数字智能式变送器采用了先进的检测技术,消除了潮气、粉尘及其它现场恶劣环境对测量的影响。此外,国外变送器的测量精度达到0.05%,量程缩放比为1:400,稳定性和寿命5年以上,通信协议更加完善,并且通过安全认证。与国内变送器相比,国外变送器的总体性能指标可满足大部分工业现场测量和控制要求,所以得到国内工业客户的广泛关注和使用。四联集团公司以满足国内客户的要求和扩大本公司变送器在国内市场的占有量为目标,专门组织研发人才进行技术攻关,然后进行叁隔离压力变送器产品项目的研发。因此,引出了本文阐述的叁隔离压力变送器自动温度补偿系统的研发与应用。本课题研究的自动温度补偿系统研发与应用的目的就是解决叁隔离压力变送器存在零点漂移、温度漂移和非线性的问题。为此,本文从叁隔离压力变送器温补系统的整体规划入手,详细分析了基于Microsoft Visual C++ 6.0编译环境下开发的系统自动温度补偿软件的工作流程。本文重点研究了GPIB总线、RS232总线和PCI总线的通信协议,以及软件应用总线协议实现对补偿系统硬件的控制和操作。在此基础上,完成变送器的在温度补偿区间内的压力标定采样和数据存储。在温度补偿结束后,系统软件将原始采样数据代入到基于最小二乘法中多项式拟合算法模块中进行线性修正计算,并将计算得到的系数存储到系统数据库,同时写系数至补偿变送器控制板的E2PROM中。变送器温度补偿的整个流程是在恒温,密封的环境下进行,因此,本文还详细介绍了系统补偿夹具的结构,以及补偿外围硬件实现变送器工位总线切换和气路选择的工作原理。叁隔离压力变送器自动温补系统经过一年多的探索和研究,以及大量的试验与测试,该系统达到生产用户的要求,并应用于集团公司变送器温度补偿现场。经过温度补偿的叁隔离压力变送器,消除压力传感器零点漂移、温度漂移和非线性的问题,提高了该产品的稳定性、可靠性和测量精度。
张未未[8]2007年在《GPIB自动测试VISA函数库的设计及其应用》文中研究说明虚拟仪器软件体系结构(Virtual Instrumentation Software Architecture,简称VISA)是标准化的I/O函数库及其相关规范的总称。它驻留于计算机系统之中执行仪器总线的特殊功能,是计算机与仪器之间的软件层连接,可实现对仪器的操作。作为通用的I/O标准,VISA是面向仪器而不是面向接口总线的。因此VISA与其它现有的I/O接口软件相比,最大的优点就在于它屏蔽了用户对于硬件接口的具体操作,使用户对于VISA的调用独立于硬件设备、接口、操作系统和具体的编程语言,可以说它是现有I/O接口软件的一个超集。但VISA作为一个标准只公布了其中各个函数的原型,而具体如何实现这些功能并未作任何说明。本文的主要内容,是以所在实验室自主研发的USB—GPIB接口控制器为硬件基础,开发与之配套的具有独立知识产权的基于VISA标准的I/O函数库,具体工作分为以下六个方面：(1)通过大量实验,深入分析了基于VISA标准的I/O函数库的结构层次和功能特点。(2)设计基于自主研制开发的USB—GPIB接口控制器的VISA函数库,针对在VISA实现过程中所必须解决的通信协议、资源管理、格式化输入／输出、资源互斥访问、资源属性和错误处理等关键技术提出了具体的解决方案。(3)完成了VISA函数库功能函数的程序编写和调试测试工作,其中包括资源管理类、基本输入/输出类、格式化输入/输出类、GPIB接口功能类、VISA控制管理类等共计五大类27个VISA标准函数,以及15个SICL命令控制函数和10个主要的私有函数。并在此基础上开发了VISA动态链接库。(4)在国内,使用VB和Delphi两种语言平台,首次开发了USB—GPIB自动测试系统VISA标准交互式调试工具,并将其应用于实际的GPIB系统的组建和调试过程中。(5)研究和分析VISA标准函数的功能特点,提出了将USB—GPIB接口控制器及其VISA函数库应用于以太网远程仪器控制、频谱分析和数据管理自动化等多领域中的具体方法,并设计和编写了相应的应用程序实例,验证了所提出方法在这些领域应用中的可行性与正确性。(6)通过分析国外产品中VISA库COM组件的结构功能特点,研究了对VISA库函数按照面向对象程序设计思想进行封装的方法,在国内,首次成功开发了VISA库面向对象COM组件,完善了VISA标准在网络环境中的应用能力。文中所述的VISA标准函数库与实验室开发的USB—GPIB接口控制器配合使用,通过与包括Agilent公司的数字多用表、频谱分析仪和网络分析仪,FLUCK公司的多产品校准仪在内的国内外10余种GPIB设备进行了大量地连接实验、调试和改进,以及通过在实际测试系统环境中的应用检验,已证明其设计合理、性能可靠、功能完善、使用方便。目前,USB—GPIB控制器及其配套VISA库已实现产品化,具有较好的应用和市场推广前景。
黄新财[9]2006年在《基于PCI总线的高速实时连续测试系统的研究》文中认为在现代雷达、制导与引信、高能物理、声纳处理等科研领域，目标试验数据不仅是检验算法有效性的重要依据，而且也是算法修正的依据；综合测试系统是获取和保存目标试验数据的主要设备，在现代科学研究中的地位和作用日益重要，已经成为外场试验的基本条件和关系到试验成败的关键因素之一。 针对这种现状，本文设计了一种基于PCI总线的高速连续测试系统，实现了对4路模拟信号的并行采集和存储，每路采样分辨率可达16位、采样率可达20MHz，可连续进行数小时数据采集，总存储容量达到数T且可扩展。 文中介绍了测试系统的发展现状、构建测试系统的常用技术、PCI总线协议、接口规范和接口方法，分析了目前制约PCI总线在高速连续测试领域应用的因素，探讨克服这些因素的方法。本文选用实时数据流存储卡实现数据实时存盘；设计了高速数据采集卡和高速数据回放卡，完成数据的采集和回放，控制采集卡和回放卡的数据通过Scatter／Gather DMA实现基于PCI总线的数据交换。 本文重点论述了基于FPGA的PCI数据采集卡、回放卡的设计，采集卡、回放卡和实时数据流存储卡高速数据交换的实现。重点论述了包括模拟电路的设计、板上缓存的组织、Scatter／Gather DMA实现、PCI接口的设计等。设计引入FPCA技术，提高系统设计的弹性。文中还充分考虑了可靠性和可测性设计。 本文还介绍了系统应用程序的结构和开发、驱动程序的开发。开发了应用程序DAQ Scope和PCI数据采集卡、回放卡的驱动程序。
刘红[10]2005年在《通用CompactPCI/PXI接口技术研究》文中研究说明在工业自动化、测量和网络通信领域,随着人们对标准化、开放性以及技术面向未来特性认识的不断提高,CompactPCI技术和PXI技术不断地被市场认同和接纳,应用也越来越广泛。传统的设计方法是每个采用这些技术的设计人员在研制时,都花很多的时间去了解CompactPCI和PXI技术的协议、规范、原理和工作方式,不同的项目或工程都重复地进行这些过程,这势必降低了生产效率,造成了人力和物力的浪费。 根据这种情况,本文设计了一种通用的CompactPCI/PXI接口,使基于这种接口的CompactPCI和PXI模块既可以在CompactPCI中运行,也可以在PXI使用。文中简要介绍了CompactPCI和PXI技术的电气、机械和软件规范,深入地分析了热插拔技术,详细叙述了通用CompactPCI/PXI接口的硬件和软件的具体实现方法。使利用这种通用接口进行设计的人员可以跨越CompactPCI和PXI的硬件及软件设计,把更多的更多的精力投入应用电路设计中,从而为采用CompactPCI和PXI技术的设计人员提供一种高效、便捷的解决方案。 通用接口技术的实现主要包括硬件和软件两个部分。 硬件部分:采用PCI9054对PCI接口进行处理;基于MIC2580A热插拔控制器设计和解决热插拔电路的硬件问题;对PXI的系统时钟、触发和星型触发信号进行了处理,保留了PXI的局部总线;利用高速FPGA控制本地电路的应答信号、片选信号、本地总线读写时序等。 软件部分:设计了接口的驱动程序,将模块上的I/O和存储器分别映射到PCI总线的I/O空间和存储器空间;提供了标准配置和读写操作函数,并对热插拔软件的设计思路和方法进行了研究。
参考文献：
[1]. 基于虚拟仪器测试系统的PCI-GPIB控制器的设计和研究[D]. 季海峰. 南京理工大学. 2007
[2]. 基于PCI总线的GPIB控制器的设计[D]. 吴正. 电子科技大学. 2003
[3]. 基于PCI总线的IEEE488接口卡的设计与实现[D]. 袁凯. 武汉理工大学. 2014
[4]. 微电路模块自动测试系统的研制[D]. 罗华宁. 重庆大学. 2006
[5]. 基于PCI协议的GPIB控制卡的设计[D]. 冯丽娟. 成都理工大学. 2011
[6]. CPCI-GPIB控制器转换接口设计[D]. 侯飞. 电子科技大学. 2006
[7]. 叁隔离压力变送器温补系统的研发与应用[D]. 张宇. 重庆大学. 2010
[8]. GPIB自动测试VISA函数库的设计及其应用[D]. 张未未. 北京化工大学. 2007
[9]. 基于PCI总线的高速实时连续测试系统的研究[D]. 黄新财. 四川大学. 2006
[10]. 通用CompactPCI/PXI接口技术研究[D]. 刘红. 四川大学. 2005
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