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IEEE488标准接口的发展与测试系统

时间:2018-07-07
 

IEEE-488  标准,也称为GPIB  HP-IB、24针并口  ,是一种在ATE  系统中用来连接计算机和仪器的总线接口。GPIB  最初由原惠普公司(Hewlett-Packard  )设计了惠普接口总线(HP-IB  ),用于连接惠普的计算机和可编程仪器。由于转换速率高(通常可达1Mbytes/s  ),这种接口总线得到普遍认可,1975  HP-IB  并被接收为IEEE488-1975  ,后来GPIB通用接口总线  General-Purpose Interface Bus  )比HP-IB  名称用得更广泛。1987  IEEE 488-1978  变成IEEE488.1-1987  ANSI/IEEE488.1-1987  标准。以后ANSI /IEEE488.2  加强了原来标准,IEEE488.2  被采纳,它精确定义了控制器和仪器的通讯方式。可编程仪器的标准命令(Standard Commands for Programmable Instruments  SCPI  )采纳了IEEE488.2  定义的命令结构,创建了一整套编程命令。1990  SCPI  规范被引入IEEE 488  仪器;1992  年修订IEEE 488.2  1993  NI  公司提出HS488   

      IEEE488.1-1978标准定义了电性能和机械特性,以及每个总线功能的状态图(图1),IEEE488.2-1987标准被用来定义仪器的数据格式、通用命令以及控制协议。一般来讲,IEEE488.1定义了硬件标准,而IEEE488标准被仪器厂商广泛接受。一般仪器上GPIB接口卡与IEEE488仪器控制和通讯标准完全兼容,通过GPIB电缆最多可以控制14台独立的仪器。经由板载1KB FIFO与块传输模式的配合,GPIB总线的传输速率最高可达1.5MB/s

IEEE488结构图 

图1 IEEE-488连线图

       IEEE-488通用接口总硬件上一般指通用接口总线线缆和IEEE-488连接器。通用接口总线线缆,俗称GPIB线缆,由24根双绞铜线组成,使用一个Centronics并口24针公头/母头连接器。GPIB线缆与连接器连接一般有两种连接:线性结构和星形结构(见图3),组成测量系统。测量系统的目的是自动测试指定的待测单元(DUT  )。一个典型的自动测试系统包括测试程序以及通过GPIB  总线连接到主计算机的各种测试设备。为了管理连到主机上的GPIB  仪器,测试程序一般按照下图2中的模式工作。 

 GPIB测试系统图   GPIB外观     

图3 GPIB连接器和线缆结构    

ADE  Application Development Environments  ),也就是应用程序编写的环境,是非常普遍的,用户可以用文本编程的方式实现各种函数操作(例如VC++/VB  TestExec  ),或者用图形方式进行编程(例如LabVIEW  )。测试与测量应用程序宗的一个重要组成部分是对GPIB  仪器进行控制与通讯。控制GPIB  接口一般会采用两种方法:调用原始的API  函数,或是通过VISA  来调用现有的仪器驱动程序。

大部分GPIB  接口卡厂商都提供原始的API  函数,通常以ANSI C  的函数形式提供。对于那些需要对GPIB  仪器进行详尽地控制的用户而言,使用API  函数通过SCPI  字符串命令的方式是一个很好的选择。对于其它那些不想与复杂的仪器命令打交道的用户来讲,为特定的ADE  (如LabVIEW / TestExec  )开发的仪器驱动程序可以大大简化仪器控制GPIB  接口以及与仪器的通讯,所以核心问题是对VISA  的支持。

      大部分常用仪器厂商编写的驱动支持。不论你是使用VC++VBDelphiLabVIEW,或者其它T&M ADEPIC-3488/LPCI-3488/PXI-3488是与您的应用程序相兼容的最具性价比的GPIB的解决方案。GPIB接口外形见下图4(来自购线网GooXian)。

Male公头/插针/插头

Female母头/插孔/插座


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