基于GPIB的数字仪器仪表自动测试系统软硬件设计
[摘 要]近些年来，随着社会的不断进步以及经济水平的显著提升，仪器仪表行业获得深化发展。结合用户需求，现今很多PC设备均设置有GPIB接口，实现有效连接，完成特定仪器仪表设备的自动化处理，并实施统一化管理。在此，本文将基于GPIB的数字仪器仪表自动测试系统软硬件设计进行简要探讨。
[关键词]GPIB；数字仪器仪表；自动测试；硬件；软件；设计
中图分类号：TP336；TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0343-01
一、前言
近些年来，随着科技水平的显著提升，电子测量仪器仪表发展迅猛，其测试范围以及速度、精确度、效率等均有进步，已然突破传统以上的系统测试手段，实现先进新型测试理论及方式的优化应用，重要性不容忽视。仪器仪表主要发展特征为基于GPIB仪器实现自动测试系统的合理组建，做到快速完成自动测试以及统计分析、结果打印等各项工作。因此，应针对基于GPIB的数字仪器仪表自动测试系统设计展开有效研究。
二、系统设计
1、GPIB总线结构
GPIB主要指的是一种实现控制器跟可编程仪器间有效通讯的总线协议，其传输速率相对较高且可完成便捷实用，进而广泛普及应用。GPIB总线为连接程控测量仪器的标准并行接口系统，其能够将各个厂家所生产的拥有GPIB接口编程仪器跟计算机设备有机结合在一起，构建相应的自动测试系统，呈现出较强开放性。该总线结构特点包括多方面内容，第一，定义部分公用命令，一般涵盖有询问命令与操作命令，旨在实现仪器识别自检以及初始化校准等各项功能；第二，要求所使用仪器必须支持IEEE488通信协议，针对总线传输消息语法结构进行合理定义，其中涵盖详细的消息处理方式，譬如出错处理等，确保总线结构数据通信拥有较强可靠稳定性；第三，接口可实现便捷编程，基于高级编程语言设计相应程序，尽可能大大降低软件设计负担；第四，方便组合多台配置GPIB总线的仪器，组件规模较大测试系统，灵活实现各类测试操作，可便捷组建与拆卸。
2、自动化原理
纵观可知，GIPB总线数据传输速度能够达到每秒1Mb，基于新标准应用，相应的传输速率能够提高至每秒8Mb，运用GIPB接口能够把主机跟仪器仪表有效连接起来，进行指令及时发送，针对仪器仪表采集以及传输、存储等功能实现展开合理控制。若用户购入仪器仪表自带GPIB接口，则能够吧GPIB卡加设在PC设备上，通过线路连接此卡跟仪器仪表的GPIB接口。若包含较多携有GPIB接口仪表仪器，能够连接起来，基于PC自动化程序应用，自动处理这些仪器仪表，使得测试统计以及分析打印等各项自动化功能得以充分实现。
3、硬件设计
运用GPIB针对配置有GPIB接口的数字仪器仪表实施自动测试处理的时候，之前曾经组见过一个系统，具体来说，针对一些生产完成设备，反复就其输入与输出埠实施精确度较高的测试以及调试作业，与此同时，根据具体要求把测试结果详细记录下来，而后就所得结果展开分析统计。在初始时期，上述作业需使用两台配置有GPIB的设备来实施，其中，一台作用为实现对各类测试数据进行优化模拟，另一台设备的作用则在于实现数据的有效采集。然而对于各台被测试设备而言，实际涉及的测试内容是非常之多的，这就要求操作者必须不断调整仪器，做好此类作业，而后仔细记录各次测试所得结果，工作效率大大降低，同时容易催生多元化操作失误问题。
为大大减少降低操作人员的实际作业量，实现检测速率的显著提高，增强检测可靠稳定性，完成测试结果的全面详细记录，可基于Delphi6.0开发工具的合理运用，进行自动处理业务软件的认真编写，应用这个软件，并使用插在计算机设备中的GPIB卡自动处理两台仪器仪表所产生与检测的数据，此外，细化分析统计并打印所采集到的原始信息数据。该系统颇具便捷性，能够实现测试人员实际工作量的大幅减少，并充分实现数字仪表仪器测试过程的全面自动化。
4、软件实现
合理运用Windows操作系统可实现拥有整套完善功能系统软件的有效开发，这个软件包括多个模块内容，具体来说，通讯模块的作用在于做好系统的整体通讯工作；分解模块作用在于将采集数据信息进行合理分解；数据库模块的作用在于针对跟数据库相关工作实施处理；采集模块作用在于完成数据信息的优化采集；分析模块的作用则为针对所采集资料展开合理化分析；告警模块的作用在于完成数据分析之后形成告警；显示模块作用在于就数据信息进行显示；处理模块作用为针对硬件设备接通以及断开操作进行控制处理；权限模块作用是充分保障整个系统拥有较强安全性；查询模块的作用是就系统中涉及的各类信息实施查询统计等；打印模块作用为实施系统打印作业。
在实践应用过程中，选用PC作为控制器，测试仪器必须配备GPIB接口，符合IEEE488.2标准，连接微机跟仪器之后，开发专用软件进行操作。Windows程序拥有良好界面，可实现直观便捷操作，基于VB以及VC、Delphi等工具的合理运用快速研发相关程序，结合上述流程图编制仪器控制程序，通过模块化设计，形成具有一定功能且互相独立的软件单元，并运用接口实现交互，旨在让软件能够做到即插即用。程序功能在于管理菜单，负责程序界面，进行配置文件绘制，启动系统测试，结合实际需求实施测试策略制定，基于任务模块描述，生成过程组态数据，并读取执行数据，完成自动测试操作。
三、结论
综上可知，基于GPIB的数字仪器仪表自动测试系统相对简单便捷，系统优势在于能够实现测试效率的显著提升，在自动化测试进程当中，使得系统操作者得以由常规传统的繁杂作业中解脱出来，促进工作成效的显著增强 ，大大节约工作时间；测试准确程度得以充分保证，人工作业容易催生各类失误问题，通过系统应用，可实现自动化处理，保障测试结果拥有较高准确度，降低误差出现率。此系统安全可靠，可实现高精度测试，应用前景十分广阔。
参考文献
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作者简介：徐静（1982.04—）女，安徽省萧县，2003年毕业于安徽理工大学应用电子专业 本科 现供职于中国电子科技集团公司第三十八研究所 工程师 研究方向电路测试