《虛擬儀器導(dǎo)論》ppt電子教案第3章虛擬儀器軟件標(biāo)準(zhǔn)課件

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1、第3章虛擬儀器軟件標(biāo)準(zhǔn)InstrumentDriver第3章虛擬儀器軟件標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令(SCPI)虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)(VISA)虛擬儀器驅(qū)動(dòng)程序InstrumentDriver3.1可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令(SCPI)SCPI：StandardCommandsforProgrammableInstruments可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令是為解決程控儀器編程進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化而制定的標(biāo)準(zhǔn)程序語(yǔ)言，目前已經(jīng)成為重要的程控儀器軟件標(biāo)準(zhǔn)之一。SCPI的產(chǎn)生背景IEEE488.1主要規(guī)定了儀器在電氣上、機(jī)械上和功能上相容性的要求，保證了系統(tǒng)部件間

2、正確的電氣、機(jī)械連接。IEEE488.2使程控儀器器件消息的數(shù)據(jù)編碼和格式、命令功能元素和編碼句法、消息交換控制等方面實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。它僅僅定義了程控儀器的少數(shù)公用命令語(yǔ)義，用于器件內(nèi)部基本操作控制，并未解決器件消息標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題，而器件消息的非標(biāo)準(zhǔn)化給編程人員造成很大的困難。為了解決這個(gè)問(wèn)題，1990年4月，建立在IEEE488.2基礎(chǔ)上的可程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令SCPI應(yīng)運(yùn)而生。3.1.1SCPI的目標(biāo)SCPI的總目標(biāo)是節(jié)省自動(dòng)測(cè)試設(shè)備程序開(kāi)發(fā)時(shí)間，保護(hù)設(shè)備制造者和使用者雙方的硬件和軟件投資，為儀器控制和數(shù)據(jù)利用提供廣泛兼容的編碼環(huán)境。

3、這個(gè)廣泛兼容的編碼環(huán)境是指：SCPI儀器程控消息、響應(yīng)消息、狀態(tài)報(bào)告結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式均有標(biāo)準(zhǔn)化的定義，其使用只與儀器測(cè)試功能及儀器性能、精度相關(guān)。而不考慮儀器硬件組成、制造廠家、通信物理連接硬件環(huán)境和測(cè)試程序編制環(huán)境。SCPI的目標(biāo)（1）程控命令面向測(cè)試功能（信號(hào)），而不是描述儀器操作.可從縱向、橫向兩個(gè)延伸關(guān)系上規(guī)定儀器兼容能力縱向編碼兼容性：同一家族中的各代儀器的相同測(cè)試功能都能響應(yīng)同一程控橫向編碼兼容性：使用同一程控命令控制不同類別儀器的類似測(cè)試功能。（2）減少類似測(cè)試功能的控制方法是保證編程相容性的關(guān)鍵.SCPI基本原則:用

4、同一SCPI命令控制相同的儀器功能（3）在與通信物理連接層硬件無(wú)關(guān)的高層次上定義程控消息.SCPI基于IEEE-488.2（GPIB總線標(biāo)準(zhǔn)），支持VXI、RS-232等總線。SCPI的目標(biāo)（4）與編程手段和程序語(yǔ)言無(wú)關(guān)，SCPI用戶測(cè)試程序模塊易于移植.使用各種編程語(yǔ)言：C、Delphi等都能把SCPI命令傳送給SCPI儀器（5）具有可縮性，可適應(yīng)不同規(guī)模的測(cè)量控制簡(jiǎn)單測(cè)量命令：提供容易、快速的SCPI儀器控制詳細(xì)測(cè)量命令：提供傳統(tǒng)儀器控制（6）SCPI的可擴(kuò)性.SCPI允許用新命令擴(kuò)充程控命令集。3.1.2SCPI儀器模型針對(duì)

5、SCPI命令是描述測(cè)試功能，而不是儀器硬件組成、技術(shù)手段和前面板控制，SCPI提出了一個(gè)描述儀器測(cè)試功能的通用儀器模型，如圖:信號(hào)路由選擇用來(lái)控制信號(hào)輸入通道與內(nèi)部功能間的路徑格式化用來(lái)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的表達(dá)式，當(dāng)數(shù)據(jù)需要向外部接口傳送時(shí)，必須格式化程控命令與儀器硬件無(wú)關(guān)3.1.3SCPI命令句法SCPI程控命令標(biāo)準(zhǔn)由3部分內(nèi)容組成：第一部分“語(yǔ)法和樣式”，描述SCPI命令的產(chǎn)生規(guī)則以及基本的命令結(jié)構(gòu)；第二部分“命令標(biāo)記”，主要給出SCPI要求或可供選擇的命令；第三部分“數(shù)據(jù)交換格式”描述了一種數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)表示方法，用于實(shí)現(xiàn)儀器與儀器之

6、間及其他應(yīng)用場(chǎng)合中的數(shù)據(jù)交換。1.語(yǔ)法和樣式SCPI命令由程控題頭、程控參數(shù)和注釋3部分組成。SCPI程控題頭有兩種形式，如圖所示.短形助記符的規(guī)則（1）如果關(guān)鍵詞不多于4個(gè)英語(yǔ)字母，則關(guān)鍵詞就是短形助記符。（2）如果關(guān)鍵詞多于4個(gè)英語(yǔ)字母，則通常保留關(guān)鍵詞的前4個(gè)字母作為短形助記符。但是在這種情況下，如果第4個(gè)字母是元音，則把這個(gè)元音去掉，用3個(gè)字母作短形助記符。（3）所有長(zhǎng)形、短形助記符均允許有數(shù)字后綴，以區(qū)別類似結(jié)構(gòu)的多種應(yīng)用場(chǎng)合。例如使用不同觸發(fā)源時(shí)可用不同的數(shù)字后綴區(qū)別它們。在使用數(shù)字后綴時(shí)，短形助記符仍允許使用4個(gè)不包

7、括數(shù)字的字母。長(zhǎng)形助記符的規(guī)則長(zhǎng)形助記符與關(guān)鍵詞的字母完全相同，只不過(guò)長(zhǎng)形助記符的書寫格式有一定要求，它被分成兩部分，第一部分用大寫字母表示短形助記符，第二部分用小寫字母表示關(guān)鍵詞的其余部分。關(guān)鍵詞的書寫形式要求不嚴(yán)格，可以與長(zhǎng)形助記符完全相同，也可以只把第一個(gè)字母大寫。助記符形成實(shí)例1.語(yǔ)法和樣式SCPI命令中除了”:”之外，還使用的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)（1）“；”用來(lái)分隔同一命令字串中的兩個(gè)命令（2）“，”用于分隔命令參數(shù)（3）“”空格用來(lái)分隔命令助記符和參數(shù)2.命令標(biāo)記SCPI命令標(biāo)記主要給出SCPI要求的和可供選擇的命令。SCPI命令

8、分為兩類：儀器公用命令和SCPI主干命令。SCPI把IEEE-488.2要求儀器必須執(zhí)行的公用命令作為SCPI儀器公用命令，這些公用命令用于控制儀器的某些基本功能操作，其句法和語(yǔ)義遵循IEEE-488.2的規(guī)定。SCPI儀器公用命令SCPI主干命令