实例介绍
【实例简介】
安捷伦N9030A频谱仪Scpi接口协议，英文版资料，很详细
实现连通 对于VISA必须注意:虽然 应用指南14659/1465-11 Ⅵ ISA API是标准的,但各厂商则是 在早期自动测试中,系统控制 概要 器称为台式计算器或仪器控制器用VSA层下的不同层控制硬件。此 它只有有限的处理能力和少量的外,各厂商还可能为它应用层的独 测试系统中的一些因素会增加 存储器。为使语法尽可能简单,设备特特性作了增强。为使其能完成所Vo连接的负担。比如系统中的仪器 制造商采用短命令,先是二进制,后有工作,主计算机中安装的VSA版 数,要执行的测试数,命令量、状态 消息,以及要传送的测试数据。LAN 本必须与IO硬件兼容(这正是PC 采用ASCI1 技术是解决负担问题的最好方法。 标准IO,如LAN和LSB的另一优 它是GPB的快速和低价的替代方 不同制造商定义他们自己的命点,支持这些按口的任何版木SA案,在连接距离和锁定连接器上也 令串,通常是针对各仪器特定功能都能工作,因为低级驱动程序已标超过UsB。 的专有命令。在系统中要把仪器更准化) 换至另一厂家的仪器,甚至用新仪 当前一代PC多数都有内置的 器更换同一厂家的较老仪器,都可更自由地选择 LAN端口,因此测试系统的计算部 分只需最小的物理配置。测试仪器 能需要完全重写系统软件。 与测试和测量行业1O的进步拥有LAN端口也越来越平常。此 同时,PC行业一直在追求DO和程外,像 Agilent E5810 A LAN/ GPIB 仪器命令还不是故事的全部。序语言的独立性,Mco建立了网关这样的装置能在基于LAN的测 控制器和系统仪器间的连接性需要组件对象模型(COM,这是允许不试系统中容易地包括仅有GPB的 另增的软件层。历史上的1O软件层同软件厂商制作的组件组合进入各 较老仪器。 包括了库,如标准仪器控制库种应用的软件体系结构。COM不依 (SICL)或NL-48应用软件通过使赖于任何特定的程序语言 作出系统使用LAN的决定 用这些库实现与仪器的直接通信。 也能更容易地与同事共享数据、结 各厂商都有专用于与自己IO接口 为融入语言独立性的优点 果、报告等。但它也为可能影响系统 性能和完整性的恶意威胁和不经意 通信的专有应用程序接口(API)。这 Agilent开始建立作为ⅤISA标准伙 的风险开启了大门。幸而有保护的 给用不同厂家设备建造测试系统的伴的 VISA COM。 VISA COM是 专用LAN能屏蔽网络免受大部份风 系统开发者带来很大困难一当然, VISA API I面向对象的表述:ⅥSA险,并保证最大的吞吐率。大多数 许多系统用过的(和还在使用的)设AP通过使用组件对象模型而进入 Windows PC和低价网络设备的这 备确实来自多家厂商。 应用层。 些标准能力有两种可行的实现方 法:一种是围绕LAN路由器建造 标准化AP 其结果是:Ⅵ SA COM使您能另一种是基于配有两块LAN卡的 为更容易构建多厂商测试系统,自由选取最流行的1O配置,从选PC。 组仪器厂商建立了虚拟仪器软件择“COM友好”语言,如C#、 Visual Basc6和Ⅴ isual basic.NET诸语言 为在PC中建立与LAN使能仪 体系结构(VISA)。它提供标准化的 器的透明通信,还需要做一些工作。 AP,允许通过公共接口一直接或中获益。如我们后面的讨论,您选择 成功取决于 Microsoft windows xP 使用驱动程序控制仪器。从应历的的应用开发环境(ADE)将影响对 的LAN服务,以及 Agilent IO Li 观点来看,各厂商的ⅤSA似乎相同。 您应用的最佳库和API选择。 braries suite14所提供简化和加速 连接过程的一些附加能力。 1为更多了解仪器控制的发展,请参看应用指南 1465-3理解驱动程序和直接O,25页 www.agilent.com/find/systemcomponents 实现通信 标准化直接Mo 今天,SCPI仍是使用最多的仪器控 当您使能了连通能力后,就要 1989年,HP2推出称为测试和制形式。 决定如何实现主计算机和系统仪器测量系统语言(TMSL)的仪器通信 间的通信。有两种可选方案,即直接语言,在改进一致性和易用性上:作 IO和仪器驱动程序。直接O建立了尝试。其后HP和其它八家制造 与各仪器的直接连接,它较快,但限商以TMSL为起点,共同致力建立 制了仪器的互换和软件重用。大多通用的仪器控制方法。其成果是 数仪器驱动程序使用直接IO和SCPI,即可编程仪器的标准命令。 SCPI,但有时它会隐藏连接。总之, 驱动程序以降低灵活性(可能还有 SCPI在仪器固件中的实现使用 速度)为代价换取改进的互换性和于直接LO的程序语法更鲁棒和更 重用能力。在许多情况下,您可既使可预期。语法定义了严格的层次,规 用仪器驱动程序,又使用直接O,定了跨仪器型号的一致性命令、响 以实现最佳速度、灵活性和测量功应和数据格式。所定义的这些命令 能的平衡。 和响应适用于源、敏感和开关装置。 表1:这一 Visual basic6框图使用ScP和Ⅵ SA COM IO与函数发生器通信 Dim Egen As VisaComL-b. FormattedIo488 Code removed: Set up the connection to tre instrument With fen Writestring Reset the function generator 工. Clear Clear errors and status registers Writestring "FUNCtion PUlSe Select pulse waveshape Writestring "OUTPut: LOAD 50 Set the load -mpedance to 50 ohms (default LOW O Writestring VOLTage: HIGH 0.75 Figh level=.75 V Writestring "PULSe: PERiod 1e-3 Writestring "PULSe: WIDTh 100e-6 Pulse width 100us Writestring PULSe: RANsition 10e-g i Edge time is -0 ns (rise time fall time) Iritestring OUTPut ON Turn on the instrument output Fcr I =0 To 18 Vary edge by 5 nsec steps Writestring " PULSe: RANsition " s(0.000C0001 +I*0. 000000005 300m End with 21999年HP把它的测试和测量业务分拆 至 Agilent 改进互换和重用 于ⅠⅥI标准的出现,NⅠ为遵循探索应用的替代方案 SCPI是一项重大进步,但仪器 标准更新了它的工具,但基于专 打包的压缩软件通常以性能和 驱动程序的后续发展已使互换和重 有工具的许多系统仍在使用中。灵活性为代价,提供测量和分析的 为获得重用和可互换能力,TV- 用达到全新的水平。仪器驱动程序 C需要用附加补丁软件围绕不直便利。这样的产品一般非常适合产 (或简称“驱动程序”)是使能PC与 品开发期间使用的小型系统或一次 仪器间的通信,针对特定仪器(或特 接攴持软件互换能力的核心DLL 性系统。与其相反,定制软件往往是 定仪器门类)的高层软件部分。对软 技术,应用程序必须调用中间驱 件开发者来说,驱动程序通过指导 动程序(一个“YVC类驱动程需要高性能和最大灵活性的设计验 证和生产测试这类应用的最好答案。 开发者完成各必要编程步骤和在程 序”),然后由它接着调用实现该 序环境内提供仪器能力简化编程和 功能的专门仪器驱动程序。 简化基本分析任务 缩短开发时间(而不是像SCPI和直‘1coM:通过利用COM计算 有一些替代通用开发环境的方 接IO那样在手册中)。 机标准,该标准能最大限度实现案。一个例子是“目标应用”,它针 可互换性和重用。 IVI-COM驱动对特定的测量或技术领域,或针对 第一代驱动程序针对特定厂商, 程序与标准PC组件体系结构软产品开发生命期中的特定阶段或任 通常使用特定ADE工作(有些遗存 的应用程序还在使用这样的专用驱 件相集成,从熟悉和方便的务。这些应用包括为非经常性测量 动程序)。但今天巳有三种类型的标 ADE控制仪器,以得到生产能力所设计的软件(手动或半自动)。这 准化仪器驱动程序。它们与多种 的极大改进。IVI-COM驱动程些软件一般用于产品开发的较早阶 ADE一道工作,能使仪器与任何厂 序用VISA( ISA COM或段或设计验证期间。 商的IO硬件通信。 ⅥISA-C)控制VX或GPB仪器。 由于许多新的仪器包括计算机标 像 Agilent IntuiLink连通性软件 ·VⅪ即插即用:它们原来是为模 准O,如IAN和USB,用于非(免费)和 Agilent BenchLink(低价) 块化ⅤⅪI仪器开发,后来又扩展 GPB仪器的 VI-COM驱动程这类应用软件能容易地用于执行半 到非VXI仪器。通过VISA库, 序并不要求使用VSA,虽然许自动测量,收集效据和分析来自各 种仪器的结果。这两种应用软件使 致性的驱动程序提供Ⅰ/O 多使用了VISA 用驱动程序或直接IO一以实现仪器 VXI即插即用WIN32驱动程序 规范能在所有流行语言中工作, 如果您不能确定使用的是何种通信、控制和数据传输。 O技术或驱动程序,可检查仪器通 是今天使用最广的驱动程序体系 结构。 信所使用的连接串或“仪器地址” VISA型串的形式如“ TCPIP Ⅳ-c:ⅣVL-C有二个明显不同的34980A.tm.agilent.com:inst0 驱动程序。该术语通常适用于基NSTR”,而基于SCL的串则如“lan 于NI专有工具的驱动程序。由34980A.m.agilent.com]nst0" www.agilent.com/find/systemcomponents · Intuilink:这种连通性应用软件 BenchLink是 Windows基应用钦比较开发环境 通过在流行PC应用软件,如件(图2),它用电子数据表格式 Windows word和 Excel中增加流程化数据收集、展示和分析。 您行将选择的软件环境对建立 工具条简化数据传输。 Intuilink它也能通过包括在IO软件中的 和维护测试系统所需要的时间、工 作量和成本有极为显著的影响。开 能从测量仪器直接取回数据,使LAN、USB或GPIB与仪器通信 发环境可以是图形式的,或者是文 您能保持在PC应用软件中,并 还有对 BenchLink的更高售价 本式的。如 Agilent VEE Pro和N 使用其熟悉的界面。通过支持 LabvIEw这样的图形环境使用图示 GPB、USB、LAN和 Fire wire接替代方案,包括适用于功能测试的 方法,工程师掌握这种方法比较容 口, ntuilink也消除了仪器与PC仪器控制软件和特定域应用软件 易。您只需操纵代表命令和功能的 间的壁垒 产品范围从一般测试执行程序到针图标用程序流线把它们连接,这样 对应用的程序,如蜂窝电话管制测做能更容易看到执行路径和交互 Benchlink:这种低价的应用软试L具。所有这些都服务于减少仪它也为您屏蔽了下层的语法。针对 件有支持各种仪器的版本。器编程、连通和通信的负担 测试和测量的图形环境还有扩展的 1/O和仪器驱动程序,以及与测量相 关的数学运算及图形能力。图形编 程最适合小型和中型的测量应用 图2. Agilent BenchLink Data Log9gr提供电子数据表形式的测试设置,以及对测量的实时显示和分析而对大型程序,可视接口则变得难 以理解 X吧国园 x Scen Setup SWich Cortrol l 相反,文本程序则较难掌握,因 Enable recopy To Cupboard CrannetslodsMep 为需要全面和深入了解编程语言的 20-Chwnnel Amwu Mu 曲啪母图·世留队茶 命令和语法。但由于多数文本语言 是基于开放标准,它们提供对开发 0.036612435DC) 环境、软件工具和培训机会的更大 Awerage value. -0.0367263015253828 选择。而且有众多适用的第三方驱 动程序、工具和插卡。文本程序最适 -1.157E06cDC) 合大型复杂程序,因为更容易浏览 Average Voke:-11016209107932E-06 和理解。 Rslerence Ref Unt Mater A Maxmum value: 1. 414E-0S 过去,文本编程所产生的应用 10.00md 004212221444wdo Chae5000c0024254 程序在运行时间上有明显的速度优 Minmum Value:-2357E-06 势,它超过图形编程所产生的应用 Count: 1184 yl(02 Auro Scole D.002884919 Della 0010.64 程序。但在今天,这两种方法产生的 one Fo Computed 应用程序在运行速度上相差甚小。 最大化性能和灵活性 屏上帮助: Intellisense特性和具有 Agilent测试和 您可选择支持定制测量软件创 F帮助”能力与基于COM和测量工具集的Ⅴisua| Studio 建的方案。其范围从测试自动化应 NET的第三方驱动程序和软件 Agilent测试和测量L具集2.0 用软件到使用图形或文本编程的全 协同工作。例如驱动程序的 功能开发环境。您选中的方案将确 Intellisense窗显示所有可用的榮具有测试自动化能力,它使用一套 作,对每一项操作的简要描述,集成和易于使用的软件工具和组件 定仪器通信的最好选择。 以及所有允许参数的概要和说 项目向导、API、类库、 widgets、 Microsoft visual studio 明。对于各种驱动程序或部件,图形、驱动程序和其它工具扩屐V 只需按F1键,就打开展现该驱 sual studio的NE版。所建立的坏 Ⅴ Visual studio是文本式的编程动程序在线帮助手册的新视窗。境简化了把测试和测量融入定制应 解决方案,它提供扩展的开发工具 这种上下文相关的屏上帮助要比用软件的过程。在 Visual Studio环 和内置的帮助能力,以加速Win- 翻阅印刷的编程手册快得多。 境中使用测试和测量工县集2.0,您 dows基应用软件的开发。集成的 就可使用所中意的文本编程语言, 开发环境为所有支持语言提供一致种测试系统应用软件也有·把您的新代码与在其它语言中编写 性的接口,包括 Visual basic,CH+项缺点:即Ⅴ isual studio中的新.的已有代码相集成。 和C#。 NFT基语言难以使用CAPI。 Microsoft程序语言最新版用NET技 测试和测量工具集2.0还提供 作为标准化的主流开发产品 ,术与驱动程序及第三方软件通信二加速和简化系统开发的一些其它 Visual studio有如下优点 NHT迅速扬弃了CAP技术。这影能力 。开放性:由于Ⅴ isual studio是开响到YSA1O库的CAP版本,以· DirectIo类:这是直接向仪器发 放和应用广泛的标准,因此能与及IVC和ⅤX即插即用驱动程序 送命令的最简单方法。 任何其它编程技术通信。这样,为解决这一问题, Agilent为VlSA 您就能用数以千计的第三方工具^PL提供NET的包装程序。该包·包装的ⅤX即插即用驱动程序 软件和驱动程序等一来支持装程序可免费从www.agilent 它把驱动程序集成至.NET,县 您的开发工作。 com/find/iolib下载,它也已包括在有全部 IntelliSense和F1帮助能 Agilent IO库产品中。 力。测试和测量工具集也能认识 coM友好: Visual studio能使用 和使用带有内置 Intellisense的 基于 Microsoft com的编程技术 IV-COM驱动程序。 良好工作。包括Ⅴ ISA COM和 IVI-COM。 ●仪器资源管理器:用这一工具能 容易地看到和编辑仪器IO配置 初始化与仪器的通信。 www.agilent.com/find/systemcomponents o监视程序:这一公共程序使 Agilent VEE Pro 由于 VEE Pro是开放和对标准 您能更容易地使用仪器控制软件 对于寻求替代文本编程的L稗友好的环境,它也为测试系统开发 和仪器驱动程序—IVI-CON,师来说, Agilent VEE Pro70是能 提供一些好处: VXI郎插即用驱动程序一通过 监视直接LO下层发送至仪器的 加速建造和编程测试系统进程的强直接JO:通过其容易和强大的直 大而易用的程序环境。为创建一个 命令和返回的结果数据诊断问题 接I/O能力,Ⅴ EE Pro提供对直 (图3)。 程序,您从宏大的库中选择高级图 接IO的极好支持,以控制任何 形对象,把它们用直线或“导线”连 标准仪器和许多厂商的PC插卡。 这样, Visual Studio和测试和测接。导线连接规定了直观框图中的 量工具集的有机结合就能解决与定功能和序列。 仪器驱动程序: VEE Pro支持各 制应用软件连接和控制测试设备相 种工业标准驱动程序,如IVI 关的许多难题。 COM和VⅪI即插即用驱动程序。 它支持上千种驱动程序,以及70 多家制造商的流行仪器。 图3.测试和测量工具集的监视程序跟踪o层,提供 Agilent VISA. SA COM,SCL和SCL细·COM和NET:对于不熟悉NET 节,帮助您找到源代码中的瓶颈问题 程序语言而又需要使用这些能力 9 Agilent IO Monitor 的工程帅来说, VEE Pro关注各 Fle View Monitor Help 种细节,可确保COM与NET G區母■园 Time Stamp Progr3 aDdress」soe」 Function I 10 Data Ret Val Time(ms) 软件的成功交互 14: 03: 34.909 vaexe gpib. 22 SICL SICLcausee 0367 014: 03: 34.910 vaexe gpib. 22 SICL SICL:: Prompt 12225730 14: 03: 34.911 vaexe gpib. 22 SICL Detail SICL B: tulip write " TST?. 0 85.350 014: 03: 34.997 va exe gpib, 22 SICL Detail SICL B: tulip read 152129210 SICL B: tulip write- Process ID 1884: Thread ID 1880 Parameters. Input Name Type Value A Offset Hexadecimal ASCll in int32 74 00000002a54535430..TST Ime in uint 32 in uinta in uint32 ab al Is 评估ⅣO软件替代方案 ADE VS. O API IVI-C和 IVI-COM。它们与多种 我们的最终目标是使您能用最 选用ADE将影响为您的应用选 ADE一道工作,可通过任何厂商的 少时间确定测试系统中应使用何种择最好的IO库和API。表2示出 IO硬件与仪器通信。 IO库或驱动程序。这项工作在今天 Agilent支持的各种IO,为各ADE 表3从左到右示出三代驱动程 是不可避免的一但我们能提出简化推荐的库,以及首选的和历史上的序标准化的进程一专用、测试和 这一过程的几项建议。 替代方案。 测量标准和PC工业标准。它也代 仪器驱动程序vs.直接o 作为一个值得注意的例子,在表了驱动程序技术的过去、现在和 在比较驱动程序和直接顶O时,使用Ⅴ isual basic6时,我们认为未来 需考虑两项关键因素。一是开发诫 VISA COM优 J VISA AP,因为 为加速测试系统开发,我们推 度和执行速度的权衡:驱动程序有 VISA COM是面向对象,而VISA卷仪器控制使用最新 VI-COM驱动 更快的开发速度,而直接IO则能AP是层次观察。使用COM版意谓程序和VX即插即用WN32驱动 更快地执行。 着您不需要为YB对象增加bas文程序。ⅣCOM驱动程序技术是建 件(需要通过参考),并且VISA造于PC标准体系结构之上的唯一 另一项因素是能访问的仪器功COM允许使用上下文相关的 种。在COM上建造的部件驱动 能。驱动程序通常覆盖仪器所有功 ntcllisensc都助,。 程序可在所有流行PC语言和大多 能的一个子集—一般限制为最常使 用的功能。相反,直接ⅣO与SCPⅠ ADE VS.仪器驱动程序 数测试和测量语言中L作。此外,它 利用最流行的IO形式,可用于最 命令的组合能访问仪器可编程功能如上所述,有三种类型的标准新NET技术之中。 的100%。如果您既想利用驱动程序化仪器驱动程序:ⅤXI即插即用 的优点,又需要访问所不支持的特 性,在一个应用程序中使用这两种 方法是有可能的。 表2ADE和推荐的|O库 应用开发环境 推荐的库 支持的替代方案 首选 历史 Visual basic 6 VISA COM VISA With visa 32. bas SICL Visual c/ct+ VISA With visa 32. h VISA COM SICL Visual basic net 测试和测量工具集直接WOⅥ SA COM C#和其它NET语言 VISA With visa32 cs VISA with visa32, vb 表3ADE及其推荐的仪器驱动程序 仪器驱动程序家族 专用测试和测量 测试和测量 组件Pc (针对一种语言) (基于测试和测量标准) (基于PC标准) Labview即插即用 abwindows/cⅥ即插即用 V-COM VX/即插即用GN) WNVX即插即用 VEE Panel驱动程序 VI-C www.agilent.com/find/systemcomponents 成就测试系统的未来 术语 输入/输出层一也称WO层;该软件与 外部装置(如仪器)交互,发布命令和 开放标准,如COM和LAN巳ADE一应用程序开发环境;这一软件 收集数据。 被计算机世界广泛接纳,现在又正开发程序的集成套件可能包括文本编辑 成就着测试系统开发的未来。通过器、编译器调试器,以及用于建立、维V—可互换虚拟仪器;这是一种标准 最大化软件重用,更容易的仪器互护和调试应用程序的其它工具。 仪器驱动程序模型,允许对不同仪器型 换,包括不同型号甚至不同品牌仪 号和门类有一致的程序形式。 AP|—应用程序接口这是严格定义的 器的互换,这些标准加速了系统的 套软件例程,通过它,应用程序能访ⅣMcOM驱动程序一也称M组件驱动 开发。通过允许您在一个应用程序问操作系统下层或可重用软件库提供的程序;M驱动程序作为COM对象出 中使用直接IO,SCPI和驱动程序,功能和服务。 现,它保留您所选开发环境的所有能力。 标准也提高了系统的功能性和性能。 C#一读作“ C sharp”;这是新近面向LAN—局域网 您选择的开发环境应能将测试组件的程序语言,它类似C+,并组 和测量更容易融入定制应用程序中。合了C和Java语言的属性。 库一汇集可调用的软件操作可重用的 如果您更乐于使用文本程序,带有coM一公共对象模型,也称Mcot 软件功能意味着可由其它程序使用。 agilent测试和测量工具集的 Visual COM:它允许软件开发者创建可与现NET框架用于应用程序开发的平台, Studio将能避免与测试设备连接与有应用程序一道使用,而不需要修改程它在 Windows环境中提供大的操作库, 控制有关的许多问题。如果您愿采序的新软件组件;这是为软件重用对鼓励软件重用,减少程序员错误和简化 用图形程序, Agilent VEE Pro是开DLL的改进。 应用程序的开发;它的两个主要组件是 放和对标准友好的环境,它支持直 公共语言运行时间和类库 接IO和驱动程序,以及COM和.直接Wo一直接输入/输出;与仪器通 NFT技术。 信,但没有驱动程序的好处(或开销);即插即用驱动程序—也称通用仪器驱 成功使用直接MO需要深入了解可编程动程序;VⅪ丨即插即用驱动程序被非 为了解简化系统集成的更多方仪器的标准命令(SCP)。 VⅪ仪器采用;用户编写的程序也能调 用库功能。 法,加速系统开发和利用开放连通DLL—动态链接库由其它应用程序使 能力的各种优点,请访问:wWw.用的一套软件操作;它可随时加载,作scP|一可编程仪器的标准命令;定 agilent. com/findlopen。您也能由为可重用软件库的容器由多个应用程序义了全套控制可编程测试设备的通用 此链接到我们的系统开发者在线社同时共享。 命令。 区,通过签约优先获得本系列中未 来的应用指南。只需寻找链接“Join 驱动程序—也称仪器驱动程序这是驻SCL一标准仪器控制库;这是模块化 存在计算机上和用于控制仪器(如数字仪器通信库,能与各种计算机体系结 your peers in simplifying test-system 多用表、示波器、网络分析仪)的功能构、丨O接口和操作系统一道工作;已被 Integration 汇集:也是ScL,直接O和SA的VsA取代 替代方案。 USB—通用串行总线;设计用于取代 GP|B—通用接口总线;这是用于测试PC中的RS232和RS422串行总线 设备与测试系统连接的最主要8-bt并 行ⅣO连接。 UPnP一通用即插即用;这一网络体系 结构保证了装置、软件和外设的兼容 HPB— Hewlett-Packard接口总线:性;它不同于即插即用或VX即插即用 GP|B的另一名称 驱动程序。 10 【实例截图】
【核心代码】
安捷伦N9030A频谱仪Scpi接口协议，英文版资料，很详细
实现连通 对于VISA必须注意:虽然 应用指南14659/1465-11 Ⅵ ISA API是标准的,但各厂商则是 在早期自动测试中,系统控制 概要 器称为台式计算器或仪器控制器用VSA层下的不同层控制硬件。此 它只有有限的处理能力和少量的外,各厂商还可能为它应用层的独 测试系统中的一些因素会增加 存储器。为使语法尽可能简单,设备特特性作了增强。为使其能完成所Vo连接的负担。比如系统中的仪器 制造商采用短命令,先是二进制,后有工作,主计算机中安装的VSA版 数,要执行的测试数,命令量、状态 消息,以及要传送的测试数据。LAN 本必须与IO硬件兼容(这正是PC 采用ASCI1 技术是解决负担问题的最好方法。 标准IO,如LAN和LSB的另一优 它是GPB的快速和低价的替代方 不同制造商定义他们自己的命点,支持这些按口的任何版木SA案,在连接距离和锁定连接器上也 令串,通常是针对各仪器特定功能都能工作,因为低级驱动程序已标超过UsB。 的专有命令。在系统中要把仪器更准化) 换至另一厂家的仪器,甚至用新仪 当前一代PC多数都有内置的 器更换同一厂家的较老仪器,都可更自由地选择 LAN端口,因此测试系统的计算部 分只需最小的物理配置。测试仪器 能需要完全重写系统软件。 与测试和测量行业1O的进步拥有LAN端口也越来越平常。此 同时,PC行业一直在追求DO和程外,像 Agilent E5810 A LAN/ GPIB 仪器命令还不是故事的全部。序语言的独立性,Mco建立了网关这样的装置能在基于LAN的测 控制器和系统仪器间的连接性需要组件对象模型(COM,这是允许不试系统中容易地包括仅有GPB的 另增的软件层。历史上的1O软件层同软件厂商制作的组件组合进入各 较老仪器。 包括了库,如标准仪器控制库种应用的软件体系结构。COM不依 (SICL)或NL-48应用软件通过使赖于任何特定的程序语言 作出系统使用LAN的决定 用这些库实现与仪器的直接通信。 也能更容易地与同事共享数据、结 各厂商都有专用于与自己IO接口 为融入语言独立性的优点 果、报告等。但它也为可能影响系统 性能和完整性的恶意威胁和不经意 通信的专有应用程序接口(API)。这 Agilent开始建立作为ⅤISA标准伙 的风险开启了大门。幸而有保护的 给用不同厂家设备建造测试系统的伴的 VISA COM。 VISA COM是 专用LAN能屏蔽网络免受大部份风 系统开发者带来很大困难一当然, VISA API I面向对象的表述:ⅥSA险,并保证最大的吞吐率。大多数 许多系统用过的(和还在使用的)设AP通过使用组件对象模型而进入 Windows PC和低价网络设备的这 备确实来自多家厂商。 应用层。 些标准能力有两种可行的实现方 法:一种是围绕LAN路由器建造 标准化AP 其结果是:Ⅵ SA COM使您能另一种是基于配有两块LAN卡的 为更容易构建多厂商测试系统,自由选取最流行的1O配置,从选PC。 组仪器厂商建立了虚拟仪器软件择“COM友好”语言,如C#、 Visual Basc6和Ⅴ isual basic.NET诸语言 为在PC中建立与LAN使能仪 体系结构(VISA)。它提供标准化的 器的透明通信,还需要做一些工作。 AP,允许通过公共接口一直接或中获益。如我们后面的讨论,您选择 成功取决于 Microsoft windows xP 使用驱动程序控制仪器。从应历的的应用开发环境(ADE)将影响对 的LAN服务,以及 Agilent IO Li 观点来看,各厂商的ⅤSA似乎相同。 您应用的最佳库和API选择。 braries suite14所提供简化和加速 连接过程的一些附加能力。 1为更多了解仪器控制的发展,请参看应用指南 1465-3理解驱动程序和直接O,25页 www.agilent.com/find/systemcomponents 实现通信 标准化直接Mo 今天,SCPI仍是使用最多的仪器控 当您使能了连通能力后,就要 1989年,HP2推出称为测试和制形式。 决定如何实现主计算机和系统仪器测量系统语言(TMSL)的仪器通信 间的通信。有两种可选方案,即直接语言,在改进一致性和易用性上:作 IO和仪器驱动程序。直接O建立了尝试。其后HP和其它八家制造 与各仪器的直接连接,它较快,但限商以TMSL为起点,共同致力建立 制了仪器的互换和软件重用。大多通用的仪器控制方法。其成果是 数仪器驱动程序使用直接IO和SCPI,即可编程仪器的标准命令。 SCPI,但有时它会隐藏连接。总之, 驱动程序以降低灵活性(可能还有 SCPI在仪器固件中的实现使用 速度)为代价换取改进的互换性和于直接LO的程序语法更鲁棒和更 重用能力。在许多情况下,您可既使可预期。语法定义了严格的层次,规 用仪器驱动程序,又使用直接O,定了跨仪器型号的一致性命令、响 以实现最佳速度、灵活性和测量功应和数据格式。所定义的这些命令 能的平衡。 和响应适用于源、敏感和开关装置。 表1:这一 Visual basic6框图使用ScP和Ⅵ SA COM IO与函数发生器通信 Dim Egen As VisaComL-b. FormattedIo488 Code removed: Set up the connection to tre instrument With fen Writestring Reset the function generator 工. Clear Clear errors and status registers Writestring "FUNCtion PUlSe Select pulse waveshape Writestring "OUTPut: LOAD 50 Set the load -mpedance to 50 ohms (default LOW O Writestring VOLTage: HIGH 0.75 Figh level=.75 V Writestring "PULSe: PERiod 1e-3 Writestring "PULSe: WIDTh 100e-6 Pulse width 100us Writestring PULSe: RANsition 10e-g i Edge time is -0 ns (rise time fall time) Iritestring OUTPut ON Turn on the instrument output Fcr I =0 To 18 Vary edge by 5 nsec steps Writestring " PULSe: RANsition " s(0.000C0001 +I*0. 000000005 300m End with 21999年HP把它的测试和测量业务分拆 至 Agilent 改进互换和重用 于ⅠⅥI标准的出现,NⅠ为遵循探索应用的替代方案 SCPI是一项重大进步,但仪器 标准更新了它的工具,但基于专 打包的压缩软件通常以性能和 驱动程序的后续发展已使互换和重 有工具的许多系统仍在使用中。灵活性为代价,提供测量和分析的 为获得重用和可互换能力,TV- 用达到全新的水平。仪器驱动程序 C需要用附加补丁软件围绕不直便利。这样的产品一般非常适合产 (或简称“驱动程序”)是使能PC与 品开发期间使用的小型系统或一次 仪器间的通信,针对特定仪器(或特 接攴持软件互换能力的核心DLL 性系统。与其相反,定制软件往往是 定仪器门类)的高层软件部分。对软 技术,应用程序必须调用中间驱 件开发者来说,驱动程序通过指导 动程序(一个“YVC类驱动程需要高性能和最大灵活性的设计验 证和生产测试这类应用的最好答案。 开发者完成各必要编程步骤和在程 序”),然后由它接着调用实现该 序环境内提供仪器能力简化编程和 功能的专门仪器驱动程序。 简化基本分析任务 缩短开发时间(而不是像SCPI和直‘1coM:通过利用COM计算 有一些替代通用开发环境的方 接IO那样在手册中)。 机标准,该标准能最大限度实现案。一个例子是“目标应用”,它针 可互换性和重用。 IVI-COM驱动对特定的测量或技术领域,或针对 第一代驱动程序针对特定厂商, 程序与标准PC组件体系结构软产品开发生命期中的特定阶段或任 通常使用特定ADE工作(有些遗存 的应用程序还在使用这样的专用驱 件相集成,从熟悉和方便的务。这些应用包括为非经常性测量 动程序)。但今天巳有三种类型的标 ADE控制仪器,以得到生产能力所设计的软件(手动或半自动)。这 准化仪器驱动程序。它们与多种 的极大改进。IVI-COM驱动程些软件一般用于产品开发的较早阶 ADE一道工作,能使仪器与任何厂 序用VISA( ISA COM或段或设计验证期间。 商的IO硬件通信。 ⅥISA-C)控制VX或GPB仪器。 由于许多新的仪器包括计算机标 像 Agilent IntuiLink连通性软件 ·VⅪ即插即用:它们原来是为模 准O,如IAN和USB,用于非(免费)和 Agilent BenchLink(低价) 块化ⅤⅪI仪器开发,后来又扩展 GPB仪器的 VI-COM驱动程这类应用软件能容易地用于执行半 到非VXI仪器。通过VISA库, 序并不要求使用VSA,虽然许自动测量,收集效据和分析来自各 种仪器的结果。这两种应用软件使 致性的驱动程序提供Ⅰ/O 多使用了VISA 用驱动程序或直接IO一以实现仪器 VXI即插即用WIN32驱动程序 规范能在所有流行语言中工作, 如果您不能确定使用的是何种通信、控制和数据传输。 O技术或驱动程序,可检查仪器通 是今天使用最广的驱动程序体系 结构。 信所使用的连接串或“仪器地址” VISA型串的形式如“ TCPIP Ⅳ-c:ⅣVL-C有二个明显不同的34980A.tm.agilent.com:inst0 驱动程序。该术语通常适用于基NSTR”,而基于SCL的串则如“lan 于NI专有工具的驱动程序。由34980A.m.agilent.com]nst0" www.agilent.com/find/systemcomponents · Intuilink:这种连通性应用软件 BenchLink是 Windows基应用钦比较开发环境 通过在流行PC应用软件,如件(图2),它用电子数据表格式 Windows word和 Excel中增加流程化数据收集、展示和分析。 您行将选择的软件环境对建立 工具条简化数据传输。 Intuilink它也能通过包括在IO软件中的 和维护测试系统所需要的时间、工 作量和成本有极为显著的影响。开 能从测量仪器直接取回数据,使LAN、USB或GPIB与仪器通信 发环境可以是图形式的,或者是文 您能保持在PC应用软件中,并 还有对 BenchLink的更高售价 本式的。如 Agilent VEE Pro和N 使用其熟悉的界面。通过支持 LabvIEw这样的图形环境使用图示 GPB、USB、LAN和 Fire wire接替代方案,包括适用于功能测试的 方法,工程师掌握这种方法比较容 口, ntuilink也消除了仪器与PC仪器控制软件和特定域应用软件 易。您只需操纵代表命令和功能的 间的壁垒 产品范围从一般测试执行程序到针图标用程序流线把它们连接,这样 对应用的程序,如蜂窝电话管制测做能更容易看到执行路径和交互 Benchlink:这种低价的应用软试L具。所有这些都服务于减少仪它也为您屏蔽了下层的语法。针对 件有支持各种仪器的版本。器编程、连通和通信的负担 测试和测量的图形环境还有扩展的 1/O和仪器驱动程序,以及与测量相 关的数学运算及图形能力。图形编 程最适合小型和中型的测量应用 图2. Agilent BenchLink Data Log9gr提供电子数据表形式的测试设置,以及对测量的实时显示和分析而对大型程序,可视接口则变得难 以理解 X吧国园 x Scen Setup SWich Cortrol l 相反,文本程序则较难掌握,因 Enable recopy To Cupboard CrannetslodsMep 为需要全面和深入了解编程语言的 20-Chwnnel Amwu Mu 曲啪母图·世留队茶 命令和语法。但由于多数文本语言 是基于开放标准,它们提供对开发 0.036612435DC) 环境、软件工具和培训机会的更大 Awerage value. -0.0367263015253828 选择。而且有众多适用的第三方驱 动程序、工具和插卡。文本程序最适 -1.157E06cDC) 合大型复杂程序,因为更容易浏览 Average Voke:-11016209107932E-06 和理解。 Rslerence Ref Unt Mater A Maxmum value: 1. 414E-0S 过去,文本编程所产生的应用 10.00md 004212221444wdo Chae5000c0024254 程序在运行时间上有明显的速度优 Minmum Value:-2357E-06 势,它超过图形编程所产生的应用 Count: 1184 yl(02 Auro Scole D.002884919 Della 0010.64 程序。但在今天,这两种方法产生的 one Fo Computed 应用程序在运行速度上相差甚小。 最大化性能和灵活性 屏上帮助: Intellisense特性和具有 Agilent测试和 您可选择支持定制测量软件创 F帮助”能力与基于COM和测量工具集的Ⅴisua| Studio 建的方案。其范围从测试自动化应 NET的第三方驱动程序和软件 Agilent测试和测量L具集2.0 用软件到使用图形或文本编程的全 协同工作。例如驱动程序的 功能开发环境。您选中的方案将确 Intellisense窗显示所有可用的榮具有测试自动化能力,它使用一套 作,对每一项操作的简要描述,集成和易于使用的软件工具和组件 定仪器通信的最好选择。 以及所有允许参数的概要和说 项目向导、API、类库、 widgets、 Microsoft visual studio 明。对于各种驱动程序或部件,图形、驱动程序和其它工具扩屐V 只需按F1键,就打开展现该驱 sual studio的NE版。所建立的坏 Ⅴ Visual studio是文本式的编程动程序在线帮助手册的新视窗。境简化了把测试和测量融入定制应 解决方案,它提供扩展的开发工具 这种上下文相关的屏上帮助要比用软件的过程。在 Visual Studio环 和内置的帮助能力,以加速Win- 翻阅印刷的编程手册快得多。 境中使用测试和测量工县集2.0,您 dows基应用软件的开发。集成的 就可使用所中意的文本编程语言, 开发环境为所有支持语言提供一致种测试系统应用软件也有·把您的新代码与在其它语言中编写 性的接口,包括 Visual basic,CH+项缺点:即Ⅴ isual studio中的新.的已有代码相集成。 和C#。 NFT基语言难以使用CAPI。 Microsoft程序语言最新版用NET技 测试和测量工具集2.0还提供 作为标准化的主流开发产品 ,术与驱动程序及第三方软件通信二加速和简化系统开发的一些其它 Visual studio有如下优点 NHT迅速扬弃了CAP技术。这影能力 。开放性:由于Ⅴ isual studio是开响到YSA1O库的CAP版本,以· DirectIo类:这是直接向仪器发 放和应用广泛的标准,因此能与及IVC和ⅤX即插即用驱动程序 送命令的最简单方法。 任何其它编程技术通信。这样,为解决这一问题, Agilent为VlSA 您就能用数以千计的第三方工具^PL提供NET的包装程序。该包·包装的ⅤX即插即用驱动程序 软件和驱动程序等一来支持装程序可免费从www.agilent 它把驱动程序集成至.NET,县 您的开发工作。 com/find/iolib下载,它也已包括在有全部 IntelliSense和F1帮助能 Agilent IO库产品中。 力。测试和测量工具集也能认识 coM友好: Visual studio能使用 和使用带有内置 Intellisense的 基于 Microsoft com的编程技术 IV-COM驱动程序。 良好工作。包括Ⅴ ISA COM和 IVI-COM。 ●仪器资源管理器:用这一工具能 容易地看到和编辑仪器IO配置 初始化与仪器的通信。 www.agilent.com/find/systemcomponents o监视程序:这一公共程序使 Agilent VEE Pro 由于 VEE Pro是开放和对标准 您能更容易地使用仪器控制软件 对于寻求替代文本编程的L稗友好的环境,它也为测试系统开发 和仪器驱动程序—IVI-CON,师来说, Agilent VEE Pro70是能 提供一些好处: VXI郎插即用驱动程序一通过 监视直接LO下层发送至仪器的 加速建造和编程测试系统进程的强直接JO:通过其容易和强大的直 大而易用的程序环境。为创建一个 命令和返回的结果数据诊断问题 接I/O能力,Ⅴ EE Pro提供对直 (图3)。 程序,您从宏大的库中选择高级图 接IO的极好支持,以控制任何 形对象,把它们用直线或“导线”连 标准仪器和许多厂商的PC插卡。 这样, Visual Studio和测试和测接。导线连接规定了直观框图中的 量工具集的有机结合就能解决与定功能和序列。 仪器驱动程序: VEE Pro支持各 制应用软件连接和控制测试设备相 种工业标准驱动程序,如IVI 关的许多难题。 COM和VⅪI即插即用驱动程序。 它支持上千种驱动程序,以及70 多家制造商的流行仪器。 图3.测试和测量工具集的监视程序跟踪o层,提供 Agilent VISA. SA COM,SCL和SCL细·COM和NET:对于不熟悉NET 节,帮助您找到源代码中的瓶颈问题 程序语言而又需要使用这些能力 9 Agilent IO Monitor 的工程帅来说, VEE Pro关注各 Fle View Monitor Help 种细节,可确保COM与NET G區母■园 Time Stamp Progr3 aDdress」soe」 Function I 10 Data Ret Val Time(ms) 软件的成功交互 14: 03: 34.909 vaexe gpib. 22 SICL SICLcausee 0367 014: 03: 34.910 vaexe gpib. 22 SICL SICL:: Prompt 12225730 14: 03: 34.911 vaexe gpib. 22 SICL Detail SICL B: tulip write " TST?. 0 85.350 014: 03: 34.997 va exe gpib, 22 SICL Detail SICL B: tulip read 152129210 SICL B: tulip write- Process ID 1884: Thread ID 1880 Parameters. Input Name Type Value A Offset Hexadecimal ASCll in int32 74 00000002a54535430..TST Ime in uint 32 in uinta in uint32 ab al Is 评估ⅣO软件替代方案 ADE VS. O API IVI-C和 IVI-COM。它们与多种 我们的最终目标是使您能用最 选用ADE将影响为您的应用选 ADE一道工作,可通过任何厂商的 少时间确定测试系统中应使用何种择最好的IO库和API。表2示出 IO硬件与仪器通信。 IO库或驱动程序。这项工作在今天 Agilent支持的各种IO,为各ADE 表3从左到右示出三代驱动程 是不可避免的一但我们能提出简化推荐的库,以及首选的和历史上的序标准化的进程一专用、测试和 这一过程的几项建议。 替代方案。 测量标准和PC工业标准。它也代 仪器驱动程序vs.直接o 作为一个值得注意的例子,在表了驱动程序技术的过去、现在和 在比较驱动程序和直接顶O时,使用Ⅴ isual basic6时,我们认为未来 需考虑两项关键因素。一是开发诫 VISA COM优 J VISA AP,因为 为加速测试系统开发,我们推 度和执行速度的权衡:驱动程序有 VISA COM是面向对象,而VISA卷仪器控制使用最新 VI-COM驱动 更快的开发速度,而直接IO则能AP是层次观察。使用COM版意谓程序和VX即插即用WN32驱动 更快地执行。 着您不需要为YB对象增加bas文程序。ⅣCOM驱动程序技术是建 件(需要通过参考),并且VISA造于PC标准体系结构之上的唯一 另一项因素是能访问的仪器功COM允许使用上下文相关的 种。在COM上建造的部件驱动 能。驱动程序通常覆盖仪器所有功 ntcllisensc都助,。 程序可在所有流行PC语言和大多 能的一个子集—一般限制为最常使 用的功能。相反,直接ⅣO与SCPⅠ ADE VS.仪器驱动程序 数测试和测量语言中L作。此外,它 利用最流行的IO形式,可用于最 命令的组合能访问仪器可编程功能如上所述,有三种类型的标准新NET技术之中。 的100%。如果您既想利用驱动程序化仪器驱动程序:ⅤXI即插即用 的优点,又需要访问所不支持的特 性,在一个应用程序中使用这两种 方法是有可能的。 表2ADE和推荐的|O库 应用开发环境 推荐的库 支持的替代方案 首选 历史 Visual basic 6 VISA COM VISA With visa 32. bas SICL Visual c/ct+ VISA With visa 32. h VISA COM SICL Visual basic net 测试和测量工具集直接WOⅥ SA COM C#和其它NET语言 VISA With visa32 cs VISA with visa32, vb 表3ADE及其推荐的仪器驱动程序 仪器驱动程序家族 专用测试和测量 测试和测量 组件Pc (针对一种语言) (基于测试和测量标准) (基于PC标准) Labview即插即用 abwindows/cⅥ即插即用 V-COM VX/即插即用GN) WNVX即插即用 VEE Panel驱动程序 VI-C www.agilent.com/find/systemcomponents 成就测试系统的未来 术语 输入/输出层一也称WO层;该软件与 外部装置(如仪器)交互,发布命令和 开放标准,如COM和LAN巳ADE一应用程序开发环境;这一软件 收集数据。 被计算机世界广泛接纳,现在又正开发程序的集成套件可能包括文本编辑 成就着测试系统开发的未来。通过器、编译器调试器,以及用于建立、维V—可互换虚拟仪器;这是一种标准 最大化软件重用,更容易的仪器互护和调试应用程序的其它工具。 仪器驱动程序模型,允许对不同仪器型 换,包括不同型号甚至不同品牌仪 号和门类有一致的程序形式。 AP|—应用程序接口这是严格定义的 器的互换,这些标准加速了系统的 套软件例程,通过它,应用程序能访ⅣMcOM驱动程序一也称M组件驱动 开发。通过允许您在一个应用程序问操作系统下层或可重用软件库提供的程序;M驱动程序作为COM对象出 中使用直接IO,SCPI和驱动程序,功能和服务。 现,它保留您所选开发环境的所有能力。 标准也提高了系统的功能性和性能。 C#一读作“ C sharp”;这是新近面向LAN—局域网 您选择的开发环境应能将测试组件的程序语言,它类似C+,并组 和测量更容易融入定制应用程序中。合了C和Java语言的属性。 库一汇集可调用的软件操作可重用的 如果您更乐于使用文本程序,带有coM一公共对象模型,也称Mcot 软件功能意味着可由其它程序使用。 agilent测试和测量工具集的 Visual COM:它允许软件开发者创建可与现NET框架用于应用程序开发的平台, Studio将能避免与测试设备连接与有应用程序一道使用,而不需要修改程它在 Windows环境中提供大的操作库, 控制有关的许多问题。如果您愿采序的新软件组件;这是为软件重用对鼓励软件重用,减少程序员错误和简化 用图形程序, Agilent VEE Pro是开DLL的改进。 应用程序的开发;它的两个主要组件是 放和对标准友好的环境,它支持直 公共语言运行时间和类库 接IO和驱动程序,以及COM和.直接Wo一直接输入/输出;与仪器通 NFT技术。 信,但没有驱动程序的好处(或开销);即插即用驱动程序—也称通用仪器驱 成功使用直接MO需要深入了解可编程动程序;VⅪ丨即插即用驱动程序被非 为了解简化系统集成的更多方仪器的标准命令(SCP)。 VⅪ仪器采用;用户编写的程序也能调 用库功能。 法,加速系统开发和利用开放连通DLL—动态链接库由其它应用程序使 能力的各种优点,请访问:wWw.用的一套软件操作;它可随时加载,作scP|一可编程仪器的标准命令;定 agilent. com/findlopen。您也能由为可重用软件库的容器由多个应用程序义了全套控制可编程测试设备的通用 此链接到我们的系统开发者在线社同时共享。 命令。 区,通过签约优先获得本系列中未 来的应用指南。只需寻找链接“Join 驱动程序—也称仪器驱动程序这是驻SCL一标准仪器控制库;这是模块化 存在计算机上和用于控制仪器(如数字仪器通信库,能与各种计算机体系结 your peers in simplifying test-system 多用表、示波器、网络分析仪)的功能构、丨O接口和操作系统一道工作;已被 Integration 汇集:也是ScL,直接O和SA的VsA取代 替代方案。 USB—通用串行总线;设计用于取代 GP|B—通用接口总线;这是用于测试PC中的RS232和RS422串行总线 设备与测试系统连接的最主要8-bt并 行ⅣO连接。 UPnP一通用即插即用;这一网络体系 结构保证了装置、软件和外设的兼容 HPB— Hewlett-Packard接口总线:性;它不同于即插即用或VX即插即用 GP|B的另一名称 驱动程序。 10 【实例截图】
【核心代码】
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