自動測試系統(tǒng)考試必考--桂林電子科技大學

1、第一章1、什么是自動測試系統(tǒng)，它由哪幾部分組成？ 自動測試系統(tǒng)：通常把以計算機為核心，在程控指令的指揮下，能自動完成某種測試任 務而組合起來的測量儀器和其它設備的有機整體稱為自動測試系統(tǒng)，簡稱 ATS （ automatic test system）。組成部分：控制器；可程控儀器、設備； 總線與接口；測控軟件；被測對象；2、簡述自動測試系統(tǒng)的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢。1、第一代自動測試系統(tǒng)（專用型） ：2、第二代自動測試系統(tǒng)（臺式儀器積木型） ：3、第三代自動測試系統(tǒng)（模塊化儀器集成型） ：3、什么是虛擬儀器，它有什么特點，虛擬儀器系統(tǒng)有哪些組成部分？ 1虛擬儀器：是計算機與儀器儀表相結合的產物，它

2、利用計算機的強大功能，結合相應 的硬件，大大突破了傳統(tǒng)儀器儀表在數(shù)據(jù)傳送、處理、顯示和存儲等方面的限制， 使用戶 可以方便的對其維護、擴展和升級。用戶可以通過編制軟件來定義它的功能。2虛擬儀器系統(tǒng)組成：硬件和軟件4、虛擬儀器系統(tǒng)中的軟件主要包括什么，常用的軟件開發(fā)工具是什么？ 1軟件：虛擬儀器能否成功運行，就取決于軟件。包括儀器驅動程序、應用程序和軟 面板程序。2測試軟件開發(fā)工具： 可視化軟件平臺： HP-VEE ，LabVIEW ， LabWindows/CVI 高級編程語言： C，VC+，VB ， Delphi（5.談談你對自動測試系統(tǒng)的了解和認識。6. ）結合“電子測量與儀器”課程知識，

3、構建一個自動測試系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)結構圖。第二章1. VXIbus 系統(tǒng)的兩種結構 外置計算機結構和嵌計算機結構2. 常用 VXIbus 系統(tǒng)接口GPIB 接口 、 IEEE1394 接口 、MXI 總線接口 、 RS-232C 接口 、VMEbus 接口3. 器件及其分類? 器件定義：器件（ device ）是 VXI 總線系統(tǒng)中的基本邏輯單元。? 器件編號： 在一個 VXI 總線系統(tǒng)中最多可有 256 個器件， 每個器件有一個唯一的邏輯地 址，編號： 000255 。? 器件分類：根據(jù)其性質、特點和它所支持的通信規(guī)程，可以分為消息基器件、寄存器基 器件、存儲器基器件和擴展器件四種類型。4. 資

4、源管理器和 0 槽服務012。0? 1. 資源管理器：主要任務是配置管理系統(tǒng)。資源管理器是一個命令者器件，邏輯地址 為 0，其它器件的邏輯地址不能設為 0。2. 0 槽服務： VXIbus 主機箱有 13 個插槽，面對插入方向從左至右其編號為號槽與其它槽有所不同， 0槽器件主要用來給其所在的子系統(tǒng)中的112 號槽提供公共系統(tǒng)資源，其中包括：? （A）通過 P2連接器提供系統(tǒng)時鐘 CLK10 和模塊識別信號 MODID ，這是 0 槽必須提 供的資源。? （B）通過 P3 連接器提供系統(tǒng)時鐘 CLK100 、同步信號 SYNC100 及星形線 STARX 和 STARY 。（5. 什么是器件，主

5、要分為哪幾類？6. ） 資源管理器與 0 槽器件是同一個器件嗎？它們各自的任務是什么？7. VME 總線組成：? 數(shù)據(jù)傳輸總線（ Data Transfer Bus,DTB ）作用： 主要用于 CPU 板上的主模塊 （Master） 和從模塊 （Slave）間傳遞數(shù)據(jù)、 地址 和控制信號。在中斷時也可供中斷器與中斷管理器之間傳遞狀態(tài)/ 識別信息。由主模塊啟動及控制 DTB 的數(shù)傳周期。? 數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹俨每偩€（ DTB Arbitration Bus ）VMEbus 可以支持多處理器的分布式微機系統(tǒng)， 即多塊 CPU 板可以同時存在于 一個 VMEbus 系統(tǒng)中，它們可以共享系統(tǒng)中的硬件和軟件資

6、源。作用： VMEbus 的仲裁系統(tǒng)可以防止兩個以上的主模塊同時使用DTB ，當有多個模塊請求使用 DTB 時，系統(tǒng)可通過控制板上的仲裁模塊與 CPU 板上的請求模塊 聯(lián)系，并對總線請求作出安排，以避免兩個模塊同時使用數(shù)據(jù)傳輸總線，造成數(shù)據(jù) 傳輸?shù)腻e誤。? 優(yōu)先級中斷總線（ Priority Interrupt Bus ）優(yōu)先中斷總線供 VMEbus 系統(tǒng)中的中斷器和中斷管理器之間進行中斷請求和 中斷認可操作之用。各微處理器之間經過 DTB 、DTB 仲裁和優(yōu)先中斷總線建立起 通信路徑。（1）本模塊輸入的 IACKIN* 為低電平；（2）自己使用的中斷請求信號 IRQN* 為低電平（ N 為

7、17 ）；（3）A01 A03 經譯碼得到的號數(shù) N 與自己使用的 IRQN* 線中的號數(shù) N 一致。 ? 公用總線（ Utility Bus ）8. MODID 線MODID 模塊識別線：用于檢測模塊的存在并指出實際的物理槽位。 MODID1 MODID12 ，這 12 根線自 0 號槽分別送至 1號槽至 12 號槽，若槽中有模塊，則分別通 過 825 的下拉電阻到地，則該槽的 MODID 線為 0 ，否則，說明槽中沒有模塊。如圖 2.15（P33）（9. DTB 仲裁總線的仲裁機制、 DTB 請求及仲裁過程。10. ） 優(yōu)先中斷總線的優(yōu)先中斷機制、中斷請求及響應過程。11. 器件基地址及地

8、址分配如果器件的邏輯地址為 V ，則寄存器的基地址計算方法為：BA=215+214+ V 64=49152+V 64（1）A15 和 A14 恒為 l，說明配置空間在 A16 尋址空間 64K 字節(jié)的高 16K 。（2）基地址為 64 的整數(shù)倍， A5 A0 均為 0。（3）A13 A6 與器件的邏輯地址相對應，即 V12. 配置寄存器是 VXIbus 系統(tǒng)各種通信的基礎13. 通信寄存器的功能，字串行協(xié)議及其傳送方式? 字串行協(xié)議 ：串行地從一個固定地址向另一個固定地址傳送數(shù)據(jù)的通訊協(xié)議。? 字串行通訊三種形式： 字串行通信（ 16 位）、長字串行通信（ 32 位）、擴展長字串 行通信（ 4

9、8 位）（14. 在 VXI 系統(tǒng)中，寄存器基器件和消息基器件分別利用什么進行消息的傳遞？ 寄存器基器件通過對它的寄存器的讀、寫進行通信；消息基器件就是利用配置寄存 器、通信寄存器和操作寄存器進行消息的傳遞。15. 說明下列 VISA 函數(shù)的作用及參數(shù)的含義：? viOpenDefaultRM（ ） 、 viOpen（ ） 、 viClose（ ） 、 viPrintf （）、 viScanf （）、 viQueryf（）、 viLock （）、 viUnlock （）。16. ）寫出信號源產生各種信號的指令（包含信號參數(shù)）、示波器測量頻率和峰峰值的指令、萬用表測量交 /直流電壓、交 /直流電

10、流以及電阻的指令。17. 了解 VXIbus 器件初始化及自檢過程每當 SYSREST* 線有效時，VXI 系統(tǒng)各器件就進行初始化和自檢， 并通過 SYSFAIL* 線報告自檢結果。用狀態(tài)寄存器的準備好（ Ready）位和通過（ Passed）位以及面板上的故障 LED 指 示燈表明器件的配置寄存器初始化與自檢的狀態(tài)，系統(tǒng)通過控制寄存器的復位（Reset）位和 Sysfail 禁止位可對器件的初始化進行控制。18. 掌握 VXIbus 優(yōu)先級中斷的中斷請求、中斷響應及中斷處理機制。 （19.）中斷操作時序可以分解成三個階段：中斷請求、中斷響應和中斷服務，請簡述這三個 階段的操作任務。? （ 1

11、）中斷請求階段操作任務：? a中斷請求模塊驅動 IRQn 為低電平，提出中斷請求；? b中斷處理模塊檢測到 IRQn 為低電平，確定是否有中斷請求出現(xiàn)；? c 中斷處理模塊通過 DTB 請求模塊申請 DTB 使用權。經過系統(tǒng) DTB 仲裁操作，處理模塊獲得 DTBB 使用權。? （ 2）中斷響應總線周期階段操作任務：? a獲得 DTB 使用權的中斷處理模塊就輸出 8 位中斷響應碼驅動 AM 總線（編碼為 27H）、3 位中斷級別碼驅動地址總線，使 DTB 進入中斷響應周期；? b與 3 位級別碼相符合的中斷模塊響應 DTB 總線中斷周期，將狀態(tài)識別字節(jié)送上DTB ； ? c. 中斷處理器讀取狀

12、態(tài)識別字節(jié)。3)中斷服務階段：? 中斷處理模塊器件根據(jù)狀態(tài)識別字節(jié)信息，啟動中斷服務程序，為中斷請求模塊 器件服務。?第三章1. 在 VXI 總線 A16/D16 從者模塊接口電路的設計中， 地址的譯碼采用分級譯碼的方式， 一 級譯碼對模塊進行尋址，二級譯碼實現(xiàn)模塊部寄存器的尋址。設選中某模塊的條件為 G*, 其邏輯表達式如下，其中 Q7-Q0 對應模塊的 8 位地址開關：? G*=A15 +A14 + (A13 Q7) +(A12 Q6)+ +(A06 Q0) +(IACK*) + (LWORD*) +AM5 + AM4 + AM3 + AM2+ AM1 + AM0 請回答以下問題：一級譯碼

13、和二級譯碼的作用分別是什么？在設計譯碼邏輯電路時， 采用了分級譯碼的方法。 第一級譯碼用于選擇模塊， 可用二片 8位數(shù)據(jù)比較器 74LS688 串接來實現(xiàn)譯碼， 第二級譯碼則由 A05A01 、DS0*、DS1* 、WRITE* 來譯碼決定。決定訪問在第一級譯碼中被選中的模塊的64 個寄存器中的哪一個。根據(jù) G* 的邏輯表達式說明這是哪級譯碼？說明式中 AM5-AM0 的作用，并求得本式中它們的取值； 地址修改碼A13-A06 與 Q7-Q0 進行異或運算的作用是什么？ 8位地址 A13-A06 與邏輯地址 Q7-Q0 狀態(tài) 相同，異或的結果才是 0，才能選中本模塊。這個 A16 地址空間中，

14、最低端的地址線 A05-A01 的作用是什么？ 對模塊部寄存器尋址2. 在 VXI 總線接口電路的設計中，模塊地址的譯碼采用 分級譯碼的方式，一級譯碼對模 塊進行尋址，二級譯碼實現(xiàn)模塊部寄存器的尋址。模塊地址譯碼滿足的條件是：A15 、A14為高(對應 16 位地址空間的高 16KB )， A13-A06 對應模塊的邏輯地址，模塊部的 8 位地 址開關值用 Q7-Q0 表示， AM5-AM0 的值為 29H ，該模塊沒有中斷能力( IACK*=1 )，且 訪問數(shù)據(jù)時是以字節(jié)或雙字節(jié)訪問的( LWORD*=1 )。請回答以下問題： 設 G* 表示選中本模塊的條件，寫出 G* 的 邏輯表達式； 說

15、明 A13-A06 與 Q7-Q0 之間的關系； 為什么模塊地址譯碼的條件沒有涉及 A05-A01 ？ AM5-AM0 的作用是什么？3. 消息基器件的 VXI 總線接口方案消息基器件接口功能可分成兩部分，即 VXI 總線接口部分和器件功能部分。 VXI 總線 接口部分用于完成 VXI 總線與器件 CPU 之間的通信。4. 無智能芯片的寄存器基器件的 VXI 總線接口方案通過讀 /寫操作寄存器來完成對器件的操作、控制，這些操作寄存器通常在VXI 總線尋址空間。例繼電器開關模塊(5.) 設某 VXI 模塊的地址譯碼表達式為：G*=A15 +A14 +(A13 Q7) +(A12 Q6)+ +(A

16、06 Q0) +(IACK*) + (LWORD*) +AM5 + AM4 + AM3 +AM2 + AM1 + AM0 (1)由 G* 表達式可得該模塊的地址修改碼是什么？( 2) G* 中為何沒有 A05-A01?因為 G* 表達式是第一級譯碼，目的是選擇訪問那個模塊，而 A05-A01 是第二級譯碼， 目的是選擇模塊中的寄存器（ 64個寄存器中的 1個），故 G* 表達式中沒有 A05-A01 。 （ 3）地址譯碼中為何沒有用到 A00 呢？因為 VXIbus 中沒有 A00 這條地址線， VXIbus 中對數(shù)據(jù)的訪問方式最低是 D16 ，即一 次訪問一個字，不需要精確到字節(jié)，所以不需要

17、 A00 。但實際上在 VXIbus 中是可以訪問字 節(jié)的，它是由 DS0* 、DS1* 、 LWORD* 和 A01 來決定的。第四章1. VPP 規(guī)提出的目的 為了實現(xiàn) VXIbus 系統(tǒng)級的互換性， 1993年NI 、Tek、 Racal等著名儀器公司成立了 VXI plug&play 聯(lián)盟并制定了 VXI plug&play 規(guī)，簡稱 VPP 規(guī)。2. VPP系統(tǒng)及其特點 VPP系統(tǒng)：符合 VXI 總線即插即用規(guī)的虛擬儀器系統(tǒng)。 VPP系統(tǒng)特點：系統(tǒng)性；開放性；兼容性；統(tǒng)一性；3. 儀器驅動程序的概念 儀器驅動器是一套可被用戶調用的子程序， 利用它就不必了解每個儀器的編程協(xié)議和具 體的

18、編程步驟， 只需調用相應的一些函數(shù)就可以完成對儀器各種功能的操作， 并且對儀器驅 動程序的結構、功能及接口開發(fā)等作了詳細規(guī)定（VPP3）4. VPP儀器驅動程序的特點、結構模型及函數(shù) 特點：儀器驅動程序由儀器供應廠家提供 所有儀器驅動程序既提供可調用函數(shù)，又提供程序源代碼 儀器驅動程序結構的模塊化與層次化儀器驅動程序的一致性 儀器驅動程序的兼容性與開放性兩個基本結構模型：外部接口模型和部設計模型。 部模型分為兩個部分：第一部分是一組部件函數(shù)， 它們是一些控制儀器特定功能的軟件模塊， 包括初始化、 配 置、 作用狀態(tài)、數(shù)據(jù)、實用和關閉功能。第二部分是一組應用函數(shù)，它們通常是一些可以實現(xiàn)完整的測試

19、和測量操作的高級函 數(shù)。（5. 簡述虛擬儀器系統(tǒng)結構 虛擬儀器系統(tǒng)結構：軟件、硬件結構 軟件結構： I/O 接口軟件、儀器驅動程序與應用程序自下而上構成 硬件結構： VXI 零槽模塊與其它模塊一起構成 .模塊可以是 VXI 儀器、 GPIB 儀器、異 步串行通信儀器等，也可以是消息基器件、寄存器基器件、存儲器 基器件等。6. 什么是儀器驅動程序？ VPP 儀器驅動程序有何特點？7. ） 簡述儀器驅動程序的外部接口模型和部設計模型。8. 虛擬儀器軟面板設計 一般沒有了操作面板，必須借助 PC 機作為其數(shù)據(jù)分析與顯示的工具，利用 PC 機強大 的圖形顯示和在線幫助功能， 建立圖形化的虛擬儀器面板，

20、 完成對儀器控制、 數(shù)據(jù)分析與顯 示。9. VISA 的定義、作用、結構、特點定義： Virtual Instrumentation Software Architecture ，即虛擬儀器軟件結構，是 VPP 系統(tǒng)聯(lián)盟 制定的 I/O 接口軟件標準及其相關規(guī)的總稱。結構：采用自底向上的結構特點： VISA 的自下而上的結構模型創(chuàng)造了統(tǒng)一的 I/O 控制函數(shù)庫，形式上與其它的 I/O 接 口軟件非常相似10. VISA 應用舉例(11. 什么是虛擬儀器軟面板，主要分為幾種？12. ) 什么是 VISA ，它有何特點？13. VISA 資源 類似于面向對象程序設計方法中對象的概念，更多地特指資源

21、類的實現(xiàn) . 三要素：屬性集、 事件集、操作集14. VISA 事件及事件處理方式事件模型包含 3 個部分： 捕獲 / 通知設置一個 VISA 的源，使其進入能接收事件的狀態(tài) 事件處理對 VISA 已經捕獲到的事件進行相應處理 確認指事件處理完成后需要返回信息，用以確認是否已成功的執(zhí)行了事件處理任 務事件處理的方法有回調函數(shù)法和排隊法， 這兩種方法分別適用于不同事件的處理， 它們相 互獨立，用戶可以在同一應用程序中同時定義這兩種處理方法。15. VISA 數(shù)據(jù)類型和 VISA 函數(shù)三類 VISA 函數(shù)：資源配置類、數(shù)據(jù) I/O 類和事件處理類。16. VISA 函數(shù)應用(17.) 利用 VIS

22、A 函數(shù)編寫測試程序， 完成濾波器幅頻特性測試。 選用的儀器為 GPIB 接口的 任意波形發(fā)生器 33250A ，地址為 “GPIB0:10:INSTR ”；VXI 總線數(shù)字萬用表模塊 E1412A ， 地址為 “GPIB0:9:3 : INSTR ”。第五章 1軟件設計要求與關鍵技術可靠性、高效率、可移植性、最大兼容性及互換性、通用性2. 軟件開發(fā)環(huán)境 LabVIEW (3. IVI 規(guī)與 VPP 規(guī)的關系。VPP 規(guī)通過 VISA 解決了儀器驅動程序與硬件接口的無關性，比如 VXI 測試設備由 GPIB 零槽更換為 1394 零槽， 只需要重新安裝新零槽的驅動程序， 而不必改變儀器驅動程

23、序的代碼。IVI 要解決測試應用軟件和儀器驅動程序的無關性， 比如 VXI 測試設備中的多用表模 塊由 HP 1411A 更換為 Racal 4152A ，只需要改變計算機上的一些設置，而不必改變測試應用程序的代碼。4. ) IVI 系統(tǒng)如何實現(xiàn)儀器的可互換性？ 通過產生儀器類( Instrument Class)驅動程序來實現(xiàn)儀器可互換性的(1.) 請根據(jù)以下需求組建測試系統(tǒng)：該系統(tǒng)便于多機箱擴展和升級,較強的數(shù)據(jù)吞吐能力和較低的造價 ,可以開發(fā)功能復雜的測試程序 ,該系統(tǒng)能夠對濾波器的幅頻特性進行測量 要求：說明你采用的體系結構列出你選用的測試系統(tǒng)硬件(儀器或模塊)及軟件開發(fā)環(huán)境 畫出該系

24、統(tǒng)的結構簡圖答案： 選用外置計算機體系結構，采用 IEEE 1394 接口總線；選用的測試設備有： PC主控機、 IEEE1394 接口卡及 IEEE1394 電纜、13 槽 C尺寸VXI 機箱、 1394 零槽模塊、函數(shù)發(fā)生器模塊、數(shù)字萬用表模塊或混合信號示波器；選用的 軟件開發(fā)環(huán)境： Visual C+ （或 C、 LabWindows/CVI ）（ 2 分）1. 什么是 GPIB 接口及接口系統(tǒng)？ 接口：器件與系統(tǒng)相關聯(lián)的部分，用于數(shù)據(jù)、命令傳送和控制。 接口系統(tǒng)：在 ATS 中儀器，計算機接口部分與標準電纜總稱為接口系統(tǒng)。2. 什么是 GPIB 器件，它分為哪幾類？ 定義：凡是配備了

25、IEEE488.1 接口的獨立裝置均稱為器件。 分類：按功能不同，分為三類：控者器件、講者器件、聽者器件3. GPIB 標準接口系統(tǒng)的基本性能 器件容量 15 臺；電纜長度小于 20 米；傳輸速率最大為 1M Byte/s ；地址容量：；控制方 式：；邏輯電平： ；數(shù)傳方式采用字節(jié)串行、位并行、雙向異步傳輸、三線掛鉤4. GPIB 總線管理線有哪些，它們的功能是什么？ 管理線： ATN、IFC、REN、EOI 、SRQ5. GPIB 總線尋址概念。 根據(jù)測試任務的需要由控者指派哪臺器件擔任講者，哪一臺或幾臺器件擔任聽者。6. 接口功能與器件接口功能設置（ IEEE488.1 標準五種基本初級接

26、口功能） 標準接口系統(tǒng)的目的是提供一種有效的通信聯(lián)絡手段， 使相互連接的器件之間實現(xiàn)消息 傳遞，而且這種消息傳遞應該是唯一的，即不能有歧義性。功能（ IEEE488.1 共 10 種）：C（控者）、 T（講者）、L（聽者）、SH（源掛鉤）、AH （受 者掛鉤）（8.）GPIB 器件分為哪幾類？請舉例說明。? 控者器件：系統(tǒng)的指揮者，能夠發(fā)布各種命令，對接口系統(tǒng)進行管理?？勺鳛榭卣?器件的有：計算機、單片機、可編程控制器、時序邏輯控制電路等。? 講者器件：當控者退出控制后，能夠發(fā)布測量數(shù)據(jù)、報告部狀態(tài)或者發(fā)布儀器程控 命令的器件。如萬用表、示波器。? 聽者器件：能夠接收控者發(fā)出的命令或者接收講者

27、發(fā)出的數(shù)據(jù)、程控命令的器件。 如信號源。9. IEEE488.1 標準的消息分類，其中接口消息有哪些，由誰發(fā)出，如何判斷是否是接口消 息？按容分為：接口消息 （通令、專令（指令） 、副令、地址，其判別標志是 ATN=1） 、器件 消息按來源分為：遠程消息、本地消息 按使用信號線的數(shù)目分為：單線消息、多線消息11. 了解 IEEE488.1 的消息編碼和消息傳遞。12. GPIB 總線的掛鉤線是什么、三線掛鉤的定義、目的及過程（機制） 。掛鉤線： DAV、NRFD 、NDAC 定義：在數(shù)傳過程中某個發(fā)送者的一個 SH 功能與接收者的一個或多個 AH 功能之間， 通過三條消息傳遞控制線 DAV 、NRFD 、NDAC 進行通信聯(lián)系， 控制數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)線上傳遞的節(jié)奏的這一過程。三線掛鉤的目的：在于自動適應測試系統(tǒng)中各種不同器件的數(shù)傳速度， 從而保證消息拜特經數(shù)據(jù)線在互聯(lián)設備間準確、無誤地傳遞。? 三線掛鉤的過程： 當消息發(fā)送方要發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)時，首先將數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)總線上，此時DAV 0，接收方不能接收；發(fā)送方令 DAV=1 ， 發(fā)送方檢查 NRFD 是否為 0 ，當 NRFD=0 時，表示收方全部準備好了，接收方開始接收； 直至全部接收方都接收完，這時NDAC 0，發(fā)送方也令 DAV=0 ，宣布數(shù)據(jù)無效，并從總線上將其撤銷； 如果