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自動測試系統(tǒng)(考試必考)--桂林電子科技大學(xué)自動測試系統(tǒng)(考試必考)--桂林電子科技大學(xué)自動測試系統(tǒng)(考試必考)--桂林電子科技大學(xué)資料僅供參考文件編號:2022年4月自動測試系統(tǒng)(考試必考)--桂林電子科技大學(xué)版本號:A修改號:1頁次:1.0審核:批準(zhǔn):發(fā)布日期: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(wù)而組合起來的測量儀器和其它設(shè)備的有機整體稱為自動測試系統(tǒng),簡稱ATS(automatictestsystem)。組成部分:控制器;可程控儀器、設(shè)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(jié)合的產(chǎn)物,它利用計算機的強大功能,結(jié)合相應(yīng)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(qū)動程序、應(yīng)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?wù)勀銓ψ詣訙y試系統(tǒng)的了解和認(rèn)識。6.)結(jié)合“電子測量與儀器”課程知識,構(gòu)建一個自動測試系統(tǒng),畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。第二章1.VXIbus系統(tǒng)的兩種結(jié)構(gòu)外置計算機結(jié)構(gòu)和內(nèi)嵌計算機結(jié)構(gòu)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:000~255。器件分類:根據(jù)其性質(zhì)、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.資源管理器和0槽服務(wù)1.資源管理器:主要任務(wù)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(shè)為0。2.0槽服務(wù):VXIbus主機箱有13個插槽,面對插入方向從左至右其編號為0~12。0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1~12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(wù)是什么

7.VME總線組成:數(shù)據(jù)傳輸總線(DataTransferBus,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€(DTBArbitrationBus)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(dāng)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(PriorityInterruptBus)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(rèn)可操作之用。各微處理器之間經(jīng)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1~7);(3)A01-A03經(jīng)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(UtilityBus)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825Ω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(yīng)過程。11.器件基地址及地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=2^15+2^14+V64=49152+V64(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(yīng),即V12.配置寄存器是VXIbus系統(tǒng)各種通信的基礎(chǔ)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(48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(chǎn)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/直流電流以及電阻的指令。17.了解VXIbus器件初始化及自檢過程每當(dāng)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(jié)果。用狀態(tài)寄存器的準(zhǔn)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(fù)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(yīng)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(yīng)和中斷服務(wù),請簡述這三個階段的操作任務(wù)。(1)中斷請求階段操作任務(wù):a.中斷請求模塊驅(qū)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(quán)。經(jīng)過系統(tǒng)DTB仲裁操作,處理模塊獲得DTBB使用權(quán)。(2)中斷響應(yīng)總線周期階段操作任務(wù):a.獲得DTB使用權(quán)的中斷處理模塊就輸出8位中斷響應(yīng)碼驅(qū)動AM總線(編碼為27H)、3位中斷級別碼驅(qū)動地址總線,使DTB進入中斷響應(yīng)周期;b.與3位級別碼相符合的中斷模塊響應(yīng)DTB總線中斷周期,將狀態(tài)/識別字節(jié)送上DTB;c.中斷處理器讀取狀態(tài)/識別字節(jié)。(3)中斷服務(wù)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(wù)程序,為中斷請求模塊器件服務(wù)。第三章1.在VXI總線A16/D16從者模塊接口電路的設(shè)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)模塊內(nèi)部寄存器的尋址。設(shè)選中某模塊的條件為G*,其邏輯表達式如下,其中Q7-Q0對應(yīng)模塊內(nèi)的8位地址開關(guān):?G*=A15’+A14’+(A13⊕Q7)+(A12⊕Q6)+‥‥+(A06⊕Q0)+(IACK*)’+(LWORD*)’+AM5’+AM4+AM3’+AM2’+AM1+AM0’請回答以下問題:一級譯碼和二級譯碼的作用分別是什么?在設(shè)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A05~A01、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(jié)果才是0,才能選中本模塊。這個A16地址空間中,最低端的地址線A05-A01的作用是什么對模塊內(nèi)部寄存器尋址2.在VXI總線接口電路的設(shè)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)模塊內(nèi)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(yīng)16位地址空間的高16KB),A13-A06對應(yīng)模塊的邏輯地址,模塊內(nèi)部的8位地址開關(guān)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:①設(shè)G*表示選中本模塊的條件,寫出G*的邏輯表達式;②說明A13-A06與Q7-Q0之間的關(guān)系;③為什么模塊地址譯碼的條件沒有涉及A05-A01

④AM5-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總線與器件內(nèi)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總線尋址空間內(nèi)。例繼電器開關(guān)模塊(5.)設(shè)某VXI模塊的地址譯碼表達式為:G*=A15’+A14’+(A13⊕Q7)+(A12⊕Q6)+‥‥+(A06⊕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)范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VXIplug&play聯(lián)盟并制定了VXIplug&play規(guī)范,簡稱VPP規(guī)范。2.VPP系統(tǒng)及其特點VPP系統(tǒng):符合VXI總線即插即用規(guī)范的虛擬儀器系統(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(qū)動程序的概念儀器驅(qū)動器是一套可被用戶調(diào)用的子程序,利用它就不必了解每個儀器的編程協(xié)議和具體的編程步驟,只需調(diào)用相應(yīng)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(qū)動程序的結(jié)構(gòu)、功能及接口開發(fā)等作了詳細規(guī)定(VPP3)4.VPP儀器驅(qū)動程序的特點、結(jié)構(gòu)模型及函數(shù)特點:儀器驅(qū)動程序由儀器供應(yīng)廠家提供所有儀器驅(qū)動程序既提供可調(diào)用函數(shù),又提供程序源代碼儀器驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)的模塊化與層次化儀器驅(qū)動程序的一致性儀器驅(qū)動程序的兼容性與開放性兩個基本結(jié)構(gòu)模型:外部接口模型和內(nèi)部設(shè)計模型。內(nèi)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(guān)閉功能。第二部分是一組應(yīng)用函數(shù),它們通常是一些可以實現(xiàn)完整的測試和測量操作的高級函數(shù)。(5.簡述虛擬儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)虛擬儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu):軟件、硬件結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu):I/O接口軟件、儀器驅(qū)動程序與應(yīng)用程序自下而上構(gòu)成硬件結(jié)構(gòu):VXI零槽模塊與其它模塊一起構(gòu)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(qū)動程序?VPP儀器驅(qū)動程序有何特點?7.)簡述儀器驅(qū)動程序的外部接口模型和內(nèi)部設(shè)計模型。8.虛擬儀器軟面板設(shè)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,完成對儀器控制、數(shù)據(jù)分析與顯示。9.VISA的定義、作用、結(jié)構(gòu)、特點定義:VirtualInstrumentationSoftwareArchitecture,即虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu),是VPP系統(tǒng)聯(lián)盟制定的I/O接口軟件標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)規(guī)范的總稱。結(jié)構(gòu):采用自底向上的結(jié)構(gòu)特點:VISA的自下而上的結(jié)構(gòu)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(yīng)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?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法中對象的概念,更多地特指資源類的實現(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:①捕獲/通知--設(shè)置一個VISA的源,使其進入能接收事件的狀態(tài)②事件處理--對VISA已經(jīng)捕獲到的事件進行相應(yīng)處理③確認(rèn)--指事件處理完成后需要返回信息,用以確認(rèn)是否已成功的執(zhí)行了事件處理任務(wù)事件處理的方法有回調(diào)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(yīng)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(yīng)用(17.)利用VISA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(shè)計要求與關(guān)鍵技術(shù)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)范與VPP規(guī)范的關(guān)系。VPP規(guī)范通過VISA解決了儀器驅(qū)動程序與硬件接口的無關(guān)性,比如VXI測試設(shè)備由GPIB零槽更換為1394零槽,只需要重新安裝新零槽的驅(qū)動程序,而不必改變儀器驅(qū)動程序的代碼。IVI要解決測試應(yīng)用軟件和儀器驅(qū)動程序的無關(guān)性,比如VXI測試設(shè)備中的多用表模塊由HP1411A更換為Racal4152A,只需要改變計算機上的一些設(shè)置,而不必改變測試應(yīng)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(chǎn)生儀器類(InstrumentClass)驅(qū)動程序來實現(xiàn)儀器可互換性的第六章(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(fù)雜的測試程序,該系統(tǒng)能夠?qū)V波器的幅頻特性進行測量要求:說明你采用的體系結(jié)構(gòu)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)境畫出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖答案:選用外置計算機體系結(jié)構(gòu),采用IEEE1394接口總線;選用的測試設(shè)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:VisualC++(或C、LabWindows/CVI)(2分)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如下:第七章什么是GPIB接口及接口系統(tǒng)?接口:器件與系統(tǒng)相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)電纜總稱為接口系統(tǒng)。什么是GPIB器件,它分為哪幾類?定義:凡是配備了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GPIB標(biāo)準(zhǔn)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1MByte/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GPIB總線管理線有哪些,它們的功能是什么?管理線:ATN、IFC、REN、EOI、SRQGPIB總線尋址概念。根據(jù)測試任務(wù)的需要由控者指派哪臺器件擔(dān)任講者,哪一臺或幾臺器件擔(dān)任聽者。接口功能與器件接口功能設(shè)置(IEEE488.1標(biāo)準(zhǔn)五種基本初級接口功能)標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的目的是提供一種有效的通信聯(lián)絡(luò)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(yīng)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??勺鳛榭卣咂骷挠校河嬎銠C、單片機、可編程控制器、時序邏輯控制電路等。講者器件:當(dāng)控者退出控制后,能夠發(fā)布測量數(shù)據(jù)、報告內(nèi)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發(fā)出的數(shù)據(jù)、程控命令的器件。如信號源。9.IEEE488.1標(biāo)準(zhǔn)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?

按內(nèi)容分為:接口消息(通令、專令(指令)、副令、地址,其判別標(biāo)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(yīng)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(jīng)數(shù)據(jù)線在互聯(lián)設(shè)備間準(zhǔn)確、無誤地傳遞。三線掛鉤的過程:當(dāng)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)送方檢查NRFD是否為0,當(dāng)NRFD=0時,表示收方全部準(zhǔn)備好了,發(fā)送方令DAV=1,接收方開始接收;直至全部接收方都接收完,

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