計算機測試系統(tǒng)01-

計算機測試系統(tǒng)主要內(nèi)容計算機測試系統(tǒng)是以計算機為核心，以測試為主要目的所組建的系統(tǒng)。主要介紹：計算機測試系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)和計算機測控系統(tǒng)的典型應(yīng)用。前續(xù)課程：數(shù)字電路、模擬電路、單片機。章節(jié)緒論監(jiān)控程序的設(shè)計時間量測量模入通道測量數(shù)據(jù)處理測試系統(tǒng)的抗干擾和可靠性設(shè)計第一章緒論1.1計算機測試系統(tǒng)的組成與典型應(yīng)用智能儀器虛擬儀器1.2計算機測控系統(tǒng)1.1計算機測試系統(tǒng)的組成與典型應(yīng)用1.1.1智能儀器

智能儀器是計算機技術(shù)與測量儀器相結(jié)合的產(chǎn)物，是含有微計算機或微處理器的測量儀器。它擁有對數(shù)據(jù)的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定智能的作用(表現(xiàn)為智能的延伸或加強等)。智能儀器的組成智能儀器微機系統(tǒng)專用外圍設(shè)備CPU存儲器通用外圍設(shè)備（鍵盤、顯示器等）測試部分GPIB接口傳感器測量電路數(shù)據(jù)采集電路（放大、采/保）A/D轉(zhuǎn)換智能儀器的優(yōu)點１.功能較多，使用靈活，配有通用接口，有完善的遠地和本地輸入／輸出功能，能很方便的接入測試系統(tǒng)。本地命令：通過儀器面板上的鍵盤發(fā)出的命令。遠地命令：通過通用測試系統(tǒng)總線上的鍵盤發(fā)出的命令。智能儀器的優(yōu)點2.具有自檢查、自校準(zhǔn)、自診斷能力。3.硬件軟化，即對CPU編程，用軟件完成硬件的功能。4.近年來，智能儀器已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識處理發(fā)展。模糊判斷、故障診斷、容錯技術(shù)、傳感器融合、機件壽命預(yù)測等，使智能儀器的功能向更高的層次發(fā)展，部分代替人來完成原來需要依靠人的智能才能完成的工作。智能儀器的工作過程CPU接收本/遠地命令，解釋并執(zhí)行。CPU通過接口發(fā)出控制信息給測試電路，以規(guī)定的功能啟動測量。測試電路的數(shù)據(jù)由CPU讀取、處理、儲存、輸出。1.1.2虛擬儀器（VirtualInstrument）虛擬儀器指在通用計算機上添加一些專用軟件和必要的儀器硬件模塊，使用戶在相應(yīng)軟件的支持下，操作這臺計算機時就象操作一臺專門設(shè)計的傳統(tǒng)儀器一樣。虛擬儀器強調(diào)軟件的作用，提出“軟件就是儀器”的概念。虛擬儀器與智能儀器的區(qū)別在于微機是否與儀器的測量部分融合在一起。虛擬儀器的內(nèi)部功能信號采集與控制數(shù)據(jù)分析處理測量結(jié)果的表達虛擬儀器的構(gòu)成要素虛擬儀器硬件平臺應(yīng)用軟件計算機儀器硬件虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺LabVIEW（NI）LabWindows/CVI（NI）VEE（HP）虛擬儀器的構(gòu)成方式PC-DAQ測試系統(tǒng)GPIB系統(tǒng)VXI系統(tǒng)PXI系統(tǒng)

VXI總線和PXI總線是NI公司推出的兩種先進的總線系統(tǒng)，它們特別適合組成各種虛擬儀器系統(tǒng)，在測控領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。DAQ儀器利用PC技術(shù)，設(shè)計手段靈活，性價比高，性能選擇范圍大，大量的軟件工具可用VXI總線VXI總線是計算機操作的模塊化自動儀器系統(tǒng)，是結(jié)合GPIB儀器和DAQ板的先進技術(shù)而發(fā)展起來的高速、多廠商、開放式工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。VXI技術(shù)優(yōu)化了諸如高速A/D轉(zhuǎn)換器、標(biāo)準(zhǔn)化觸發(fā)協(xié)議以及共享內(nèi)存和局部總線等先進技術(shù)和性能，成為可編程儀器的新領(lǐng)域，并已成為電子測量儀器行業(yè)的熱門領(lǐng)域。VXI總線技術(shù)經(jīng)過十年的發(fā)展，它依靠有效的標(biāo)準(zhǔn)化，采用模塊化的方式，實現(xiàn)了系列化、通用化以及VXI儀器的互換性和互操作性。

PXI總線VXI雖然實現(xiàn)了平臺的模塊化，但是價格昂貴、使用復(fù)雜。GPIB具有較高的性價比，但是卻難以集成到同步、高效的測試系統(tǒng)中。1997年，NI起草出新的解決方案：PXI,并在1998年作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推向市場。PXI產(chǎn)品成本較低，它集定時與觸發(fā)、高帶寬及高性價比于一身，并能輕松地將硬件和軟件，包括VXI、GPIB及串口設(shè)備與PXI新產(chǎn)品、USB及以太網(wǎng)設(shè)備集成在一起。今天，有許多公司正在積極開發(fā)并支持各種PXI模塊，為更多的應(yīng)用提供全新的產(chǎn)品。這一平臺的未來發(fā)展被持續(xù)看好。

虛擬儀器的主要特點具有極大的靈活性虛擬儀器的軟/硬件采用模塊化設(shè)計，具有開放性、互換性和可重復(fù)使用的特點。融合了計算機強大的硬件功能，利用了計算機豐富的軟件資源。虛擬儀器基于網(wǎng)絡(luò)和接口技術(shù)，具有更方便、更靈活的互聯(lián)能力。圖1-3集中型計算機測試系統(tǒng)計算機測試系統(tǒng)在組建方式上可分為集中型和積木型功能和結(jié)構(gòu)固定圖1-4積木式自動測試系統(tǒng)系統(tǒng)組成靈活方便，但總線傳輸速度不夠快實時故障診斷系統(tǒng)1.2計算機測控系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)是以計算機為核心，以測控為主要目的所組建的系統(tǒng)。計算機測控系統(tǒng)主要有：1.程序控制系統(tǒng)——開環(huán)控制2.實時閉環(huán)控制系統(tǒng)圖1-6程序控制系統(tǒng)框圖圖1-7計算機實時閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖圖1－8分布式局部網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)示意圖(a）分散式局部網(wǎng)絡(luò)測控圖1－8分布式局部網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)示意圖(b）遞階式局部網(wǎng)絡(luò)測控過程通道輸入/輸出通道稱為過程通道，它是微機與測