LXI接口VISA設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,將以太網(wǎng)應(yīng)用于測試測量系統(tǒng)的LXI總線已成為儀器界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。組建LXI接口的自動(dòng)測試系統(tǒng),將傳統(tǒng)的GPIB、VXI、PXI儀器納入LXI系統(tǒng)中,充分利用傳統(tǒng)儀器的功能、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化測量與控制等已成為一種新的趨勢。而 LXI接口自動(dòng)測試系統(tǒng)的關(guān)鍵在于虛擬儀器軟件架構(gòu)(VISA庫)的設(shè)計(jì)上，為了控制標(biāo)準(zhǔn)LXI設(shè)備以及通過實(shí)驗(yàn)室研制的LXI-VXI適配器和LXI-GPIB適配器控制VXI和GPIB設(shè)

2、備,本文在Windows操作系統(tǒng)上采用標(biāo)準(zhǔn)C語言開發(fā)了一套LXI接口VISA庫,并以動(dòng)態(tài)鏈接庫的形式進(jìn)行發(fā)布。
　　VISA的整體架構(gòu)設(shè)計(jì),尤其是其內(nèi)部各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),是后續(xù)VISA接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),直接關(guān)系到VISA庫的運(yùn)行效率。根據(jù)VISA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了資源結(jié)構(gòu)、會話結(jié)構(gòu)、查找列表、事件結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于表征系統(tǒng)中的硬件資源及用戶層交互信息。資源結(jié)構(gòu)表征實(shí)際的硬件資源信息,采用了數(shù)組形式表征以及共享內(nèi)存方式存儲以

3、便實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程的數(shù)據(jù)共享和交互。會話結(jié)構(gòu)、查找列表、事件結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于應(yīng)用程序與VISA庫進(jìn)行數(shù)據(jù)互動(dòng),出于高效查找和節(jié)省內(nèi)存空間等因素的考慮,選用了鏈表形式表征。
　　資源管理器在VISA庫扮演了極其重要的角色,負(fù)責(zé)組織和管理系統(tǒng)的各類軟硬件資源,其設(shè)計(jì)過程中主要有VXI-11網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)現(xiàn)以及VXI A24/A32地址空間分配等關(guān)鍵技術(shù)。VXI-11網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)基于開放源代碼的oncrpc庫,本文設(shè)計(jì)了VXI-11的RP

4、C調(diào)用和回復(fù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包格式,給出了具體的參數(shù)設(shè)置和開發(fā)流程。資源管理器對系統(tǒng)中存在的VXI A24/A32地址空間了進(jìn)行分配,并將結(jié)果寫入VXI模塊相應(yīng)的寄存器中,從而使該類設(shè)備可使用A24/A32地址空間進(jìn)行大范圍尋址。
　　VISA接口函數(shù)是最終呈現(xiàn)給用戶的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),本文根據(jù)VISA規(guī)范實(shí)現(xiàn)了其中的大部分并給出了相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文實(shí)現(xiàn)的VISA接口函數(shù)包括基本的資源打開/關(guān)閉、資源查找、基本I/O操作、格式化I/O操作

5、和存儲器I/O操作等,此外還設(shè)計(jì)了VISA庫的若干高級功能如屬性控制、資源鎖定以及事件機(jī)制。VISA事件機(jī)制是VISA庫設(shè)計(jì)過程中較為關(guān)鍵的部分,本文采用多線程的方法加以實(shí)現(xiàn),方便簡潔而且運(yùn)行效率較高。
　　為了驗(yàn)證本文VISA庫的正確性和合理性,本文在Microsoft Visual Studio和NI LabWindows CVI等VISA應(yīng)用程序常用的開發(fā)環(huán)境中對LXI、VXI、GPIB等設(shè)備進(jìn)行了測試。首先測試了VISA庫