用于将测试仪器连接到计算机的接口

接口/总线/驱动

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描述

  几乎只要计算机能够负担得起一般用途,工程师就开始使用它们来控制测试仪器。例如,HewlettPackard最初是一家测试仪器公司。虽然惠普现在只是一家计算机公司,但他们的第一款产品是1938年发布的,它是一款音频振荡器。

  惠普于1966年开发了他们的第一台计算机HP2116A,主要用于控制测试仪器。然而,计算机设计得非常好,客户开始将它们用于各种计算应用,而不仅仅是仪器控制。计算机迅速成为惠普业务的最大部分,他们在1990年脱离了测试和测量业务,专注于计算机和打印机。

  多年来,计算机对测试工程师和测试系统开发变得越来越重要。许多因素导致了这种发展,测试成本肯定是其中之一。通过自动化测试,公司能够以比手动执行测试更快,更少的错误执行测试。产品复杂性是需要测试创新的另一个因素。随着产品变得越来越复杂,测试也随之而来,计算机可以帮助公司管理这种测试复杂性。

  测试工程师在使用计算机控制测试设备时必须跳过的第一个障碍之一是确定如何将测试设备连接到计算机。多年来,已经开发了许多不同的测试总线以使这项任务更容易。我们来看几个:

  HewlettPackard接口总线(又名HPIB,GPIB和IEEE488)

  HewlettPackard在20世纪60年代后期开发了第一个被广泛接受的仪器接口,称为HewlettPackard接口总线,或HPIB。当惠普以象征性费用提供时,其他测试仪器制造商采用了该总线。此时,它被称为通用接口总线(GPIB)。1975年,IEEE根据GPIB规范起草了标准IEEE-488,可编程仪器标准数字接口。

  IEEE488总线是一个16位宽的并行总线。八行是数据行,而另外八行是控制行。连接器是24针连接器,还包含8条接地线。多达十六种不同的仪器可以菊花链形式连接到计算机或总线控制器。

  惠普的计算机显然是第一台拥有IEEE488接口的计算机,但其他计算机很快就出现了。NI为DECPDP-11计算机开发了IEEE488接口,并且许多个人计算机都有IEEE488接口。即使是CommodorePET也有可选的IEEE488接口。

  虽然此接口已被其他更快速且更易于使用的测试仪器接口所取代,但许多旧系统仍使用IEEE488总线。这证明了它的设计和实用性。

  PC总线接口

  当IBM个人计算机于20世纪80年代推出时,许多制造商开发了仪表卡,用户可以将其插入PC的工业标准体系结构(ISA)总线进行测量和切换信号。当需要更高性能时,PC制造商将迁移到外围组件互连或PCI总线。由英特尔推出,它从20世纪90年代初到21世纪初使用。它已被PCIExpress取代。

  PXI或PCIeXtensionsforInstrumentation由NationalInstruments开发并于1997年推出。该标准现在由PXI系统联盟支持,该联盟是一个贸易集团,其成员包括许多主要的测试和测量设备供应商。

  PXI基于CompactPCI标准,但增加了功能,包括集成定时和同步以及触发器,使其更适用于测试和测量应用。PXI模块可满足许多不同制造商的各种测试需求。

  VXI总线

  与PXI总线类似,VXI总线基于标准计算机总线架构,在本例中为VME总线。VXI(用于仪器的VME扩展)为基本VME标准添加了对测试和测量应用程序有用的功能。正如VME总线过去仍然用于高性能应用一样,VXI总线通常用于代替PXI总线,用于需要PXI总线可提供的更高性能的测试应用。VXI总线系统的最大市场可能是航空电子设备和军用自动测试设备市场。

  VXIbus系统由一个或多个机箱组成,您可以将控制器和仪表模块插入其中。每个机箱最多包含13个插槽,VXI模块通常为6U或C大小的模块。除了连接模块的总线外,机箱通常还提供系统电源和冷却。

  在VXI总线联盟支持VXI总线标准,并测试应用软件,如MATLAB和LabView的继续支持VXI总线仪器。

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