VXI總線在通用裝備測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

1測試系統(tǒng)硬件的組建
vxi總線測試系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)控制的測試系統(tǒng)，一般由主計(jì)算機(jī)、vxi總線主機(jī)箱和vxi總線模塊組成。依據(jù)主計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)的連接方式不同，系統(tǒng)可分為內(nèi)嵌式和外掛式兩種。所謂內(nèi)嵌式就是將一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)集成在0槽模塊中，應(yīng)用時(shí)只需接上鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)等設(shè)便可實(shí)現(xiàn)vxi控制。它具個(gè)有最小的物理尺寸，并與背板總線直接連接，可直接采用字串協(xié)議與vxi消息基設(shè)備進(jìn)行通信，充分發(fā)揮了vxi總線的性能，但不能跟蹤pc機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通常用于數(shù)據(jù)傳輸速率高和對測試系統(tǒng)空間尺寸要求高的場合。而外掛式，主計(jì)算機(jī)采用gpib（ieee488）或者mxi總線，通過安裝于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的gpib或mxi接口卡，完成對vxi總線、gpib總線中vme總線等儀器的控制。這種方式的優(yōu)勢在于能夠隨著能愛畜計(jì)算機(jī)的發(fā)展而不斷更新控制平臺(tái)，還可以與gpib、vme總線儀器方便地構(gòu)成混合測試系統(tǒng)。

目前國內(nèi)許多單位擁有大量的gpib及vme總線儀器，而在某些領(lǐng)域內(nèi)，面向被測對象還需用一些專用設(shè)備。所以考慮到經(jīng)費(fèi)的限制，只要條件（如體積、速度等）允許，就應(yīng)當(dāng)充利用這些現(xiàn)有資源；同時(shí)有些測試領(lǐng)域（如微波）的vxi產(chǎn)品開發(fā)種尚不夠多，還存在系統(tǒng)開發(fā)的因循漸進(jìn)問題，所以一般情況下，我們應(yīng)選擇vxi總線混合式測試系統(tǒng)。系統(tǒng)組建可按圖1所示的流程進(jìn)行。

其中，測試需求分析和測試方法研究應(yīng)在系統(tǒng)集成人員的協(xié)助下，由熟悉被測對象的專業(yè)人員來完成。這兩項(xiàng)研究的結(jié)果，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的簡繁程度和設(shè)計(jì)的合理性、先進(jìn)性。應(yīng)當(dāng)在滿足測試要求的前提下，盡量選擇性能價(jià)格比好的產(chǎn)品。例如，在采集很窄的脈沖時(shí)，如果信號是可重復(fù)的，就沒有必要對采集模塊的采樣速率做出很高的要求，使用采集速度不太高的數(shù)字示波器在多周期里對其進(jìn)行隨機(jī)采樣，就可以得到所需要的波形和各種參數(shù)。后面各項(xiàng)應(yīng)由測試人員、專業(yè)人員配合系統(tǒng)集成人員共同完成。

除必不可少的專用設(shè)備外，所選設(shè)備應(yīng)盡量通用化、標(biāo)準(zhǔn)化。主機(jī)箱和0槽模塊以及通用儀器模塊應(yīng)以知名公司的成熟產(chǎn)品為主，這樣可以保證質(zhì)量，性能價(jià)格比適中。對于主機(jī)箱，一般情況下應(yīng)選擇普通主機(jī)箱；在對電磁兼容要求高的測試場合，應(yīng)考慮選擇微波主機(jī)箱；車載、艦載等場合應(yīng)當(dāng)考慮選擇加固機(jī)箱。其它模塊可以在優(yōu)先考慮適用、成熟而對信譽(yù)良好的vxi產(chǎn)品的前提下，根據(jù)實(shí)際情況，盡量利用原有的儀器資源。在將gpib儀器更換為vxi模件時(shí)，應(yīng)選易后難、循序漸進(jìn)。當(dāng)系統(tǒng)測試有特殊要求時(shí)，為了降低價(jià)格、提高性能，也可自行設(shè)計(jì)模塊。

2測試系統(tǒng)軟件平臺(tái)的選擇
測試軟件是為有效地運(yùn)用硬件系統(tǒng)資源、實(shí)現(xiàn)各種測控功能而提供的程序系統(tǒng)及有關(guān)資料的集合。測試軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

系統(tǒng)軟件是指為充分發(fā)揮或擴(kuò)充硬件交通而配置的軟件。vxi系統(tǒng)軟件按其層可分為與儀器打交道的底層軟件、中間層的儀器驅(qū)動(dòng)軟件以及最高層的“軟面板”軟件；除此之外，屬消息基模塊的儀器還有相應(yīng)的駐機(jī)軟件。這些軟件通常是由廠家提供的。由于vxi總線規(guī)范只規(guī)定了機(jī)械和總線的規(guī)范，沒有對軟件和語言作出規(guī)定，為了提高儀器驅(qū)動(dòng)程序質(zhì)量和兼容性，世界上主要的儀器生產(chǎn)廠家成立了vxiplugplay聯(lián)盟，規(guī)定了vxi軟件規(guī)范，即vpp規(guī)范，增加了系統(tǒng)的開放性和多個(gè)廠家的互換性?，F(xiàn)在廠家提供的驅(qū)動(dòng)器一般都是符合vpp規(guī)范的。

應(yīng)用軟件是指用戶為解決采集、測試和控制等具體問題而編制的軟件。用戶在開發(fā)應(yīng)用軟件時(shí)，軟件平臺(tái)的合理選擇對于包括vxi產(chǎn)品在內(nèi)通用設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)具有重要的影響。除了windows下通用的編程環(huán)境外，目前比較流行的開發(fā)平臺(tái)有以下三種：
（1）ni公司的labwindows/cvi，它提供ansic編程環(huán)境，支持有圖形用戶接口的開發(fā)應(yīng)用工作，支持vpp儀器驅(qū)動(dòng)器。圖形用戶接口專門用于儀器控制器的設(shè)計(jì)，支持儀器驅(qū)動(dòng)呂的交互式控制、軟件的操作執(zhí)行等，用它開發(fā)符合vpp規(guī)范的儀器驅(qū)動(dòng)器比較方便。
（2）ni公司的labview，它雖然不使用c語言，但有使用儀器驅(qū)動(dòng)器dll的能力，支持vpp儀器驅(qū)動(dòng)器。它支持圖形用戶接口的開發(fā)，是一種圖形化編程語言。
（3）hp公司的hpvee，它提供的儀器控制方式比較多，如使用scpi命令的directi/o方式和使用vpp儀器驅(qū)動(dòng)器等；對于hp公司的儀器，還可以使用它提供的面板驅(qū)動(dòng)器（paneldriver）。編程時(shí)它和labview相似，使用圖形化的編程工具，測試人員只需調(diào)出所使用儀器的圖標(biāo)，輸入相關(guān)的條件和參數(shù)，并按測試流程將儀器連接起來就可完成編程工作。

此外，美國的tektronix、mantech和racal公司都已研制出基于圖形的軟件開發(fā)平臺(tái)。具體使用哪種軟件平臺(tái)，用戶可根據(jù)自己的需要和對軟件的熟悉程序來決定。如果采用的是混合式測試系統(tǒng)，應(yīng)用于較簡單的測試任務(wù)、對測試速度要求不高時(shí)，可根據(jù)產(chǎn)品的廠家選用其中一種，采用相應(yīng)的圖形編程，或者形和傳統(tǒng)編程語言混合編程；當(dāng)測試任務(wù)較為復(fù)雜、對測試速度要求較高時(shí)，則可選用語言編程，如labwindows/cvi，或者選擇一種通用的windows平臺(tái)，如采用visualbasic或visualc++等語言編程開發(fā)。