基于多總線的自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2 自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)軟件要能適應(yīng)對(duì)不同廠家、不同型號(hào)、不同接口的儀器的自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)。為了提高軟件的通用性，將檢定／校準(zhǔn)流程與系統(tǒng)軟件分開(kāi)，系統(tǒng)軟件可以為不同的儀器編輯檢定／校準(zhǔn)流程并存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中；系統(tǒng)執(zhí)行檢定／校準(zhǔn)時(shí)，從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取相應(yīng)的檢定／校準(zhǔn)流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同儀器的檢定校準(zhǔn)。按照上述功能需求，多總線自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)軟件由檢定／校準(zhǔn)管理層、檢定／校準(zhǔn)執(zhí)行層、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、I／O接口層組成，系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框架圖，如圖2所示。

2．1 多總線儀器硬件兼容的實(shí)現(xiàn)方案
如圖2中VISA接口子層是實(shí)現(xiàn)儀器統(tǒng)一編程接口的核心。VISA詳細(xì)規(guī)范了虛擬儀器I／O接口軟件的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)規(guī)則，而符合此規(guī)范的虛擬儀器I／O接口函數(shù)就是VISA庫(kù)。VISA庫(kù)對(duì)于儀器驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)可調(diào)用的操作函數(shù)集，它駐留于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中執(zhí)行儀器的特殊功能，為計(jì)算機(jī)與儀器提供軟件層連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的程控。
可程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令(SCPI-Standard Com-mands for Programmable Instruments)于1990年提出。SCPI聯(lián)盟致力于開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)和測(cè)試系統(tǒng)間的通用接口語(yǔ)言。SCPI是為測(cè)試測(cè)量?jī)x器而設(shè)計(jì)的一種可讀的ASCII碼儀器命令語(yǔ)言SCPI為各類程控儀器提供了通用的語(yǔ)言和語(yǔ)法規(guī)則，它獨(dú)立于硬件，其字符串可以通過(guò)任何儀器接口發(fā)送，它的命令可由C，C++，Visual Basic等任何一種編程語(yǔ)言發(fā)出。
I／O接口層是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兼容多總線類型儀器的主要層次。通過(guò)對(duì)儀器應(yīng)用命令和操作以及I／O進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使得儀器應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)與儀器接口無(wú)關(guān)。該層可細(xì)分為4個(gè)子層，分別是：VISA接口層、標(biāo)準(zhǔn)命令層SCPI、儀器驅(qū)動(dòng)程序及函數(shù)層。其中，VISA與SPCI層是I／O接口與命令接口層，函數(shù)定義與驅(qū)動(dòng)程序構(gòu)成應(yīng)用編程接口層。I／O接口層實(shí)現(xiàn)了儀器和通信協(xié)議對(duì)儀器應(yīng)用編程的透明，也就是說(shuō)，這一層與通信協(xié)議及儀器本身是無(wú)關(guān)的。
2．2 引入獨(dú)立于軟件的測(cè)量流程，增加軟件的通用性
測(cè)量流程即檢定步驟，是完成一臺(tái)儀器檢定／校準(zhǔn)過(guò)程中，測(cè)試系統(tǒng)中各個(gè)儀器所需要依次進(jìn)行的一步一步操作。測(cè)量流程中包含檢定／校準(zhǔn)項(xiàng)目、測(cè)量點(diǎn)、所使用儀器的功能、量程設(shè)置等信息，測(cè)試流程隨著檢定／校準(zhǔn)時(shí)使用的儀器、檢定／校準(zhǔn)項(xiàng)目等具體情況的變化而有很大的不同。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)合理、有效地組織、管理檢定／校準(zhǔn)過(guò)程中涉及到的信息和數(shù)據(jù)。自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)軟件用到被檢和標(biāo)準(zhǔn)儀器的程控指令、檢定／校準(zhǔn)項(xiàng)目和測(cè)量點(diǎn)、誤差上下限、檢定／校準(zhǔn)結(jié)果等各種信息和數(shù)據(jù)以測(cè)量流程的形式全部存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，軟件通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的測(cè)量流程來(lái)控制儀器。自動(dòng)檢定／校準(zhǔn)軟件的源代碼中不涉及具體的儀器信息，使軟件具有對(duì)不同類型和型號(hào)的可程控儀器的兼容性。