基于多總線(xiàn)的自動(dòng)檢定／校準測試系統設計

2 自動(dòng)檢定／校準測試系統軟件設計
自動(dòng)檢定／校準測試系統軟件要能適應對不同廠(chǎng)家、不同型號、不同接口的儀器的自動(dòng)檢定／校準。為了提高軟件的通用性，將檢定／校準流程與系統軟件分開(kāi)，系統軟件可以為不同的儀器編輯檢定／校準流程并存放在數據庫中；系統執行檢定／校準時(shí)，從數據庫讀取相應的檢定／校準流程，實(shí)現對不同儀器的檢定校準。按照上述功能需求，多總線(xiàn)自動(dòng)檢定／校準測試系統軟件由檢定／校準管理層、檢定／校準執行層、數據庫管理系統、I／O接口層組成，系統軟件結構框架圖，如圖2所示。

2．1 多總線(xiàn)儀器硬件兼容的實(shí)現方案
如圖2中VISA接口子層是實(shí)現儀器統一編程接口的核心。VISA詳細規范了虛擬儀器I／O接口軟件的組成、內部結構與實(shí)現規則，而符合此規范的虛擬儀器I／O接口函數就是VISA庫。VISA庫對于儀器驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)可調用的操作函數集，它駐留于計算機系統之中執行儀器的特殊功能，為計算機與儀器提供軟件層連接，以實(shí)現對儀器的程控。
可程控儀器標準命令(SCPI-Standard Com-mands for Programmable Instruments)于1990年提出。SCPI聯(lián)盟致力于開(kāi)發(fā)計算機和測試系統間的通用接口語(yǔ)言。SCPI是為測試測量?jì)x器而設計的一種可讀的ASCII碼儀器命令語(yǔ)言SCPI為各類(lèi)程控儀器提供了通用的語(yǔ)言和語(yǔ)法規則，它獨立于硬件，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)現系統兼容多總線(xiàn)類(lèi)型儀器的主要層次。通過(guò)對儀器應用命令和操作以及I／O進(jìn)行標準化，使得儀器應用程序的開(kāi)發(fā)與儀器接口無(wú)關(guān)。該層可細分為4個(gè)子層，分別是：VISA接口層、標準命令層SCPI、儀器驅動(dòng)程序及函數層。其中，VISA與SPCI層是I／O接口與命令接口層，函數定義與驅動(dòng)程序構成應用編程接口層。I／O接口層實(shí)現了儀器和通信協(xié)議對儀器應用編程的透明，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 引入獨立于軟件的測量流程，增加軟件的通用性
測量流程即檢定步驟，是完成一臺儀器檢定／校準過(guò)程中，測試系統中各個(gè)儀器所需要依次進(jìn)行的一步一步操作。測量流程中包含檢定／校準項目、測量點(diǎn)、所使用儀器的功能、量程設置等信息，測試流程隨著(zhù)檢定／校準時(shí)使用的儀器、檢定／校準項目等具體情況的變化而有很大的不同。數據庫管理系統合理、有效地組織、管理檢定／校準過(guò)程中涉及到的信息和數據。自動(dòng)檢定／校準軟件用到被檢和標準儀器的程控指令、檢定／校準項目和測量點(diǎn)、誤差上下限、檢定／校準結果等各種信息和數據以測量流程的形式全部存入數據庫中，軟件通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)數據庫中存儲的測量流程來(lái)控制儀器。自動(dòng)檢定／校準軟件的源代碼中不涉及具體的儀器信息，使軟件具有對不同類(lèi)型和型號的可程控儀器的兼容性。