测试系统集成技术

1、第10章 测试系统集成技术,10.1 概述 10.2 测试系统中的通信技术 10.3 GPIB系统,通常把在最少人工参与下能自动进行测量、处理、显示或输出测试结果的系统称为自动测试系统。, 10.1 概述,自动测试系统的发展是为了满足： 急剧增加的测试复杂性的要求； 特殊测试的要求； 自动测试系统的发展大致可分为三个阶段： 第一代自动测试系统 不采用标准总线接口，针对具体任务设计的专用测试系统，不具有灵活组建的通用性。 第二代自动测试系统 采用了标准化的通用可程控测量仪器接口总线（如IEEE 488），可程序控制的仪器和测控计算机（控制器），从而使得自动测试系统的设计、组建和使用都较容易。,第

2、三代自动测试系统： 由微型计算机、通用硬件和应用软件三部分组成，充分发挥计算机的作用。,自动测试系统集成了仪器技术、总线技术、计算机技术、软件技术、可测性设计技术。 总线技术是自动测试系统的重要组成部分，解决了互联设备在机械、电气、功能上的兼容问题，保证各种命令和测试数据在互联设备间准确无误地传递。 RS-232C、IEEE488（GPIB）、VXI、PXI、USB等。 GPIB-通用接口总线系统（General Purpose Interface Bus） 70年代，美国HP公司提出，HP-IB; IEEE和IEC确认， IEEE488 （美国），GPIB（欧洲）； 标准总线的优点：可以根据

3、具体测试任务的需要，选用现成的标准总线接口的仪器（包括计算机），组建自动测试系统，系统也可以随时改建或重建。, 测试系统集成时需要考虑的问题：,确定测试任务和需求分析、功能定义 选择主控制器及测试模块 选择主机箱 开关及测试接口的选择 选择系统软件开发平台 测试软件设计和文档开发,10.2 测试系统中的通信技术,一、串行通信和并行通信 1.串行通信 信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯 。 常见的串行标准是RS232/244/485 。 2. 并行通信 并行通信是在两个设备之间同时传输多个数据位，它主要用于近距离通信，速度快，处理简单。 仪器与计算机之间常用的并行通信标准有EP

4、P、SPP等,二、有线通信和网络化测试技术,Internet在远程数据采集与控制，高档测试仪器设备的远程实时调用，远程设备故障诊断等场合得到了越来越广泛的应用。 利用现有Internet资源，而不需要建立专门的拓扑网络。 把TCP/IP协议嵌入现场智能仪器或传感器中，使信号的传输通过TCP/IP进行，网络化仪器设备成为网络中的独立节点，信息可通过网络从一个节点传输到另一个节点，使实时、动态的在线测控成为现实。,三、无线通信技术,有线的分布式网络测试系统，当设备多时连线十分复杂，而且适用于系统相对固定；若系统移动至它处时，需要重新连线；若添加新测试仪器,需要增加连接线，使用不方便。 无线通信网的

5、测试系统，设备以无线方式进行通信，设备之间不需连线，组建系统十分方便。 无线局域网技术标准主要有IEEE802.11、HomeRF和蓝牙等,油井无线监测系统,10.3 GPIB系统,测试系统实例 任务：人工测试放大器幅频特性,测试过程： 调电压源，使放大器建立直流工作状态； 调信号源，产生不同频率和电平的信号做激励； 从电压表读出输出电压； 记录、画图。,系统中人的作用：（1）指挥测试过程：确定操作步骤、消息流通方向等； （2）操作设备。,上述任务的自动测试方案,计算机 人的指挥作用； 接口 人的操作功能； 消息在总线中传输。,IEEE488（GPIB）接口总线信号,GPIB接口总线组成的自动

6、测试系统主要由设备、接口和总线三部分组成 GPIB系统中的设备（器件）分为控者、讲兼听者、讲者、听者。 控者：一般是计算机，除了控制管理接口系统外，还要与系统中各器件交换数据信息，能控、讲、听。 讲者：只能发送数据； 听者：只能接收数据； 讲兼听者：具备讲和听功能。,接口总线接插件是24芯，定义了16根信号线，其中8根数据线、3根挂钩线、5根管理线。 （1）数据线：DIO1DIO8，并行传递8位数据； （2）管理线 IFC：接口清除信号线，令系统内所有设备的接口功能置于初始状态。 ATN：注意信号线。 ATN=1，数据总线上传递的是接口消息； ATN=0，数据总线上传递的是设备消息； SRQ：

7、服务请示信号线。 SRQ=1，表示有设备向控者提出了服务请求（即中断请求）,REN：远程使能信号线。 REN=1，设备处于远控状态（程序控制）； REN=0，设备处于本控状态（前面板按键控制）； EOI：结束或识别信号线 ATN=0，且EOI=1：讲者所发一连串数据在此结束； ATN=1，且EOI=1：控者要对请求服务的设备进行并行查询； （3）挂钩线（联络线） DAV：数据有效数据线，源方控制。DAV=1，表示数据有效； NRFD：未准备好接收数据。 NRFD=1，未准备好； NRFD-0，所有接收设备都准备好了；,NDAC：未接收到或未接收完数据。受方控制。 NDAC=1，受方尚未收下数据

8、； NDAC=0，受方已经收下数据，源方可以准备下一次传送；,挂钩过程： 源方宣布数据无效，DAV=0，等待受方发送NRFD消息； NRFD=0，所有受方设备准备好； 源方宣布数据有效，DAV=1； 源方向受方传送一个数据字节，NDAC=1； 全部听设备都收到此数据，NDAC=0； 重新开始下一次发送。,GPIB系统设备管理,GPIB总线上最多可以接15台设备（包括系统中央控制器）； 数据最长传递距离 20m，每两个器件之间电缆一般为2m，以保证数据通信的可靠性; 系统中可以有多个控者，但同一时刻只能有一个责任控者； 系统控者：对系统控制权进行实行管理和分配的设备，只能由一台设备担任，有权随时收回总线控制权； 责任控者：负责管理各仪器设备的工作，响应其他仪器设备提出的请求，处理测量结果。可由多台设备轮流担任； 同一时刻，总线上只能有一个讲者，可以有多个听者。,GPIB总线采用地址区分设备； 5 bit 地址编码方式，共有25=32个地址码； 责任控者使用一个字节中的低5位对设备寻址； XXX11111=“不听”或“不讲”，所以实际只有31个地址，称为 主地址； 如果再使用副地址，则地址最大容量可扩充为 3131=961 个,GPIB系统设备管理（续）,GPIB系统的通信方式 比特并行，字节串行，异步通信方