基于多總線的自動檢定／校準測試系統(tǒng)設計

2 自動檢定／校準測試系統(tǒng)軟件設計
自動檢定／校準測試系統(tǒng)軟件要能適應對不同廠家、不同型號、不同接口的儀器的自動檢定／校準。為了提高軟件的通用性，將檢定／校準流程與系統(tǒng)軟件分開，系統(tǒng)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(tǒng)執(zhí)行檢定／校準時，從數據庫讀取相應的檢定／校準流程，實現(xiàn)對不同儀器的檢定校準。按照上述功能需求，多總線自動檢定／校準測試系統(tǒng)軟件由檢定／校準管理層、檢定／校準執(zhí)行層、數據庫管理系統(tǒng)、I／O接口層組成，系統(tǒng)軟件結構框架圖，如圖2所示。

2．1 多總線儀器硬件兼容的實現(xiàn)方案
如圖2中VISA接口子層是實現(xiàn)儀器統(tǒng)一編程接口的核心。VISA詳細規(guī)范了虛擬儀器I／O接口軟件的組成、內部結構與實現(xiàn)規(guī)則，而符合此規(guī)范的虛擬儀器I／O接口函數就是VISA庫。VISA庫對于儀器驅動程序開發(fā)者來說是一個可調用的操作函數集，它駐留于計算機系統(tǒng)之中執(zhí)行儀器的特殊功能，為計算機與儀器提供軟件層連接，以實現(xiàn)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)盟致力于開發(fā)計算機和測試系統(tǒng)間的通用接口語言。SCPI是為測試測量儀器而設計的一種可讀的ASCII碼儀器命令語言SCPI為各類程控儀器提供了通用的語言和語法規(guī)則，它獨立于硬件，其字符串可以通過任何儀器接口發(fā)送，它的命令可由C，C++，Visual Basic等任何一種編程語言發(fā)出。
I／O接口層是實現(xiàn)系統(tǒng)兼容多總線類型儀器的主要層次。通過對儀器應用命令和操作以及I／O進行標準化，使得儀器應用程序的開發(fā)與儀器接口無關。該層可細分為4個子層，分別是：VISA接口層、標準命令層SCPI、儀器驅動程序及函數層。其中，VISA與SPCI層是I／O接口與命令接口層，函數定義與驅動程序構成應用編程接口層。I／O接口層實現(xiàn)了儀器和通信協(xié)議對儀器應用編程的透明，也就是說，這一層與通信協(xié)議及儀器本身是無關的。
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／校準過程中，測試系統(tǒng)中各個儀器所需要依次進行的一步一步操作。測量流程中包含檢定／校準項目、測量點、所使用儀器的功能、量程設置等信息，測試流程隨著檢定／校準時使用的儀器、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(tǒng)合理、有效地組織、管理檢定／校準過程中涉及到的信息和數據。自動檢定／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、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，軟件通過訪問數據庫中存儲的測量流程來控制儀器。自動檢定／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型和型號的可程控儀器的兼容性。