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可程控仪器标准命令-SCPI

发布日期:2017-11-30 10:36:27 【关闭】
摘要:IEEE488.2标准在很大程度上解决了使用IEEE488.1时所遇到的问题,使自动测试标准化程度得到很大提高。由于可程控仪器品种浩瀚,功能繁多,长期以来,对仪器消息未能做到标准化,其程控命令集通常由仪器制造商自行设定,这给仪器使用者和系统设计人员在编程上造成很大困难,即使是同一功能的程控,其命令也可能大有差别。例如:不同种类的数字万用表DMM 的直流电压测量功能,使用的程控命令就可能有DC,DCV等等

   IEEE488.2标准在很大程度上解决了使用IEEE488.1时所遇到的问题,使自动测试标准化程度得到很大提高。由于可程控仪器品种浩瀚,功能繁多,长期以来,对仪器消息未能做到标准化,其程控命令集通常由仪器制造商自行设定,这给仪器使用者和系统设计人员在编程上造成很大困难,即使是同一功能的程控,其命令也可能大有差别。例如:不同种类的数字万用表DMM 的直流电压测量功能,使用的程控命令就可能有DC,DCV等等。因此编程人员在编写应用软件时,要逐个查询命令手册,而且由于兼容性差,更换仪器就必须修改程序,程控命令之间还可能出现混淆和矛盾。根据这种情况,1988年 HP公司提出了它的系统语言 HP-SL。作为一种通用语言,它的通用命令可以超越仪器而实现标准化,1989年 HP-SL改称为测试和测量系统语言 TMSL,但这时仍为独家的解决方案。1990年4月,由 HP,Tek等九家知名的仪器制造商组成的联合体,同意采用可程控仪器标准命令 SCPI,并公布了第一个标准文本 SCPIRev.1990.0,主要侧重解决仪器程控和仪器响应中器件消息的标准化问题

   SCPI与过去的仪器语言的根本区别在于其描述的是人们正在试图测量的信号,而不是用来测量信号的仪器,这样就不用花费很多时间来研究测量的仪器,而把主要精力放在如何解决实际应用的问题上。

   对于遵循SCPI的仪器或它所覆盖的功能,仪器的程控有最大的兼容性。例如:早期生产和最新生产 的 DMM,测 量 交 流 电 压 的 SCPI命 令 均 为 “MEAS:VOLT:AC?”或 “MEASure:VOLTage:AC?”,这种不同时期产生的同类仪器的兼容称为纵向兼容。又如:不论用示波器还是用计 数 器 测 量 电 压 信 号 的 周 期,SCPI命 令 均 为 “MEAS:VOLT:PER?”或 “MEASure:VOLTage:PERiod?”,这种不同仪器相同功能的兼容称为横向兼容。标准的SCPI仪器程控消息、响应消息、状态报告结构和数据格式的使用只与仪器测试功能、性能及精度相关,而与具体仪器型号和厂家无关。

  为了使标准化的命令不依赖于具体仪器的硬件,SCPI给出了通用仪器模型。如图9.10所示。

  图中每一个方框对应于SCPI中的一个子系统,其中上半部分反应仪器的测量功能,信号路径选择用来控制信号输入通道与内部功能之间的路径,测量功能是核心,格式化用来数据格式的转换。下半部分描述信号源的情况。一台仪器可能包含其中的部分或全部功能,既可以测量信号也可以产生信号。图中的测量功能和信号产生功能还可以进一步细分为若干功能框,每个功能框是SCPI命令分层结构中的主命令支干,在主干下延伸细分构成SCPI命令。编程时首先根据需要,找到系统功能块,然后沿着“树型网络”从树顶开始向下寻找各分支,检查有没有要完成的功能的指令,若有,则无需进行任何变动,就可直接写出完整的命令。如,进行电压周期测量,其命令为“MEASure:VOLTage:PERiod”。如果找不到适当的指令,就须加入一个分支点,以扩展其指令集。有了通用仪器模型,编程工作就会变得简单方便,编程人员不必了解一台仪器实际上是怎样完成具体的测量,只需根据需要选择有关系统的指令即可。

gooxian-通用仪器模型

   总之,SCPI的问世对自动测试系统的标准化,特别是软件的标准化起到了极大的推动作用。目前,SCPI已得到了广泛支持和应用,虽然它是建立在IEEE488.2的基础上,但它除了应用在IEEE488总线中外,还用于RS 232及 VXI总线中,它使程控命令和响应消息标准化,提高了仪器的互换性,可以大大缩短编程时间,利于测试程序的维护,还能保护用户的软件投资。

 

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