基于GPIB总线的RIGOL示波器通信测试系统设计

2011-12-10 10:44:54来源: 互联网

实际测试系统中,用数据采集卡来采集数据,有时会出现采集速率太慢,不满足测试要求的情况。而RIGOL示波器具有采集频带宽、灵敏度高、抗干扰性强等优点。所以,可利用带有GPIB接口的RIGOL示波器进行数据采集,然后通过程序设计,实现VISA(Virtual Instrument Software Architecture,虚拟仪器软件体系结构)的I/O控制功能,使采集到的数据通过GPIB电缆传输到PC中去进行进一步的分析。

GPIB总线接口系统

典型的GPIB(General Purpose Interface Bus)测量系统由PC、GPIB接口卡和若干台(最多14台)GPIB仪器通过标准GPIB电缆连接而成。其中,GPIB接口卡完成GPIB总线和PCI总线的连接;GPIB接口仪器是一个独立的仪器,既可以构成一个GPIB总线虚拟测试系统,也可以作为独立的仪器使用。

GPIB总线是一个数字化24线(扁型接口插座)并行总线。其中,16线为TTL电平信号传输线,包括8根双向数据线、5根接口管理线、3根数据传输控制线;另8根为地线和屏蔽线。GPIB使用8位并行、字节串行、异步通信方式,所有字节通过总线顺序传送。

VISA是在LabVIEW工作平台上控制VXI,GPIB,RS232以及其他仪器的单接口程序库,采用VISA标准,可以不用考虑时间及仪器I/O。

RIGOL示波器通信测试系统的程序设计

目前,虚拟仪器系统应用软件开发环境主要包括两种:一种是文本语言式的平台,主要有NI公司的LabWindows、VC++、Delphi等;另一种是基于图形化工程环境的平台,如HP公司的HPVEE、NI公司的LabVIEW等。

文中的系统是在LabVIEW环境下运用G语言写成的,包括两部分:仪器控制前面板(Panel)和功能模块流程图(Diagram或称后面板)。

1测量数据的传输

● 测量数据传输系统的控制前面板设计

RIGOL示波器具有开放式的命令集和接口驱动程序,在程序中调用数据读取模块,按照命令集格式发送读取命令,就可获得相应数据,如周期、峰峰值等。控制前面板的主要控制对象包括:
① Stop—用来控制程序运行的开始和结束;
② Source—用来选择示波器的通道;
③ Resource Name—通过设置地址来控制指定的GPIB仪器;
④ Parity—用来控制奇偶校验;
⑤ Baud Rate—包括各种波特率。默认值是9 600b/s;
⑥ Measurement Type用来控制读取数据的类型。这里有5种类型:0—频率,1—周期,2—平均值,3—峰峰值,4—均方根值。

主要显示对象包括:
① Measurement—实时显示测得数据的数值;
② Unit—实时显示测得数据的单位;
③ Error out—显示出错信息。

● 测量数据传输系统的图形模块流程图的设计

LabVIEW提供了丰富的功能模块。每个功能模块实现一个简单功能,类似于C语言中的子程序,主程序通过调用、组合及开发子程序(连接图标)来实现特定功能。本系统结构如图1所示。

主要功能模块包含有:
① Initialize VI—对程序进行初始化;
② Measurement Setting VI—对程序待测量的参数进行设置;
③ Read Measurement VI—读取示波器中测得的数据;
④ Close VI—程序测量结束,关闭通信,释放系统资源。

2测量波形的传输

● 波形传输系统的控制前面板设计

本系统通过特定的功能模块设计程序,能够在PC中实时读取到指定的示波器测得的信号波形。主要控制对象包括:
① Stop—用来控制程序运行的开始和结束;
② Resource Name—通过设置地址来控制指定的GPIB仪器;
③ Parity—用来控制奇偶校验;
④ Baud Rate—包括各种波特率。默认值是9 600b/s;
⑤ Source—用来选择RIGOL示波器。默认值为通道1;
⑥ Start Point—用来选择波形采集的起始点;
⑦ Stop Point—用来选择读取点的数量。

主要显示对象包括:
① Number of Rd Points—显示波形读取点的数量;
② Waveform Points—显示波形的各个点;
③ Waveform Points 2—显示波形的各个点;
④ Error out—显示出错信息。

● 测量波形传输系统的功能模块流程图的设计

本系统的关键是运用了一个能直接读取波形的功能模块“Read Waveform to Array”。利用此模块,可以直接以曲线图和数组形式同时实时显示出示波器中的波形。

应用

目前,我们正在进行的多相流层析成像实验中,对于其检测信号的数据处理部分,就利用了上述2个数据通信程序,把RIGOL示波器采集到的信号或者是测得的数据值直接传输到计算机中,再进行下一步的分析。

关键字:GPIB总线  RIGOL示波器  通信测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/1210/article_4157.html
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