仪表总线技术及应用

第1章 绪论 /1
1.1 仪表与自动测试技术的发展概况 /1
1.1.1 仪表技术的发展概况 /1
l.1.2 自动测试技术的发展概况 /3
1.2 仪表总线技术概述 /5
1.2.1 总线的基本规范及性能指标 /5
1.2.2 总线的分类 /7
1.2.3 具有总线系统的仪表的特点 /8
1.2.4 仪表专用总线 /8
1.3 仪器与自动测试系统的展望 /11
第2章 常用计算机总线技术 /13
2.1 概述 /13
2.1.1 总线和接口标准的含义 /13
2.1.2 总线和接口标准的分类 /14
2.1.3 总线的组成 /15
2.1.4 总线的性能参数 /15
2.1.5 总线层次化结构 /17
2.2 STD总线 /18
2.2.1 概述 /18
2.2.2 STD总线信号的定义 /19
2.2.3 STD总线信号功能 /20
2.2.4 STD总线信号时序 /21
2.2.5 STD总线的应用 /22
2.3 XT/ISA/EISA总线 /23
2.3.1 XT/ISA/EISA总线概述 /23
2.3.2 XT/ISA/EISA电气规范 /24
2.3.3 XT/ISA总线的机械规范 /33
2.3.4 PC—104总线 /33
2.4 RS—232C/RS—422/RS—485 /34
2.4.1 RS—232C接口标准 /34
2.4.2 RS—422接口标准 /4l
2.4.3 RS—485接口标准 /43
2.4.4 几种标准的比较 /44
2.5 USB总线 /44
2.5.1 概述 /44
2.5.2 USB设备及其描述 /46
2.5.3 USB系统组成和拓扑结构 /47
2.5.4 USB的数据传输 /49
2.5.5 USB设备接入和开发 /52
2.6 IEEE 1394，总线 /53
2.6.1 概述 /53
2.6.2 IEEE 1394拓扑结构 /54
2.6.3 地址分配 /56
2.6.4 协议结构 /56
2.6.5 通信模型 /57
2.6.6 线缆和连接器 /58
第3章 PCI总线技术 /61
3.1 PCI总线的特点及系统结构 /61
3.1.1 PCI总线的主要性能 /61
3.1.2 PCI总线的特点 /61
3.1.3 PCI总线的系统结构 /62
3.1.4 PCI总线规范简介 /63
3.2 PCI总线信号定义 /64
3.2.1 系统信号定义 /65
3.2.2 地址和数据信号 /65
3.2.3 接口控制信号 /66
3.2.4 仲裁信号 /67
3.2.5 错误报告信号 /67
3.2.6 中断接口信号 /67
3.2.7 其他可选信号 /68
3.3 PCI总线操作 /72
3.3.1 PCI总线操作命令编码 /72
3.3.2 PCI总线命令简介 /73
3.3.3 PCI总线命令使用规則 /75
3.4 PCI总线协议 /76
3.4.1 协议简介 /76
3.4.2 PCI总线的传输控制 /77
3.4.3 PCI的编址 /78
3.4.4 字节对齐 /79
3.4.5 总线的驱动与过渡 /79
3.5 PCI总线数据传输过程 /80
3.5.1 PCI总线上的读操作 /80
3.5.2 PCI总线上的写操作 /81
3.5.3 PCI总线传输的终止过程 /82
3.6 PCI设备选择 /83
3.7 PCI总线配置及实现技术 /84
3.7.1 配置空间的组织 /84
3.7.2 配置空间的功能 /85
3.7.3 配置空间的访问 /92
3.8 PCI中断响应周期、中断共享及仲裁 /95
3.8.1 PCI中断的响应周期 /95
3.8.2 ：PCI中断响应共享 /95
3.8.3 PCI总线仲裁 /97
3.9 PCIBIOS与PCI—PCI桥 /98
3.9.1 PCI BIOS /98
3.9.2 PCI—PCI桥简介 /101
3.10 Compact PCI总线技术 /104
3.10.1 概述 /104
3.10.2 Compact PCI的机械结构 /105
3.10.3 Compact PCI的电气特性 /107
3.10.4 Compact PCI系统扩展 /108
第4章 GPIB总线技术 /109
4.1 概述 /109
4.2 GPIB的基本特性与总线结构 /110
4.2.1 基于GPIB总线的测试系统 /110
4.2.2 GPIB的基本特性 /111
4.2.3 总线的机械结构 /112
4.2.4 CPIB总线信号 /113
4.3 基本接口功能 /117
4.3.1 十大接口功能 /117
4.3.2 器件功能 /120
4.3.3 接口功能的子集 /120
4.4 GPIB总线系统中消息及其传递 /121
4.4.1 消息分类 /122
4.4.2 接口消息及其编码 /123
4.4.3 多地址使用情况 /132
4.4.4 接口系统的消息传递 /133
4.5 三线联络基本过程 /135
4.5.1 三线联络的基本原則 /135
4.5.2 三线联络的基本过程 /135
4.6 IEEE488.2标准 /138
4.6.1 IEEE 488.2标准的主要內容及目的 /139
4.6.2 IEEE 488.2器件功能命令集 /139
4.6.3 IEEE 488.2控制器 /141
4.6.4 IEEE 488.2的状态报告模型 /142
4.6.5 IEEE 488的性能扩展 /144
4.7 CPIB接口芯片及接口设计 /145
4.7.l CPIB接口芯片 /145
4.7.2 TMS—9914A可编程GPIB接口芯片应用 /145
第5章 VXI总线技术 /153
5.1 概述 /153
5.2 VME总线技术规范 /154
5.2.1 概述 /154
5.2.2 VME总线系统的机械特性 /157
5.2.3 VME总线结构与特点 /161
5.2.4 VME总线控制器 /172
5.2.5 VME总线M模块 /172
5.3 VXI总线系统的机械与电气特性 /172
5.3.1 VXI总线系统的机械特性 /172
5.3.2 VXI总线连接器 /176
5.3.3 VXI总线的电气性能 /180
5.4 VXI总线系统结构 /188
5.4.1 概述 /188
5.4.2 VXI总线系统器件及操作 /190
5.4.3 VXI总线系统的器件通信协议 /223
5.4.4 VXI总线系统资源与资源管理器 /227
5.5 VXI总线自动测试系统集成 /230
5.5.1 概述 /230
5.5.2 确定测试要求 /230
5.5.3 确定系统体系结构 /230
5.5.4 测试设备选择 /233
5.5.5 软件设计与开发 /236
5.6 VXI总线即插即用规范简介 /238
5.6.1 概述 /238
5.6.2 VPP系统框架 /240
5.6.3 VXI总线即插即用仪器驱动器规范 /242
5.6.4 虚拟仪器软件体系VISA /245
5.6.5 虚拟仪器软面板 /248
第6章 PXI总线技术 /250
6.1 概述 /250
6.1.1 PXI总线的提出 /250
6.1.2 PXI系统与VXI系统比较 /251
6.2 PXI总线规范结构描述及其特点 /252
6.2.1 PXI总线规范结构描述 /252
6.2.2 PXI总线的特点 /252
6.3 PXI总线机械规范 /253
6.3.1 PXI总线机械体系结构 /253
6.3.2 主要机械特性 /256
6.4 PXI总线电气规范 /257
6.4.1 PXI连接器引脚定义 /258
6.4.2 PXI总线 /262
6.4.3 机箱电源规范 /268
6.5 PXI总线软件规范 /268
6.5.1 系统软件框架标准 /269
6.5.2 PXI软件体系 /269
6.6 PXI机箱与控制器 /270
6.6.1 PXI机箱 /270
6.6.2 PXI系统控制器 /271
6.7 PXI仪器及测试系统组建 /272
6.7.1 PXI仪器 /272
6.7.2 基于PXI总线仪器系统的组建 /273
6.7.3 基于PXI总线的通用测试分析系统 /275
第7章 虚拟仪器技术 /277
7.1 概述 /277
7.1.1 虚拟仪器的概念 /277
7.1.2 虚拟仪器的组成 /279
7.1.3 虚拟仪器的特点 /279
7.1.4 虚拟仪器的设计与实现步骤 /281
7.2 虚拟仪器的软件标准 /283
7.2.1 概述 /284
7.2.2 程控仪器标准命令SCPI /289
7.2.3 IVI仪器驱动器 /296
7.3 虚拟仪器软件开发环境 /300
7.3.1 概述 /300
7.3.2 LabWindows/CVI简介 /30l
7.3.3 LabVIEw简介 /318
7.3.4 Agilent VEE简介 /325
7.4虚拟仪器设计 /329
7.4.1 虚拟仪器的构成形式 /329
7.4.2 基于网络的虚拟测试系统 /33l
7.4.3 虚拟仪器的综合实验 /338
第二篇 仪表总线技术的应用
第8章 基于PCI总线的虚拟仪器系统 /342
8.1 概述 /342
8.2 基于PCI总线的航空发动机燃气涡轮动态信号检测 /342
8.2.1 PCI—10016数据采集卡 /343
8.2.2 TOP实时存盘控制卡 /347
8.2.3 基于PCI—10016的航空发动机燃气涡流动态信号测试系统348
8.3 基于PCI总线的便携式测试系统 /351
8.3.1 硬件组成及性能特点 /351
8.3.2 系统特点 /354
8.3.3 系统软件简介 /355
8.3.4 应用例——基于：DEWE—2010的虚拟弹道测试系统356
8.4 PCI总线在导弹测试系统中的应用 /359
8.4.1 系统硬件设计 /360
8.4.2 系统软件设计 /360
8.4.3 讨论 /362
第9章 基于VXI总线的仪器模块及其应用 /363
9.1 JV53112并行数据采集模块 /363
9.1.1 模块功能 /363
9.1.2 模块工作原理及寄存器信息 /364
9.1.3 软件设计 /370
9.1.4 JV53112模块技术特点 /371
9.1.5 模块应用例 /372
9.2 JV53413扫描数据采集模块 /374
9.2.1 模块功能 /374
9.2.2 SCP模块及模块工作原理 /374
9.2.3 软件设计 /375
9.2.4 JV53413模块的技术特点 /377
9.2.5 模块应用例 /378
9.3 JV53202任意波形函数发生器 /381
9.3.1 模块功能 /381
9.3.2 作原理 /382
9.3.3 软件设计 /390
9.3.4 技术特点 /392
9.3.5 模块应用例 /392
第10章 基于PXI总线的虚拟仪器系统 /394
10.1 基于PXI—50612的军工靶场综合测试系统 /394
10.1.1 PXI—50612高速数据采集模块 /394
10.1.2 应用例 /397
10.2 基于PXI总线的海底管线检测系统 /402
10.2.1 硬件集成 /402
10.2.2 软件系统 /404
10.3 基于PXI总线的鱼雷测试设备计量系统 /405
10.3.1 系统硬件构成 /405
10.3.2 基于数据库的测试软件设计 /406
10.4 基于PXI总线的导弹自动测试系统 /407
10.4.1 系统组成 /407
10.4.2 系统软件结构 /408
10.5 基于PXI总线的分布式网络化测控系统 /409
10.5.1 概述 /409
10.5.2 系统组成 /410
10.5.3 数据采集系统 /410
10.5.4 速压控制系统及位置控制系统 /411
参考文献 /413