LXI接口VISA設計.pdf

1、隨著計算機技術尤其是互聯網的發(fā)展,將以太網應用于測試測量系統(tǒng)的LXI總線已成為儀器界關注和研究的熱點。組建LXI接口的自動測試系統(tǒng),將傳統(tǒng)的GPIB、VXI、PXI儀器納入LXI系統(tǒng)中,充分利用傳統(tǒng)儀器的功能、實現遠程網絡化測量與控制等已成為一種新的趨勢。而 LXI接口自動測試系統(tǒng)的關鍵在于虛擬儀器軟件架構(VISA庫)的設計上，為了控制標準LXI設備以及通過實驗室研制的LXI-VXI適配器和LXI-GPIB適配器控制VXI和GPIB設

2、備,本文在Windows操作系統(tǒng)上采用標準C語言開發(fā)了一套LXI接口VISA庫,并以動態(tài)鏈接庫的形式進行發(fā)布。
　　VISA的整體架構設計,尤其是其內部各種數據結構的設計,是后續(xù)VISA接口函數實現的基礎,直接關系到VISA庫的運行效率。根據VISA的結構特點,本文設計了資源結構、會話結構、查找列表、事件結構等數據結構用于表征系統(tǒng)中的硬件資源及用戶層交互信息。資源結構表征實際的硬件資源信息,采用了數組形式表征以及共享內存方式存儲以

3、便實現多進程的數據共享和交互。會話結構、查找列表、事件結構等數據結構用于應用程序與VISA庫進行數據互動,出于高效查找和節(jié)省內存空間等因素的考慮,選用了鏈表形式表征。
　　資源管理器在VISA庫扮演了極其重要的角色,負責組織和管理系統(tǒng)的各類軟硬件資源,其設計過程中主要有VXI-11網絡設備發(fā)現以及VXI A24/A32地址空間分配等關鍵技術。VXI-11網絡設備發(fā)現的實現基于開放源代碼的oncrpc庫,本文設計了VXI-11的RP

4、C調用和回復網絡數據包格式,給出了具體的參數設置和開發(fā)流程。資源管理器對系統(tǒng)中存在的VXI A24/A32地址空間了進行分配,并將結果寫入VXI模塊相應的寄存器中,從而使該類設備可使用A24/A32地址空間進行大范圍尋址。
　　VISA接口函數是最終呈現給用戶的統(tǒng)一的標準函數,本文根據VISA規(guī)范實現了其中的大部分并給出了相應的關鍵技術。本文實現的VISA接口函數包括基本的資源打開/關閉、資源查找、基本I/O操作、格式化I/O操作

5、和存儲器I/O操作等,此外還設計了VISA庫的若干高級功能如屬性控制、資源鎖定以及事件機制。VISA事件機制是VISA庫設計過程中較為關鍵的部分,本文采用多線程的方法加以實現,方便簡潔而且運行效率較高。
　　為了驗證本文VISA庫的正確性和合理性,本文在Microsoft Visual Studio和NI LabWindows CVI等VISA應用程序常用的開發(fā)環(huán)境中對LXI、VXI、GPIB等設備進行了測試。首先測試了VISA庫