儀表總線技術(shù)及應(yīng)用

第1章 緒論 /1
1.1 儀表與自動測試技術(shù)的發(fā)展概況 /1
1.1.1 儀表技術(shù)的發(fā)展概況 /1
l.1.2 自動測試技術(shù)的發(fā)展概況 /3
1.2 儀表總線技術(shù)概述 /5
1.2.1 總線的基本規(guī)范及性能指標(biāo) /5
1.2.2 總線的分類 /7
1.2.3 具有總線系統(tǒng)的儀表的特點 /8
1.2.4 儀表專用總線 /8
1.3 儀器與自動測試系統(tǒng)的展望 /11
第2章 常用計算機總線技術(shù) /13
2.1 概述 /13
2.1.1 總線和接口標(biāo)準(zhǔn)的含義 /13
2.1.2 總線和接口標(biāo)準(zhǔn)的分類 /14
2.1.3 總線的組成 /15
2.1.4 總線的性能參數(shù) /15
2.1.5 總線層次化結(jié)構(gòu) /17
2.2 STD總線 /18
2.2.1 概述 /18
2.2.2 STD總線信號的定義 /19
2.2.3 STD總線信號功能 /20
2.2.4 STD總線信號時序 /21
2.2.5 STD總線的應(yīng)用 /22
2.3 XT/ISA/EISA總線 /23
2.3.1 XT/ISA/EISA總線概述 /23
2.3.2 XT/ISA/EISA電氣規(guī)范 /24
2.3.3 XT/ISA總線的機械規(guī)范 /33
2.3.4 PC—104總線 /33
2.4 RS—232C/RS—422/RS—485 /34
2.4.1 RS—232C接口標(biāo)準(zhǔn) /34
2.4.2 RS—422接口標(biāo)準(zhǔn) /4l
2.4.3 RS—485接口標(biāo)準(zhǔn) /43
2.4.4 幾種標(biāo)準(zhǔn)的比較 /44
2.5 USB總線 /44
2.5.1 概述 /44
2.5.2 USB設(shè)備及其描述 /46
2.5.3 USB系統(tǒng)組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) /47
2.5.4 USB的數(shù)據(jù)傳輸 /49
2.5.5 USB設(shè)備接入和開發(fā) /52
2.6 IEEE 1394，總線 /53
2.6.1 概述 /53
2.6.2 IEEE 1394拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) /54
2.6.3 地址分配 /56
2.6.4 協(xié)議結(jié)構(gòu) /56
2.6.5 通信模型 /57
2.6.6 線纜和連接器 /58
第3章 PCI總線技術(shù) /61
3.1 PCI總線的特點及系統(tǒng)結(jié)構(gòu) /61
3.1.1 PCI總線的主要性能 /61
3.1.2 PCI總線的特點 /61
3.1.3 PCI總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) /62
3.1.4 PCI總線規(guī)范簡介 /63
3.2 PCI總線信號定義 /64
3.2.1 系統(tǒng)信號定義 /65
3.2.2 地址和數(shù)據(jù)信號 /65
3.2.3 接口控制信號 /66
3.2.4 仲裁信號 /67
3.2.5 錯誤報告信號 /67
3.2.6 中斷接口信號 /67
3.2.7 其他可選信號 /68
3.3 PCI總線操作 /72
3.3.1 PCI總線操作命令編碼 /72
3.3.2 PCI總線命令簡介 /73
3.3.3 PCI總線命令使用規(guī)則 /75
3.4 PCI總線協(xié)議 /76
3.4.1 協(xié)議簡介 /76
3.4.2 PCI總線的傳輸控制 /77
3.4.3 PCI的編址 /78
3.4.4 字節(jié)對齊 /79
3.4.5 總線的驅(qū)動與過渡 /79
3.5 PCI總線數(shù)據(jù)傳輸過程 /80
3.5.1 PCI總線上的讀操作 /80
3.5.2 PCI總線上的寫操作 /81
3.5.3 PCI總線傳輸?shù)慕K止過程 /82
3.6 PCI設(shè)備選擇 /83
3.7 PCI總線配置及實現(xiàn)技術(shù) /84
3.7.1 配置空間的組織 /84
3.7.2 配置空間的功能 /85
3.7.3 配置空間的訪問 /92
3.8 PCI中斷響應(yīng)周期、中斷共享及仲裁 /95
3.8.1 PCI中斷的響應(yīng)周期 /95
3.8.2 ：PCI中斷響應(yīng)共享 /95
3.8.3 PCI總線仲裁 /97
3.9 PCIBIOS與PCI—PCI橋 /98
3.9.1 PCI BIOS /98
3.9.2 PCI—PCI橋簡介 /101
3.10 Compact PCI總線技術(shù) /104
3.10.1 概述 /104
3.10.2 Compact PCI的機械結(jié)構(gòu) /105
3.10.3 Compact PCI的電氣特性 /107
3.10.4 Compact PCI系統(tǒng)擴展 /108
第4章 GPIB總線技術(shù) /109
4.1 概述 /109
4.2 GPIB的基本特性與總線結(jié)構(gòu) /110
4.2.1 基于GPIB總線的測試系統(tǒng) /110
4.2.2 GPIB的基本特性 /111
4.2.3 總線的機械結(jié)構(gòu) /112
4.2.4 CPIB總線信號 /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總線系統(tǒng)中消息及其傳遞 /121
4.4.1 消息分類 /122
4.4.2 接口消息及其編碼 /123
4.4.3 多地址使用情況 /132
4.4.4 接口系統(tǒng)的消息傳遞 /133
4.5 三線聯(lián)絡(luò)基本過程 /135
4.5.1 三線聯(lián)絡(luò)的基本原則 /135
4.5.2 三線聯(lián)絡(luò)的基本過程 /135
4.6 IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn) /138
4.6.1 IEEE 488.2標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)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的狀態(tài)報告模型 /142
4.6.5 IEEE 488的性能擴展 /144
4.7 CPIB接口芯片及接口設(shè)計 /145
4.7.l CPIB接口芯片 /145
4.7.2 TMS—9914A可編程GPIB接口芯片應(yīng)用 /145
第5章 VXI總線技術(shù) /153
5.1 概述 /153
5.2 VME總線技術(shù)規(guī)范 /154
5.2.1 概述 /154
5.2.2 VME總線系統(tǒng)的機械特性 /157
5.2.3 VME總線結(jié)構(gòu)與特點 /161
5.2.4 VME總線控制器 /172
5.2.5 VME總線M模塊 /172
5.3 VXI總線系統(tǒng)的機械與電氣特性 /172
5.3.1 VXI總線系統(tǒng)的機械特性 /172
5.3.2 VXI總線連接器 /176
5.3.3 VXI總線的電氣性能 /180
5.4 VXI總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu) /188
5.4.1 概述 /188
5.4.2 VXI總線系統(tǒng)器件及操作 /190
5.4.3 VXI總線系統(tǒng)的器件通信協(xié)議 /223
5.4.4 VXI總線系統(tǒng)資源與資源管理器 /227
5.5 VXI總線自動測試系統(tǒng)集成 /230
5.5.1 概述 /230
5.5.2 確定測試要求 /230
5.5.3 確定系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) /230
5.5.4 測試設(shè)備選擇 /233
5.5.5 軟件設(shè)計與開發(fā) /236
5.6 VXI總線即插即用規(guī)范簡介 /238
5.6.1 概述 /238
5.6.2 VPP系統(tǒng)框架 /240
5.6.3 VXI總線即插即用儀器驅(qū)動器規(guī)范 /242
5.6.4 虛擬儀器軟件體系VISA /245
5.6.5 虛擬儀器軟面板 /248
第6章 PXI總線技術(shù) /250
6.1 概述 /250
6.1.1 PXI總線的提出 /250
6.1.2 PXI系統(tǒng)與VXI系統(tǒng)比較 /251
6.2 PXI總線規(guī)范結(jié)構(gòu)描述及其特點 /252
6.2.1 PXI總線規(guī)范結(jié)構(gòu)描述 /252
6.2.2 PXI總線的特點 /252
6.3 PXI總線機械規(guī)范 /253
6.3.1 PXI總線機械體系結(jié)構(gòu) /253
6.3.2 主要機械特性 /256
6.4 PXI總線電氣規(guī)范 /257
6.4.1 PXI連接器引腳定義 /258
6.4.2 PXI總線 /262
6.4.3 機箱電源規(guī)范 /268
6.5 PXI總線軟件規(guī)范 /268
6.5.1 系統(tǒng)軟件框架標(biāo)準(zhǔn) /269
6.5.2 PXI軟件體系 /269
6.6 PXI機箱與控制器 /270
6.6.1 PXI機箱 /270
6.6.2 PXI系統(tǒng)控制器 /271
6.7 PXI儀器及測試系統(tǒng)組建 /272
6.7.1 PXI儀器 /272
6.7.2 基于PXI總線儀器系統(tǒng)的組建 /273
6.7.3 基于PXI總線的通用測試分析系統(tǒng) /275
第7章 虛擬儀器技術(shù) /277
7.1 概述 /277
7.1.1 虛擬儀器的概念 /277
7.1.2 虛擬儀器的組成 /279
7.1.3 虛擬儀器的特點 /279
7.1.4 虛擬儀器的設(shè)計與實現(xiàn)步驟 /281
7.2 虛擬儀器的軟件標(biāo)準(zhǔn) /283
7.2.1 概述 /284
7.2.2 程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令SCPI /289
7.2.3 IVI儀器驅(qū)動器 /296
7.3 虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境 /300
7.3.1 概述 /300
7.3.2 LabWindows/CVI簡介 /30l
7.3.3 LabVIEw簡介 /318
7.3.4 Agilent VEE簡介 /325
7.4虛擬儀器設(shè)計 /329
7.4.1 虛擬儀器的構(gòu)成形式 /329
7.4.2 基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬測試系統(tǒng) /33l
7.4.3 虛擬儀器的綜合實驗 /338
第二篇 儀表總線技術(shù)的應(yīng)用
第8章 基于PCI總線的虛擬儀器系統(tǒng) /342
8.1 概述 /342
8.2 基于PCI總線的航空發(fā)動機燃?xì)鉁u輪動態(tài)信號檢測 /342
8.2.1 PCI—10016數(shù)據(jù)采集卡 /343
8.2.2 TOP實時存盤控制卡 /347
8.2.3 基于PCI—10016的航空發(fā)動機燃?xì)鉁u流動態(tài)信號測試系統(tǒng)348
8.3 基于PCI總線的便攜式測試系統(tǒng) /351
8.3.1 硬件組成及性能特點 /351
8.3.2 系統(tǒng)特點 /354
8.3.3 系統(tǒng)軟件簡介 /355
8.3.4 應(yīng)用例——基于：DEWE—2010的虛擬彈道測試系統(tǒng)356
8.4 PCI總線在導(dǎo)彈測試系統(tǒng)中的應(yīng)用 /359
8.4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計 /360
8.4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計 /360
8.4.3 討論 /362
第9章 基于VXI總線的儀器模塊及其應(yīng)用 /363
9.1 JV53112并行數(shù)據(jù)采集模塊 /363
9.1.1 模塊功能 /363
9.1.2 模塊工作原理及寄存器信息 /364
9.1.3 軟件設(shè)計 /370
9.1.4 JV53112模塊技術(shù)特點 /371
9.1.5 模塊應(yīng)用例 /372
9.2 JV53413掃描數(shù)據(jù)采集模塊 /374
9.2.1 模塊功能 /374
9.2.2 SCP模塊及模塊工作原理 /374
9.2.3 軟件設(shè)計 /375
9.2.4 JV53413模塊的技術(shù)特點 /377
9.2.5 模塊應(yīng)用例 /378
9.3 JV53202任意波形函數(shù)發(fā)生器 /381
9.3.1 模塊功能 /381
9.3.2 作原理 /382
9.3.3 軟件設(shè)計 /390
9.3.4 技術(shù)特點 /392
9.3.5 模塊應(yīng)用例 /392
第10章 基于PXI總線的虛擬儀器系統(tǒng) /394
10.1 基于PXI—50612的軍工靶場綜合測試系統(tǒng) /394
10.1.1 PXI—50612高速數(shù)據(jù)采集模塊 /394
10.1.2 應(yīng)用例 /397
10.2 基于PXI總線的海底管線檢測系統(tǒng) /402
10.2.1 硬件集成 /402
10.2.2 軟件系統(tǒng) /404
10.3 基于PXI總線的魚雷測試設(shè)備計量系統(tǒng) /405
10.3.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 /405
10.3.2 基于數(shù)據(jù)庫的測試軟件設(shè)計 /406
10.4 基于PXI總線的導(dǎo)彈自動測試系統(tǒng) /407
10.4.1 系統(tǒng)組成 /407
10.4.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) /408
10.5 基于PXI總線的分布式網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng) /409
10.5.1 概述 /409
10.5.2 系統(tǒng)組成 /410
10.5.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) /410
10.5.4 速壓控制系統(tǒng)及位置控制系統(tǒng) /411
參考文獻(xiàn) /413