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《武汉理工大学》 2007年
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基于PXI总线的虚拟仪器系统软件设计与实现

陈园  
【摘要】: 自从1986年美国国家仪器公司提出虚拟仪器的概念出来,虚拟仪器系统在世界范围内得到了广泛的认同和应用。强大的计算机软件技术已经逐渐代替了传统的仪器硬件。为了适应仪器与自动测试用户日益多样化的需求变化,PXI将CompactPCI规范定义的PCI总线技术发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范,从而形成了新的虚拟仪器体系结构。PXI模块化仪器将台式PC的性能价格比优势与PCI总线面向仪器领域的必要扩展完美地结合起来,形成一种主流的虚拟仪器测试平台。 本文主要讨论了基于PXI总线的软件技术,作者的主要研究工作如下: (一)介绍了PXI系统的概念,特性以及PXI硬件和软件规范。然后,在此基础上,根据实际需要给出了一个PXI平台上的软件框架。 (二)PXI总线模块化仪器驱动器的设计与实现:首先给出目前在Windows平台上的三个虚拟仪器驱动器通用模型:(1)WDM模式驱动程序(2)VPP系统联盟制定的基于VISA的虚拟仪器驱动器模型(3)IVI基金会制定的可互换虚拟仪器驱动器模型。本文对三种模型进行了介绍和比较分析,给出各自的设计难易程度、功能、适用范围等。然后根据实际需要选择了VPP模型给出一个PXI总线双工器的仪器驱动器的设计实例。 (三)PXI系统编程模式的设计以及实现:根据自动测试系统以及与其他总线的兼容性需要,提出了一个PXI平台上的IEEE-488(GPIB)兼容仪器的设计方案,使得PXI系统可以与其他IEEE-488仪器一起组成自动测试系统。本文首先介绍了IEEE-488总线并给出了IEEE-488仪器模型。然后对IEEE-488总线协议的处理、仪器的状态报告模型、SCPI指令解释器的设计进行了说明:提出了IEEE-488仪器端ActiveX控件的设计与实现方案和基于树结构的SCPI指令解释算法。目前,该技术已经在某基于PXI总线的手机终端测试仪上得到应用,具有成本低,稳定性高和可移植性强的特点。 (四)总结并对今后的工作进行了展望。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP311.52;TP391.9

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