基于GPIB总线规范的数据采集系统的设计及应用

摘要

基于GPIB标准总线的自动测试系统现今应用非常广泛.该文设计一个基于GPIB总线规 范的数据采集系统,包括GPIB数据采集仪和主控制机,并将之应用到管道液化气供气系统中.进而对GPIB仪器的设计和用其组建自动测试系统的方法做了一些探讨,实现GPIB仪器的实际应用.文章中介绍了GPIB标准接口的有关知识以后,详细地描述了对GPIB数据采集仪的设计方法,其设计的首要目标是保证实现IEEE488.2规范,由此出发,在系统硬件中重点说明 了GPIB接口电路的设计方法、接口电路形式和电源模块设计.软件设计是实现IEEE488.2规 范的关键,研究者首先提出软件总体结构应该是一个基于

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致谢

第一章绪论

§1.1课题的提出

§1.2自动测试系统的发展趋势

1.2.1使用专用接口的第一代自动测试系统

1.2.2接口逐步标准化的第二代自动测试系统

1.2.3使用内总线的第三代自动测试系统

§1.3数据采集与控制系统概述

§1.4本课题的目标和任务

第二章GPIB标准接口

§2.1 GPIB接口的发展历史

§2.2 GPIB的基本特性

§2.3 GPIB的器件模型

2.3.1总线结构

2.3.2接口功能

2.3.3数据传输模式——三线连锁挂钩过程

§2.4 IEEE488.2的有关要求

2.4.1消息编码格式和句法

2.4.2仪器状态报告模式

§2.5 GPIB通信机理分析

2.5.1存取控制方式

2.5.2流量控制技术

2.5.3数据交换方式

2.5.4同步技术

第三章数据采集系统的总体设计

§3.1数据采集系统的总体构想

§3.2数据采集仪的硬件设计方案和原则

§3.3数据采集仪的软件设计的思路和总体结构

3.3.1软件设计的思路

3.3.2软件的总体方案

第四章数据采集系统的硬件设计

§4.1模拟信号输入模块

4.1.1通道结构选择

4.1.2信号选择与转换

4.1.3信号调理

4.1.4 A/D转换

§4.2微处理机系统模块

4.2.1微处理机的选用

4.2.2微处理机系统结构图

4.2.3功能模块电路的说明

§4.3 GPIB接口模块

4.3.1总线收发器

4.3.2 GPIB接口芯片

4.3.3接口电路形式

§4.4电源模块设计

§4.5主控制机的硬件架构

第五章数据采集系统的软件设计

§5.1数据采集系统的消息交换流程

5.1.1正常的消息操作流程

5.1.2出错和违约处理

§5.2功能模块的划分

§5.3功能模块的设计

5.3.1系统初始化模块

5.3.2状态调度程序模块

5.3.3响应格式化程序

5.3.4语法分析程序

5.3.5执行控制单元

5.3.6 I/O控制单元模块

5.3.7器件功能单元

§5.4主控制机的软件设计

5.4.1驱动程序的编制

5.4.2图形化界面的设计

第六章数据采集系统的调试和优化

§6.1输入通道模块调试

§6.2微处理机系统模块的调试

§6.3电源模块的调试

第七章GPIB数据采集系统测试及应用

§7.1对IEEE488.2的命令支持

§7.2数据采集系统性能测试

7.2.1精度测试结果

7.2.2线性度测试结果

7.2.3回复性测试结果

7.2.4通道差异测试结果

7.2.5温度漂移测试结果

§7.3数据采集系统的应用

7.3.1管道液化气供气系统的构成

7.3.2 GPIB数据采集系统在管道液化气供气系统中的应用

第八章结论与展望

参考文献