仪器驱动自动测试系统
自动测试系统仪器驱动VXI总线即插即用规范提出的VXI总线测试平台被公认为21世纪仪器总线系统和自动测试系统的优秀平台。自 1987 年推出以来，它已成为仪器测试领域的总线标准。为了使VXI总线更易于使用，实现VXI总线系统的互换性，使VXI总线系统在系统层面成为真正开放的系统结构，NI等著名仪器公司建立了VXI总线即插即用。 1993. 联盟（VXI plug&play），简称VPP联盟，随后发布了VXI即插即用规范。VXI总线即插即用规范VPP的提出是对VXI总线标准的补充和发展，主要解决VXI总线系统级的软件标准问题。VPP规范制定了标准的系统软件结构框架，提供了操作系统、编程语言、I/O库、仪器驱动和高级应用软件工具的原理，真正实现了VXI总线系统的开放性。，兼容性和互换性，进一步缩短VXI系统的集成时间，降低系统成本。10个VPP技术规范文件 目前，VPP联盟制定了10个技术规范文件： VPP1 章程文件 VPP2 系统框架规范 VPP3.1 仪器驱动结构与设计规范 VPP3.2 仪器驱动功能体规范 VPP 3.
用户需要花更多的时间来了解系统中每台仪器的具体编程要求和仪器操作命令集。如果系统中的各种设备由不同厂家提供，用户需要学习系统集成的所有仪器的用户手册，并根据自己的需要对命令进行一一编程调试。所有仪器都需要同时完成低级仪器 I/O 操作和高级仪器交互能力。这一切都大大增加了系统集成商的负担。仪器驱动的由来 由于上述问题，仪器用户尝试将仪器编程结构化和模块化，以便可以重用控制特定仪器的程序。因此，一方面，对仪器编程语言提出了标准化要求。另一方面，需要定义一层模块化、独立的仪器操作程序，即具有相对独立的仪器驱动程序。仪器驱动的由来随着虚拟仪器的出现，软件在仪器中的地位越来越重要，传统的仪器编程留给用户的方式越来越不符合仪器的标准化、模块化。I/O接口软件作为独立软件层的出现，也使得仪器编程任务的划分成为可能。处理与特定仪器的控制和通信的更抽象的软件层被定义为仪器驱动程序。仪器驱动以I/O接口软件为基础，是与应用程序通信的中间环节。仪器驱动的由来 VXI仪器的出现为仪器驱动的发展带来了机遇。
但是，VXI 仪器驱动程序的编写比 GPIB 仪器要复杂得多。因此，VXI即插即用系统联盟在定义虚拟仪器系统的结构时，也规定了符合VXI即插即用规范的虚拟仪器系统的仪器驱动程序。程序的结构和设计，即VXI Plug and Play规范中的VPP3.1~VPP3.4。这些规范明确了仪器驱动的概念：仪器驱动是一组用户可以调用的子程序，只需要调用一些相应的函数就可以完成仪器各种功能的操作。VPP仪器驱动特点仪器驱动是一个完整的软件模块。仪器模块由仪器模块供应商提供，提供给用户。通过阅读和理解仪器驱动源码，可以根据自己的需要对驱动进行修改和优化。. 仪器供应商并未完全限制仪器的功能。仪器具有可扩展性和修正性，可以方便地将仪器集成到系统中，也可以方便地实现虚拟仪器系统的优化。VPP仪器驱动的特点 仪器驱动不是I/O层的底层操作，而是更抽象的仪器测试和控制。所有仪器程序的设计遵循外部接口模型和内部设计模型的双重结构。仪器驱动的设计和实现机制是统一的。用户在了解了一个仪器驱动程序后，可以利用仪器驱动程序的一致性，方便、有效地了解另一个仪器驱动程序。即使在仪器驱动程序的基础上，也可以进行适当的修改，为新的仪器模块开发符合 VPP 的仪器驱动程序。
VPP仪器驱动的特点 VPP规范对仪器驱动的要求不仅适用于VXI仪器，也适用于GPIB仪器和串行接口仪器的驱动开发。同样，VPP规范不仅适用于基于消息的设备驱动程序的开发，也适用于基于寄存器的设备驱动程序的开发。在虚拟仪器系统中，所有类型的虚拟仪器都有结构和形式相同的仪器驱动程序，极大地改进了仪器系统的集成和调试过程，对虚拟仪器系统的维护和开发非常有利。仪器驱动结构模型 VPP仪器驱动规范规定了仪器驱动开发者编写驱动的规范和要求。它使来自多个制造商的仪器驱动程序可以一起使用自动测量设备，并增强系统级的开放性、兼容性和互操作性。可交换性。VPP 规范提出了两个基本的结构模型，其仪器驱动程序就是围绕这两个模型编写的。第一个模型是仪器驱动程序的外部接口模型，它表明仪器驱动程序如何与外部软件系统接口。仪器驱动应用程序外部接口模型 仪器驱动（函数体） 子程序接口 VISA I/O 接口 Programmatic Developer Interface Interactive Developer Interface 外部接口模型 程序主体是仪器驱动的实际源代码。VPP 规范定义了两种形式的源代码：语言代码形式（C 语言）和 G（图形）语言形式。
其中定义了仪器驱动函数体结构的内部设计并进行了详细描述。所有 VPP 仪器驱动程序的源代码都是根据此设计模型编写的。因此，该模型对于仪器驱动程序的开发人员来说非常重要。一旦用户了解了模型并知道如何使用仪器驱动程序，那么用户就完全知道如何使用所有仪器驱动程序。仪器驱动程序内部设计模型 用户程序编程 开发者界面 交互开发者界面 功能体 应用功能 初始功能 初始功能 配置功能 动作/状态功能 数据功能 实用功能 组件功能 子程序接口 VISA I/O接口 内部设计模型 仪器功能体驱动主要由两部分组成：
应用功能使用多个组件功能共同实现完整的测试和测量操作。从组件函数的类型可以看出组件函数。初始化函数、关机函数和实用函数是所有VPP仪器驱动程序都需要的，属于仪器的通用函数部分，而配置函数、动作/状态函数和数据函数分别是。仪器驱动的不同部分，属于仪器特有的功能部分，即： 初始化函数 关机函数 实用函数 配置函数 动作/状态函数 数据函数 特定函数 通用函数 应用函数 应用函数是一组面向测试任务的函数高级功能，在大多数情况下，这些例程通过配置、触发和从仪器读取数据来完成整个测试操作。这些函数不仅提供了如何使用小部件功能的示例，而且当用户只需要面向测试的功能接口而不是使用单独的小部件功能时，它们也很有用。应用功能本身是基于组件功能的。仪器驱动函数介绍-通用函数初始化函数-建立驱动与仪器的通讯联系参数表：rsrcName仪器描述ViRsrc id查询系统确认是否执行ViBoolean Reset instr是否执行ViBoolean vi仪器句柄Visession仪器驱动函数介绍- 通用函数返回状态值表：返回状态值说明 VI_SUCCESS 初始化完成 VI_WARN_NSUP_ID_QUERY ID 查询不支持 VI_WARN_NSUP_RESET 复位不支持 VI_ERROR_FAIL_ID_RESET 仪器ID 查询失败 查询关机功能终止软件与仪器之间的通信并释放系统资源。仪器驱动功能介绍——具体功能 每台仪器不仅有通用功能，而且有自己的具体功能。
功能类别function定义的仪器类型按功能分为测量仪器、源仪器和开关仪器。整个仪器驱动的结构是树形结构，仪器是树形结构的根节点。将包含的函数类别函数按照类别划分为子节点，然后将包含的子函数分解到孙节点，直到分解完所有函数。所有子功能可以对应一个仪器功能操作功能。三种功能类别功能 测量类别功能类别功能——完成特定测量任务的仪器配置，初始化测量过程，读取测量值。这些函数一般包含在测量仪器模块（如万用表模块）的仪器驱动程序中，包含多个参数，不需要与其他驱动函数操作交互。测量函数类别函数函数初始化函数读取函数配置函数不提供返回结果的读取函数——完成一个完整的测量操作。从测量的初始化到提供测量结果的三个功能类别2.源类别功能——该类型的功能完成了针对特定励磁输出的仪器配置并在一次操作中对其进行初始化。这些功能一般都包含在源输出类模块（如信号发生器等）的仪器驱动中。初始化函数配置函数源类函数源类函数类结构图为源类仪器提供高级抽象功能接口，不进行设备初始化，不为源操作登录提供返回结果，完成激励输出操作初始化三个功能类函数3.开关函数类别函数在一次操作中，该函数完成信号的开关选通。
这些功能一般都包含在各种开关模块的仪器驱动中。这些函数函数包含多个参数，不需要与其他驱动函数操作交互。初始化函数配置函数开关类函数开关类函数类型结构模型为开关类仪器提供了一个高级抽象功能接口。它不初始化设备，不提供返回结果，执行开关操作登录，完成开关门操作。初始化仪器驱动函数到仪器分为以上三类比较模糊。有些仪器同时具有测量功能和源输出功能。所以，它们必须满足 VPP 规范对测量和源功能的要求。仪器驱动功能面板 交互式开发者界面定义在仪器驱动对外接口模型中，本质上是一个功能面板文件。功能面板文件是对仪器驱动程序的图形化描述，以C语言源代码的形式提供的各个功能操作函数的图形化表达。使用功能面板文件，用户可以交互了解整个仪器驱动的结构、操作函数的组成和使用，了解仪器的功能以及仪器驱动中各个功能和各个参数的含义和作用。功能，并制作仪器驱动程序' s 功能设计和使用变得直观方便。仪器驱动设计 仪器驱动设计步骤可分为七个步骤： 编写仪器驱动相关文档 确定仪器模块的应用目标和功能指标以及仪器硬件模块的开发 重点不同： 硬件性能指标，包括精度、灵敏度、线性度、动态响应、环境温度范围、可靠性指标等动态和静态指标 仪器的功能指标选择系统框架是根据外部接口模型定义的，仪器驱动必须包含以下文件： 应用开发者接口：动态链接库文件（.dll、.lib、.def 文件） 交互式开发人员界面：
另一种方法是在仪器驱动核心结构上使用扩展设计，称为仪器驱动必需的内核文件，还包括源代码和功能面板文件。确定树形结构 在参考模块的基础上，确定仪器驱动的组成结构，即设计功能面板的树形结构，从上到下依次为仪器节点（根节点）和功能节点（叶节点））分层。功能面板树形结构的确定也决定了驱动程序需要包含的所有功能，也是仪表驱动程序内部设计模型的体现。设计各个操作功能的功能面板仪表驱动源代码必须符合规范：所有功能均基于 VISAI/O 接口库。函数名不能超过31个字符，在定义函数名之前，应包含宏定义名_VI_FUNC。在函数中定义数组类型参数和输出参数时，宏定义名称_VI_FAR必须在参数前面。避免引出全局变量自动测量设备，避免声明大型数组结构，不要使用屏幕输入/输出。仪器驱动中实现的功能应避免包含高级复杂的数学分析库函数，将复杂的分析操作留给应用完成调试在应用开发平台上运行、调试、细化仪器驱动。通过调试和完善仪器驱动等控件中的功能，在程序开发平台中进行配置和集成。该应用程序通过对多台仪器的控制和管理，加上先进的分析处理功能、多种形式的数据存储和交换功能，实现了自动测试系统的集成。编写仪器驱动相关文档 仪器驱动的功能和功能通过后，需要编写仪器驱动相关文档，包括函数功能描述的文本帮助文件、VB函数原型描述文件等，以便仪器驱动可以真正成为一个统一封装形式的软件模块，方便使用和修改。该应用程序通过对多台仪器的控制和管理，加上先进的分析处理功能、多种形式的数据存储和交换功能，实现了自动测试系统的集成。编写仪器驱动相关文档 仪器驱动的功能和功能通过后，需要编写仪器驱动相关文档，包括函数功能描述的文本帮助文件、VB函数原型描述文件等，以便仪器驱动可以真正成为一个统一封装形式的软件模块，方便使用和修改。该应用程序通过对多台仪器的控制和管理，加上先进的分析处理功能、多种形式的数据存储和交换功能，实现了自动测试系统的集成。编写仪器驱动相关文档 仪器驱动的功能和功能通过后，需要编写仪器驱动相关文档，包括函数功能描述的文本帮助文件、VB函数原型描述文件等，以便仪器驱动可以真正成为一个统一封装形式的软件模块，方便使用和修改。
