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逻辑分析仪的GPIB控制技术

hc360慧聪网教育行业频道 2004-03-01 08:41:56

摘要:TLA714为泰克公司生产的系列新型逻辑分析仪之一，其内嵌式电脑的结构和Windows操作系统使得其GPIB遥控技术不同于传统仪表。本文主要介绍在搭建GPIB自动测试系统时，该怎样利用外部电脑通过GPIB接口遥控逻辑分析仪的步骤方法及其控制代码。　　关键词：逻辑分析仪 GPIB 遥控前言　　我单位在设计某产品自动故障诊断系统时，考虑到泰克公司生产的TLA700系列逻辑分析仪的良好性能以及丰富灵活的功能，特订购了一台TLA714型逻辑分析仪。该款逻辑分析仪属于泰克TLA可扩展仪器家族，TLA系列仪器采用了大量的新技术，例如MagniVu采集技术、码形发生器模块、面向未来的主机平台，并可以任意组合逻辑分析仪和数字示波器模块，可以最大限度地满足数字设计工程师的设计需求。TLA714不但可以做普通的逻辑分析仪使用，而且它还具有传统逻辑分析仪所不能提供的测量功能，既可以用于故障诊断，又能很好地用于新产品的设计开发和调试。　　目前，构建自动测试系统有多种总线形式，例如PCI、VXI、PXI等总线形式，但对于堆叠式程控仪表来说，应用较为广泛的仍然是GPIB接口，它适用于电气干扰轻微的实验室和生产测试环境。国外生产的大多数测量仪器都配有GPIB接口，但TLA714采用的是内置式的标准计算机和Windows操作系统，在选型的时候，我们就注意到它并不像传统仪表那样直接具有GPIB(General Purpose Interface Bus)接口，而我们在应用时正好需要对其进行GPIB远地控制。这样，如何像其它仪表那样轻松地进行GPIB控制，成为我们需要解决的一项重要课题。通过与泰克公司几位工程师不断探讨和试验，最终我们解决了这一问题，成功地实现了个人计算机与内置计算机的通信。编程接口　　TLA714属于700系列的便携式逻辑分析仪，数据处理和显示单元类似一台便携式电脑，其后面板配有多种外部接口：显示器接口(SVGA)、键盘接口、鼠标接口、并行接口、串行接口、两个PC卡槽、网卡接口等。进行GPIB控制，就要用到PC卡槽(PCMCIA)。　　通常，带有GPIB通用接口的仪表在程控时主要有三个方面的内容：程控仪器的寻址，GPIB仪表都有地址设定开关，其地址可由用户任意给定；远控与本控的切换，为适应多种用途，一般程控仪表都有本控和远控切换装置；器件消息的编码，器件消息包括程控命令、测量数据和状态字节三种类型。TLA714的面板上既没有地址设定开关和按键，也没有远控与本控的切换按键，说明该仪表的遥控需要通过一些软件建立。作为一项标准特点，TLA700系列逻辑分析仪是通过TLA编程接口即“TPI”(TLA Programmatic Interface)使其具备遥控能力的。　　TPI是基于微软的Component O均ect Model(COM)，使用TPI可以通过在本机或远地机器中运行的独立用户程序来控制TLA 700仪表。在TPI中，TLA700应用软件被称之为服务器，而由用户编写的用来控制TLA700的程序则称之为客户，用户程序可以是支持微软Component Object Model(COM)编程环境的任何语言，例如Microsoft Visual C++和Microsoft Visual Basic。　　TPI由四种类型的对象组成：应用对象、系统对象、LA模块对象、DSO模块对象。如果产生一个应用对象连接到TLA应用程序，随后可以得到系统对象的参考，应用对象输出的一个单一接口称为Iapplication。系统对象规定了配置、运行控制、保存和调用操作等方法，每一个客户在获得模块对象的参考之前必须获得一个系统对象的参考，系统对象输出的一个单一接口称为Isystem。模块对象规定了模块配置、获得采集统计、重新采集数据的方法，LA模块对象输出的一个单一接口称为ILAModule;DSO模块对象输出的一个单一接口称为IDSOmodule。　　还应提到的是TPI客户软件。TPI客户软件不能安装在逻辑分析仪上，应该安装在独立的主控机上。在主控机上使用TPI(TLA Programmatic Interface)，必须安装相同版本的TLA应用软件作为TPI客户软件，否则会出现兼容性问题。重要程序“TLA-GPIB” 　　我们在研究逻辑分析仪的GPIB控制时，找到了由泰克公司编制的程序“TLA-GPIB”(见图1)。厂家设计了这样一个可在逻辑分析仪中运行的Windows程序，目的是让它充当连接GPIB和TPI的桥梁。可以说是“TLA-GPIB”使TLA 700成为GPIB可编程仪表，因此它在整个控制过程中是最为关键的。图1“TLA-GPIB”VB6(编译)译本　　“TLA-GPIB”是一个程序，一个TPI客户，其应用程序是用Microsoft Visual Basic编写的，它支持所有TLA 700的TPI功能，包括调用和存储系统、调用模块和触发设置、开始停止测量、读取系统运行状态、读取模块配置、读取采集的数据、向TLA 700文件系统输出数据，并可在TLA 700文件系统中双向传输各种文件类型。　　“TLA-GPIB”有Excel电子表格和编译的VB程序两种版本。如果TLA700系列逻辑分析仪内安装了Excel，并想要修改或扩展程序时，推荐使用Excel 97版本的“TLA-GPIB”。如果只是简单安装和使用，则推荐安装VB(编译)版本的“TLA-GPIB”。　　需要注意的是，如果另一个TPI客户程序在运行，则“TLA-GPIB”不会运行。因为TLA 700用TPI服务器在同一时刻只能连接一个客户程序。方法与设置　　根据需要我们购买两块不同型号的GPIB接口卡，NI公司的PCI-GPIB卡和PCMCIA-GPIB卡各一块，分别置于主控计算机内和TLA714逻辑分析仪内。GPIB软硬件应该按照NI公司的标准安装步骤安装在仪表内，先安装驱动软件，其次是硬件。　　在TLA714逻辑分析仪内需要的硬件和软件有：TLA 700应用程序2.0以上版本，NI公司的GPI&PCMCIA卡以及N1488．2驱动软件，任一版本的“TLA-GPIB”。主控机选用的是HP的BRIO商用台式机，需要的软硬件有：GPIB驱动软件，PCI-GPIB接口卡。两块接口卡之间连接一条专用的PCMCIA-GPIB电缆，硬件连接即告完成。为了能正确进行通信，主控机内应做以下设置：　　a．安装和配置TCP/IP。　　b．安装TLA 700系列逻辑分析仪TPI客户软件。(在安装光盘中选择TPI Client SW\Diskl\Setup.exe)。　　c．设置客户机的访问级与TLA700仪表的访问级相配(共享级或用户级访问)。　　应注意的是，NI公司的安装设置默认GPIB卡作为系统控者，而在逻辑分析仪中“TLA-GPIB”会重新设置GPIB卡作为讲者/听者。在“TLA-GPIB”启动之前，虽然不会有什么危险或电器上的损害，但逻辑分析仪的GPIB卡可能会妨碍到主控机的GPIB卡成为系统控者。出于这些原因，应该在系统控者准备使用GPIB之前运行“TLA-GPIB”，或者在逻辑分析仪的Windows(95以上)操作系统中的设备管理器中重新设置GPIB卡，使其不为系统控者(System Controller)。设置方法是：控制面板>系统>设备管理器>NI GPIB Interface>PCI-GPIB>属性>GPIB Setting>去掉选项System Controller。另一点需要注意的是GPIB设置，当“TLA-GPIB”中止后，它使GPIB卡设置为讲者/听者。如果它假定TLA 700的GPIB卡已经设置为系统控者，这样可能会使其他一些GPIB程序不能在TLA 700上正常运行。编程与控制控制命令　　按照TPI的对象类型分，“TLA-GPIB”有几种命令集，用于控制不同的功能；Utility命令集；(TPI_Iapplication)应用命令集；(TPI_Isystem)系统命令集；(TPI_ILAModule)LA模块命令集；(TPI_ID-SOModule)DSO模块命令集。以系统命令中加载系统命令为例，这一命令调用TPI方法中的ISystem:LoadSystem，其控制命令格式如下：长命令格式为“TLA：Load System＜file-spec＞”；短命令格式为“TLA：LS＜file-spec＞”。的内容为预存的系统文件的路径，如：“TLA:LS c:\my\documents\system1.tla” 如果加载成功，当前模块将设为“无”，所以在使用任何模块命令之前必须用“TLA:GetModuleBySlot…”或者“TLA:GetModuleByName...”命令获得当前所用模块。命令发出后，在逻辑分析仪的TLA-GPIB界面的第二栏里可以看到信息响应：发送成功时显示响应正常，发送不成功时显示响应错误。　　再以读取数据命令为例，这一命令调用TPI方法中的ILAModule:GetData或者IDSOModule::GetData，其结果将采集数据通过GPIB总线传输到主控机上，控制命令格式如下：长命令格式“TLA:GetData＜first-sample＞&＜num-samples＞” 短命令格式“TLA:GD＜first-sample＞&＜num-samples＞” ＜first-sample＞内容是返回第一个采样的标记＜num-samples＞内容是返回采样的数目例如：“TLA:GD 0 &1000”，从采样数据的第零个数开始，共返回1000个数据。返回的数据格式是由预先的命令“TLA:Define Data Format…”规定的。　　其他的命令格式类似，这里就不再长篇累牍。在编程时需要注意，有些命令只提供给LA模块，有些命令是两个模块共用的。另外TLA714没有地址设置开关，在GPIB控制时，其GPIB地址是通过“TLA-GPIB”来设置，其默认地址是1。如果不知道仪表地址，可以利用LabVIEW中的VISA Find Resources模块来寻找。搜寻时不要连接其它仪表，模块的搜寻类型选择o，即为搜寻所有设备。搜寻结果为字符串型数组，数组中标有GPIB[board]:address:[INSTR]的数据就可得知查找的仪表地址。　　在进行控制时，系统默认值设定TLA 700应用程序窗口为打开状态并可响应鼠标和键盘。如果要进行在传统意义上的远地和本地之间的切换，则可通过“TLA:Show”和“TLA:Hide”命令来实现。 LabVIEW驱动程序　　有了前面的基础和了解，编制驱动程序就比较简单了。我们采用的是NI公司的LabVIEW编程环境，并为该仪表建立了驱动程序库，将常用的控制和数据处理做成模块化程序，方便在测试系统中随时调用。编写驱动程序时，可以利用GPIB／VISA写和GPIB／VISA读，完成发送命令、读取数据、调用文件等操作。也可以调用ActiveX控件，直接对TPI四种对象和方法来进行编程。在研究中，我们发现只要在逻辑分析仪的某个路径中存储一定量的测试状态或系统设置，控制时只需调用系统设置并读取数据，可以大大简化编程任务。　　通常TLA 700应用程序在开机后会自动启动，也可由“TLA-GPIB”自动启动。如果在不关闭应用程序的情况下，打开“TLA-GPIB”，就会发生重复调用错误信息。根据需要我们必须设置“TLA-GPIB”在开机时为自动启动。为了避免上述错误，则要改变开机启动顺序，去掉TLA应用程序自动启动过程。方法是在Windows和DOS系统下编辑系统文件TLA700SU.BAT，该文件的路径为"C:\Program files\Tla700\System\TLA700SU.BAT"，在文件中的命令行"START/MAX.\TLA700.EXE..."之前插入“REM”即可。
信息来源：国外电子测量技术


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