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2021-10-09   来源:欧宝体育链接   作者:admin

  自动测试系统 程控仪器标准命令SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments) 主要内容 本章的学习要解决三个问题 为什么提出SCPI? SCPI是什么? SCPI怎么用? 本章内容 SCPI的目标 SCPI语法与风格(Syntax and Style) SCPI标准命令(Command Reference) SCPI数据交换格式(Data Interchange Format) SCPI仪器类别(Instrument Classes) 第一节 SCPI的目标及主要内容 一.SCPI的目标 SCPI的目标: 缩短自动测试设备程序开发时间,保护设备制造者和使用者双方的硬、软件投资,为仪器控制和数据利用提供广泛兼容的编码环境 SCPI通过为仪器控制和数据使用提供广泛兼容的编程环境来达成这一目标。所有SCPI仪器都使用标准化的程控消息、仪器响应和数据格式从而实现兼容的编程环境。 兼容的编程环境: 使用同样的命令和参数来控制具有相同功能的仪器。 第一节 SCPI的目标及主要内容 程控命令面向测试功能,而不是描述仪器操作 纵向兼容:是指同类仪器应有相同的控制命令 两台示波器在时基、触发、电压设置上应有相同的控制命令 使用同一命令能从两台不同的万用表读回直流电压 横向兼容:是指两台不同类别的仪器使用同样的命令来控制类似的测试功能 示波器和电子计数器都能进行频率测量,横向兼容要求它们使用同样的命令来进行频率测量 功能兼容:是指两台仪器使用同样的命令来执行同样的功能 频谱分析仪和射频(RF)源同样能进行扫频,如果它们都使用同样的命令来执行扫频的功能,那么它们在扫频上是功能兼容的 第一节 SCPI的目标及主要内容 减少类似测量功能的控制方法是保证编程兼容性的关键 SCPI的基本原则是用同一命令控制相同的仪器功能 为便于学习,SCPI采用了为生产者和用户广泛支持的工业标准名词和术语 第一节 SCPI的目标及主要内容 在与通信物理连接层硬件无关的高层次上定义程控消息 SCPI基于IEEE488.2形成,但并不局限于GPIB接口,它也可用于RS232C,VXIb总线 与编程手段和程序语言无关,SCPI用户测试程序模块易于移植 各种编程语言,如C、BASIC、FORTAN等都能完成SCPI命令的传递 为程序员提供了非常灵活的测试程序编制环境 第一节 SCPI的目标及主要内容 SCPI提供不同层次的仪器控制 简单测量命令为用户提供方便快捷的SCPI仪器控制; 详细命令提供传统仪器的控制。 SCPI的可扩性,使其成为“活”标准 SCPI允许不断用新命令扩充仪器程控命令,当新的仪器出现时能够保持与已有的SCPI仪器的编程兼容性 SCPI ATE测试程序是向上兼容的(什么是向上兼容?) 第一节 SCPI的目标及主要内容 二.SCPI的主要内容 SCPI主要包括四部分内容: 语法与风格(Syntax and Style) 标准命令(Command Reference) 数据交换格式(Data Interchange Format) 仪器类别(Instrument Classes) 第一节 SCPI的目标及主要内容 1.语法与风格 助记符 任何仪器程控命令都有一个长型和短型助记符 IEEE488.2要求每个助记符的长度不能超过12个字符,包括任何可能出现的数值后缀 短型助记符是长型助记符的缩写 SCPI要求仪器应该只接受精确的长型或短型助记符 第一节 SCPI的目标及主要内容 助记符的生成规则 长型助记符由一个单词或短语构成。如果是单词,则整个单词构成助记符;如果是短语,则每个单词的第一个字符和整个最后一个单词构成助记符 VOLTAGE--VOLTage relative velocity--RVELocity remote message--RMESsage 短型助记符由长型助记符的前4个字符构成,如果长型助记符的字符长度小于等于4时,长短型助记符相同 VOLTage--VOLT TIME--TIME FREE--FREE 第一节 SCPI的目标及主要内容 如果长型助记符的长度大于4,而第四个字符是元音时,短型助记符将舍弃这个元音而变成3个字符 TIMer--TIM SWEep--SWE 注意: 短型助记符的产生规则意味着使用象“Jump Start”和“Jump Stop”这样的短语是不合适的,尽管它们的长型助记符分别为“JSTart”和“JSTop”,但短型助记符却同为“JST”,不能区分。这种情况下可以考虑改为“Jump Begin”和“Jump End”。 所有仪器控制题头都允许使用数值后缀以区别同一结构的多个不同实例。数值后缀可同时用于长型和短型助记符 TRIG/TRIG1--TRIGger1 第一节 SCPI的目标及主要内容 树状层次结构: SCPI命令采用树形层次化复合结构,它将多个助记符连起来构成一个复合词,以表示一个完整的功能,助记符之间用冒号分隔。 eg. 设置输出衰减器(Output Attenuator) OUTPut:ATTenuator 第一节 SCPI的目标及主要内容 标准参数格式及相应的作用 字符程控数据 十进制数值程控数据 布尔程控数据 功能间的耦合 单位和后缀 第一节 SCPI的目标及主要内容 表达式 数值表达式 通道列表表达式 数值列表表达式 数据交换格式表达式 仪器指示表达式 状态报告 事件状态寄存器结构 操作状态寄存器 可疑数据/信号状态寄存器 第一节 SCPI的目标及主要内容 2.标准命令 SCPI标准命令给出了SCPI要求的和可选的命令 SCPI命令可分为仪器公用命令和仪器特定控制命令两个部分 仪器公用命令(IEEE488.2命令) 仪器特定控制命令 测量组命令 23个子系统命令 第一节 SCPI的目标及主要内容 3.数据交换格式 定义了仪器与应用程序之间、应用程序和应用程序之间以及仪器与仪器之间数据集的标准的表示形式。 数据交换格式采样模块化结构。 4.仪器类别 主要是定义了通用的仪器类别功能实现所需的命令和行为。 第二节 SCPI语法与风格 一.SCPI仪器模型 第二节 SCPI语法与风格 SCPI采用这样一个仪器模型作为达成兼容性的一种方式,SCPI关注三种类型的兼容性 纵向兼容: 横向兼容: 功能兼容: 第二节 SCPI语法与风格 仪器模型体现了SCPI对仪器功能的观点和分类 仪器模型定义了语言元素在SCPI层次结构中放置的位置 仪器模型反映了仪器中测量和信号数据应用的流程 对具体的仪器而言,并不需要实现模型中的所有模块的功能,只需实现仪器模型中用到的相应的模块的功能 第二节 SCPI语法与风格 二.标准命令的句法和型式 1.程控题头 公用命令和询问题头 ﹡RST(复位) ﹡OPC?(操作完成询问) 第二节 SCPI语法与风格 仪器控制题头 OUTPut: ATTenuation MEASure: VOLTage: AC? 第二节 SCPI语法与风格 2.标准参数形式 SCPI使用IEEE 488.2中规定的参数型式,只是有附加限制 字符程控数据(Character Program Data) 十进制数值程控数据(Decimal Numeric Program Data) 布尔程控数据(Boolean Program Data) 功能耦合(Coupling of Functions) 测量单位和后缀(Units of Measure and Suffixes) 第二节 SCPI语法与风格 某些字符程控数据被定义为特殊的数值程控数据: DEFault:缺省值,它可能是仪器相关的,也可能是SCPI标准指定的值 MINimum/MAXimum:最小/最大值 UP/DOWN:上/下,增加/减少 INFinity/Negative INFinity(NINF):正无穷/负无穷,?9.9E37 NAN:非数字,9.91E37 第二节 SCPI语法与风格 关于UP/DOWN的示例: BAND:RES 1 MHZ BAND:RES:STEP:MODE L125 BAND:RES UP 带宽分辨率开始设置为1.0MHZ, 按1、2、5步进, 设置分辨率为1.0MHZ。 第二节 SCPI语法与风格 布尔程控数据

  的简写 布尔数据没有单位,取值0或1 作为字符程控数据时,ON代表1,OFF代表0 作为输入时

  被取整,非零就代表1 作为仪器响应数据时,只能取0或1,而不能使用ON/OFF 第二节 SCPI语法与风格 3.表达式 数值表达式(Numeric Expressions) 通道列表(Channel Lists) 数值列表(Numeric Lists) 数据交换格式表达式(Data Interchange Format Expressions) 仪器指示表达式(Instrument Specifier Expressions) 第二节 SCPI语法与风格 数值表达式(Numeric Expressions) (-5.0*1.000E-002) (TREF-3) (5 MOD 3) 通道列表(Channel Lists) (@1,2,4:7) (@1,2),(@3,4) (@1!1:2!3) 数值列表(Numeric Lists) (1.0,2.0,5.0) (1:5) 第二节 SCPI语法与风格 4.状态报告 SCPI要求IEEE 488.2规定的状态机制,包括完整实现事件状态寄存器结构(Event Status register structure)。 SCPI器件的“最小状态报告结构”: IEEE488.2定义的“标准状态数据结构” SCPI定义的: 操作状态寄存器(OPERation Status register) 可疑数据/信号状态寄存器(QUEStionnable data/signal Status register)是SCPI要求的状态报告能力的核心部分。 对支持多逻辑仪器或扩展触发模型的仪器提出了附加的要求。 通常状态寄存器为16整型结构,最高位为0 SCPI要求的最小状态报告结构示意图 第二节 SCPI语法与风格 操作状态寄存器 操作状态寄存器包含了仪器部分正常操作的状态 寄存器定义如下: 0-CALibrating:仪器正在校准中 1-SETTing:仪器正在等待信号建立中 2-RANGing:仪器正在切换量程 3-SWEeping:正在扫描过程中 4-MEASuring:仪器正在进行测量 5-Waiting for TRIG:仪器处在等待触发状态 第二节 SCPI语法与风格 6-Waiting for ARM:仪器处在等待ARM状态 7-Correcting:仪器正在校正中 8-12:用户可用位 13-Instruments Summary Bit:多逻辑仪器之一正在报告操作状态 14-Programm Running:用户程序当前正在运行 15-最高位总是为0 第二节 SCPI语法与风格 可疑数据/信号状态寄存器 可疑状态寄存器各位用于指示信号各方面的质量。某一位置位表示因某些状况影响到该位相关参数,当前采集或产生的数据是可疑的。 eg.FREQ位置位表示信号的频率精度指标可疑 可疑状态寄存器的各位可有一个与之相关的寄存器集用于细分与器件相关的工作条件的错误情况。这种寄存器的分层关系成为“扇出”。 eg.频率精度指标可疑的原因可以进一步的细分,比如锁相环失锁,恒温槽过冷或是参考信号丢失等 第二节 SCPI语法与风格 可疑数据/信号状态寄存器各位的定义 0-VOLTage:指示电压是否可疑 1-CURRent:指示电流是否可疑 2-TIME:指示时间是否可疑 3-POWer:指示功率是否可疑 4-TEMPerature:指示温度是否可疑 5-FREQuency:指示频率是否可疑 6-PHASe:指示相位是否可疑 7-MODulation:指示调制是否可疑 8-CALibration:指示校准是否可疑 9-12:用户可用 第二节 SCPI语法与风格 13-Instrument Summary:指示多逻辑仪器之一汇报可疑状态 14-Command Warning:指示仪器对命令、询问或者是命令、询问的一个或多个参数的解释出现问题,而发出的一个非致命警告。仪器通过该位向应用程序表示仪器可能处在应在的状态,也可能发生了偏离。 第二节 SCPI语法与风格 三.SCPI命令树图 命令树图用于定义SCPI的命令集,它描述了命令、命令之间的层次关系、相关的参数以及必要的注释 命令树图通常由三部分构成:关键字 (KEYWORD)、参数形式(PARAMETER FORM)和注释(NOTES) 第二节 SCPI语法与风格 CALCulat子系统(部分)命令树示例 Keyword Parameter Form Notes CALCulate :AVERage :CLEar [no query] :COUNt

  :TCONtrol EXPotionalMOVingNORMalREPeat :TYPE COMPlexENVelopeMAXium MINimumRMSSCALar :CLIMits :FAIL? [query only] 第二节 SCPI语法与风格 关键字 提供命令的名字;由于SCPI命令基于层次结构,一个实际的命令通常由一个或多个关键字构成,关键字之间用: 分隔 CALCulate: AVERage CALCulate: AVERage: CLEar CALCulate: CLIMits: FAIL? 参数形式 指明命令的参数个数和顺序,以及它们的合法取值 注释 通常命令的询问形式可以由命令形式加上问号构成;但是不是所有的命令都有询问形式,也有的命令只能有询问命令,注释部分的内容通常用于指示这样的情况 第二节 SCPI语法与风格 命令树的游历 假定一个仪器有如下的命令树: KEYWORD PARAMETER FORM FREQuecy :STARt

  BAND ABCD 第二节 SCPI语法与风格 FREQ:STAR 3 MHZ;STOP 5 MHZ FREQ:STAR 3 MHZ;:FREQ:STOP 5 MHZ 设置起始频率为3MHZ,停止频率为5MHZ FREQ:STAR 3 MHZ;POW:STOP 5 DBM 设置起始频率为3MHZ,同时,由于POW不是当前解析层次的一个接点,将产生一个错误 FREQ:STAR 3MHZ;SLEW:AUTO ON 设置起始频率为3MHZ,频率阶变自动耦合打开 FREQ:SLEW:AUTO ON;STOP 5 MHZ 打开频率阶变自动耦合,由于STOP与AUTO不在同一层次上,将产生一个错误 第二节 SCPI语法与风格 FREQ:SLEW 3 MHZ/S;AUTO ON 设置频率阶变为3MHZ/S;由于AUTO与SLEW不在同一层面而产生错误 FREQ:STAR 3 MHZ;BAND 1 MHZ 设置起始频率为3MHZ;带宽为1MHZ FREQ:STAR 3 MHZ;:BAND A 设置起始频率为3MHZ;选择频带A FREQ:SLEW:AUTO ON;3 MHZ 设置频率阶变自动耦合,由于在任何程控命令中题头一定要发送而产生一个错误 第二节 SCPI语法与风格 SCPI命令可分为两类 公用命令 SCPI仪器特定控制命令 1.SCPI仪器公用命令 SCPI把IEEE488.2要求仪器必须执行的公用命令作为SCPI仪器公用命令,这些公用命令用于控制仪器的某些基本功能操作,其句法和语义遵循IEEE488.2的规定 第二节 SCPI语法与风格 表5-1 SCPI公用命令简表 第二节 SCPI语法与风格 2.SCPI仪器特定控制命令 表5-2 SCPI主枝干命令关键字与基本功能概貌 第二节 SCPI语法与风格 表5-2 SCPI主枝干命令关键字与基本功能概貌(续) 第二节 SCPI语法与风格 表5-2 SCPI主枝干命令关键字与基本功能概貌(续) 第二节 SCPI语法与风格 SCPI要求下述仪器控制命令是必须执行的 :SYSTem :ERRor [:NEXT]? :VERSion? :STATus :OPERation [:EVENt]? :CONDition? :ENABle :ENABle? :QUEStionable [:EVENt]? :CONDition? :ENABle :ENABle? :PRESet 第三节 标准命令 一.测量组指令 二.子系统命令 第三节 标准命令 一.测量组指令 测量组指令是一组高层次的获取数据的指令,它直接面向被测信号的特性,而与模型中的框图无关 测量组指令除了CONFigure有明确的命令和询问形式外,其他指令都具有命令和询问的双重性 第三节 标准命令 测量组指令集 KEYWORD PARAMETER FORM NOTES CONFigure:

  ] [query only] 第三节 标准命令 CONFigure指令 格式 CONFigure

  ] CONFigure指令有明确的命令和询问形式 CONFigure指令将为执行由

  指定的测量功能配置仪器 CONFigure指令执行后并不启动测量功能,其后的READ?询问操作完成指定的测量功能 CONFigure?将返回最近一次执行CONFigure或MEASure?所进行的设置 第三节 标准命令 CONFigure指令使用示例 如果执行如下CONFigure命令 CONFigure:VOLTage:AC 5,.001 那么,使用CONFigure指令的询问 CONFigure? 将返回的是: “VOLT:AC 5.0,0.001” 第三节 标准命令 FETCh?指令 格式 FETCh[:

  ] 获取由INITiate命令产生的测量结果,并将数据放到输出缓冲区中 对一次采集的数据,可以执行多个不同的FETCh?指令,以返回不同的结果 示波器采集的数据中可能包含频率、交流电压、直流电压等多个信息,不同的FETCh?可以返回不同的结果 第三节 标准命令 READ?指令 格式 READ[:

  ] READ?指令常与CONFigure指令配合使用,其功能与MEASure?指令兼容,但能够实现对仪器配置的细调 第三节 标准命令 READ?指令与CONFigure指令结合示例 CONFigure:VOLTage:RISE:TIME 10 PCT,90 PCT,0.001 S SWEep:TIME .05 S VOLTage:AC:RANGe 5V READ:VOLTage:RISE:TIME? CONFigure指令为测量上升时间进行仪器设置 READ?指令将完成测量并返回上升时间 中间两条指令是为了更准确的完成上升时间测量而进行了扫描时基和幅度灵敏度量程的设置 第三节 标准命令 MEASure?指令 格式 MEASure[:

  ]; MEASure?指令提供仪器配置和数据读回的完整能力,适用于仪器接受通用测试功能而且无需对仪器配置进行细调的情况 第三节 标准命令 function and parameters 分层结构: MEASure[:

  ? 第三节 标准命令 CONFigure,FETCh?,READ?,MEASure之间的关系 MEASure?指令一次操作完成仪器组态、测量和结果返回的全部功能。提供仪器之间最好的兼容性。 CONFigure/READ?指令组合兼容性稍差,但它们能对仪器进行更精确的控制。CONFigure指令执行仪器测量的组态,而READ?指令则执行测量的数据采集、后处理和数据输出。 CONFigure指令完成仪器一般的组态。更精确的组态可能涉及一些仪器相关的功能 第三节 标准命令 READ?指令可被分解成两条指令:INITiate和FETCh?。INITiate执行数据采集,FETCh?完成数据后处理和数据返回。 对一次采集的数据,可以执行多个不同的FETCh?指令,以返回不同的结果 比如在波形参数测量中,采集数据中可能包含脉宽、上升/下降时间、顶、底等多个信息,这时就可以使用FETCh?命令以返回不同的结果,而不需要重新进行新的采集 第三节 标准命令 FETCh?指令的兼容性也稍差,至少需要知道采集的数据中是否包含所需要的数据 示波器能够在一次采集中采到上升时间和脉宽的信息,如果用MEASure?指令采集信号的脉宽,那么我们就可以用FETCh?指令获得信号的上升时间。 计数器也可以采集到信号的上升时间或脉宽,但是如果同样用MEASure?指令采集信号的脉宽,我们却不能用FETCh?指令来获得信号的上升时间。 仪器组态某些部分的变化可能会导致已有的数据无效 INITiate;CONFigure:VOLTage;FETCh:VOLTage? 第三节 标准命令 子系统命令: 对应于仪器模型中各方框功能 CALCulate INPut INSTRument STATus SYSTem 第四节 数据交换格式 数据交换格式除了数据本身外,还描述了数据获得的环境、数据的结构以及其他相关信息 数据交换格式采用模块化层次结构,每一个模块代表了数据描述的不同方面 数据交换格式的层次结构能适应多种传输媒介和协议,如:IEEE 488.1/488.2,RS-232C, SCSI,IEEE 802等 兼容IEEE 488.2句法 第四节 数据交换格式 数据交换格式示例 第四节 数据交换格式 顶层模块结构如下: dif -

  difid [remark] [identify] [encode] {dimension}+ [order] {trace}* {view}* {data}+ 第四节 数据交换格式 符号说明 -

  符号左边的条目由右边的条目构成 {.}* {}中的条目可不出现也可以多次出现 {.}+ {}中的条目至少出现1次 [.] []中的条目不出现或出现1次 {...} {}中的条目只能有一个出现 第四节 数据交换格式 SCPI数据交换格式要求数据集必须具有一个DIF模块,至少有一个DIMension模块和一个DATA模块 SCPI要求模块实现遵循如下顺序 DIF ENCode DIMension TRACe VIEW DATA 另外,ORDer模块必须出现在DATA模块之前,而REMark模块和IDENtify模块则可以出现在DIF模块之后的任何位置 第四节 数据交换格式 DIF模块 该模块是数据集的第一个模块,DIF模块是数据集遵循SCPI数据交换格式的标志;它提供了版本信息,以辅助分析程序确定兼容性问题 该模块在数据集中必须且只能出现一次。 REMark模块 REMark模块包含关于数据集的综合注释文本信息 REMark模块在数据集中最多只能出现一次 第四节 数据交换格式 IDENtify模块 命名数据集,描述数据产生或采集的条件,包括项目名称、测试号和系列、日期和时间、数据源等 IDENtify模块中所有的字符串文本的内容留给数据创建者自己去定义,但是,应该遵循模块中通用的分类 该模块在数据集中最多只能出现一次 第四节 数据交换格式 ENCode模块 该模块指定DATA模块和ENCode模块中数据的编码格式,它面向特定模块中数据的分辨率、范围和编码格式等内容 在数据格式结构中ENCode模块所在的层次决定了它的作用范围。如果与DIMension模块在同一层次,则ENCode模块的作用是全局的,但是这种作用要被各个维之下的ENCode模块所替代 ENCode模块在与DIMension同一层次中,只能出现一次,同时,如果作为DIMension模块的从属模块也只能出现一次 任何层次中ENCode模块都不是必须的 第四节 数据交换格式 DIMension模块 该模块对DATA模块中的数据结构和格式进行指定,为数据标度、偏置、命名和单位规定做好准备 每个DIMension模块描述DATA(CURVe)数据的一个维。维可能明确出现在DATA(CURVe)数据中,也可能以函数的形式隐含 DIMension模块的顺序决定了DATA模块中数据的顺序,数据的每一个维需要一个DIMension模块来描述 第四节 数据交换格式 ORDer模块 ORDer模块指定每一维数据在DATA(CURVe)模块中的出现顺序 ORDer模块在数据集中最多只能出现一次 TRACe模块 TRACe模块将数据维按函数、平面等进行逻辑分组,提供数据的语义信息,用于建立VIEW模块 TRACe模块描述所有维或是某些维之间的逻辑关系 TRACe模块信息由DIMension模块构建,而VIEW模块信息则由TRACe模块构建 第四节 数据交换格式 VIEW模块 VIEW模块提供数据的第二级语义信息,它描述了TRACe模块定义的迹与迹之间的逻辑关系 DATA模块 DATA模块包含了真实的数据。不同的从属模块可以分别描述有维数据、波形参数测量值和点值等 数据集中至少需要包含一个DATA模块 第四节 数据交换格式 数据交换格式示例 第四节 数据交换格式 数据交换格式示例 第五节 常见SCPI相关仪器 SCPI通过仪器类别定义了通用仪器类所需要具备的功能集以及实现这些功能集所需的命令和行为 仪器类别的定义有助于SCPI实现缩短自动测试设备的编程开发时间的总目标 引导设计者从常见仪器类的角度来使用SCPI 达成同类仪器实现的高度一致性 第五节 常见SCPI相关仪器 几个术语 功能集(Functionality Set) 指在仪器实现时必须作为一个整体的一组功能 仪器类(Instrument Class) 被广泛认可的仪器类型,比如开关、电压表、电源 基本功能(Base Functionality) 在一个特定的仪器类中要求实现的功能集 附加功能(Additional Functionality) 在仪器类基本功能之外定义的一个或多个功能集 第五节 常见SCPI相关仪器 仪器识别符 SCPI为每个仪器类别定义了一个基本功能,这个基本功能由一个关键字来表示,这个关键字用SCPI程控助记符规则生成;同样,SCPI也为附加功能定义了这样的关键字 一个仪器用一个或多个基本功能关键字以及可选的附加功能关键字来区分,这种关键字组合成为一个仪器识别符 某些仪器可能实现了SYSTem:CAPability?询问,那么询问返回的就是仪器识别符 第五节 常见SCPI相关仪器 仪器识别符应用示例 没有附加功能的电源仪器识别符 (PSUPPLY) 包含多个基本功能的简单数字万用表仪器识别符可能是 (DCVOLTMETERACVOLTMETEROHMMETER) 一个更复杂的数字万用表可能有如下的仪器识别符 第五节 常见SCPI相关仪器 SCPI规范将常见仪器分为八类 框架测力计(Chassis Dynamometers) 数字表(Digital Meters) 数字化仪(Digitiziers) 发射装置(Emissions Benches) 发射测试单元(Emission Test Cell) 电源(Power Supplies) 射频与微波源(RF & Microwave Sources) 信号转接开关(Signal Switchers) 第五节 常见SCPI相关仪器 SCPI对每一类别的仪器大致从以下几个方面进行了描述 基本功能 基本测量指令 面向设备的基本功能 基本状态报告 附加功能 特定的校准命令 特定的诊断命令 存储子系统的增加 第五节 常见SCPI相关仪器 数字表(Digital Meters) 数字表的仪器模型 第五节 常见SCPI相关仪器 数字表的几种仪器类型 第五节 常见SCPI相关仪器 数字表类仪器编程示例 简单测量示例 MEASure:VOLTage:DC? 仪器将会自动设置量程和合适的分辨率来进行直流电压测量,并返回一个电压值 MEASure:VOLTage:DC? 5,.05 如果电压表有1,10和100V的量程,它将选择10V档进行测量。而对于3,30和300V量程的电压表,它将选择30V档进行测量。对通常的3位半表而言,分辨率通常可能是选择在10mv 也可以使用更低层的命令来实现上面的测量功能 第五节 常见SCPI相关仪器 时序测量示例 命令序列同样可以完成直流电压的测量,它使用CONFigure命令和READ?询问组合完成,其中间一行命令完成对触发的设置,作用在于READ?启动测量之后要等到外部触发到来之后才会将数据返回 命令序列将在10次触发之后返回10个测量结果 基于C的SCPI命令应用实例 基于LXI总线的脉冲参数测量的自动测试系统 自动测试系统结构示意如下 通过PC机上基于LabWindows/CVI的控制程序的编写,控制33220A的脉冲信号输出,控制DSO5012A对信号源输出脉冲参数进行自动测量 基于C的SCPI命令应用实例 以对示波器DSO5012A的控制为例,对示波器的控制大约分为四个步骤:初始化、自动定标、波形采集、脉冲参数测量。 初始化 *RST ——SCPI公用命令,复位命令,使示波器DSO5012A处于一个确定的初始状态; *IDN?——SCPI公用命令,仪器标识查询命令,返回仪器相关标识 对应的C语言代码 ViPrintf(vi,”*RST\n”); ViQueryf(vi,”*IDN?\n”,”%t”,buf); 基于C的SCPI命令应用实例 自动定标 :AUToscale——仪器特定控制命令,自动定标命令,该命令执行,将使示波器根据输入信号的状况设置特定的工作状态,便于观察输入信号 C语言代码 ViPrintf(vi,”:AUToscale\n”); 基于C的SCPI命令应用实例 波形采集 :AQUire:TYPE

  ——仪器特定控制命令,设置采集模式,type可选NORMAL,PEAK或AVERAGE :AQUire:COMPlete

  ——仪器特定控制命令,设置采集完成时间规则,设置仪器一次采集最少完成的采满量的百分比 :DIGitize CHAN1——仪器特定控制命令,数字化通道1命令,该命令指定启动一次采集,并准备好通道1的数据,等待通过接口传输 对应的C语言代码 ViPrintf(vi,”:ACQuire:TYPE NORMAL\n”); ViPrintf(vi,”:ACQuire:COMPlete 100\n”); ViPrintf(Vi,”:DIGitize CHAN1\n); 基于C的SCPI命令应用实例 脉冲波形参数测量 :MEASure:SOURce CHAN1——指定测量源 :MEASure:FREQuency?——测量频率 :MEASure:FALLtime?——测量下降时间 对应的C语言代码 ViPrintf(vi,”:MEASure:SOURce CHAN1\n”); ViQueryf(vi,”:MEASURE:FREQUENCY?\n”); ViQueryf(vi,”:MEASURE:FALLTIME?\n”); 数据格式遵从1993年版本 日期、时间记录 编码格式为8位整数 范围-128~127 YH维定义 YL维定义 X维定义 迹H体现YH维随X维的变化关系 迹L体现YL维随X维的变化关系 VIEW ENV1用迹H和迹L形成上下包络 YH维和YL维的共1024个数据出现在DATA模块中 迹H的波形参数 上升和下降时间 PC机 LXI总线A 等待操作完成(Wait-to-Continue Command) *WAI 自测试查询(Self-Test Query) *TST? 读状态字节查询(Read Status Byte Query) *STB? 服务请求使能查询(Service Request Enable Query) *SRE? 服务请求使能(Service Request Enable Command) *SRE 复位(Reset Command) *RST 操作完成查询(Operation Complete Query) *OPC? 操作完成(Operation Complete Command) *OPC 仪器标识查询(Identification Query) *IDN? 标准事件状态寄存器查询(Standard Event Status Register Query) *ESR? 标准事件状态使能查询(Standard Event Status Enable Query) *ESE? 标准事件状态使能(Standard Event Status Enable Command) *ESE 清除状态(Clear Status Command) *CLS 功 能 描 述 命 令 显示。控制图、文与迹信息的显示选择和表示方法,有7个分支 DISPlay 诊断。为仪器维护提供诊断树节点 DIAGnostic 控制。用于测试和过程控制环境条件下机电仪器的通断操作,有11个分支 CONTrol 校准。完成系统校准,有11个分支 CALibration 计算。完成采集后期数据处理,有16个分支 CALCulate 子系统命令 测量。设置、触发数据采集并进行后期处理 MEASure? 读。实现对刷新数据的取数操作,数据采集和后期处理 READ? 取数。重新获取仪器数据,并将数据置于输出缓冲区 FETCh? 组态。设置仪器,以执行相应测量 CONFigure 测 量 指 令 基 本 功 能 关 键 字 检测。控制与信号特性无关的仪器检测功能的特定设置,有25个分支 SENSe 路由。仪器的信号路径选择,有7个分支 ROUTe 程序。仪器内部程序控制和管理,有3个分支 PROGramm 输出。控制源输出口特性,有13个分支 OUTPut 海量存储器。为仪器提供海量存储能力,有14个分支 MMEMory 存储器。管理仪器存储器,有11个分支 MEMory 仪器。提供识别和选择逻辑仪器的方法,有7个分支 INSTrument 输入。控制检测器件输入口特性,有14个分支 INPut 硬拷贝。控制至外部仪器的绘图与打印操作的设置,有9个分支 HCOPy 格式。为传送数值和矩阵信息设置数据格式,有4个分支 FORMat 子 系 统 命 令 基 本 功 能 关 键 字 VXI总线。控制与VXI总线操作相关的管理功能,有5个分支 VXI 单位。定义缺省(默认)单位,有4个分支 UNIT 触发。用于同步仪器的动作,涉及4个根级命令 TRIGger 迹数据。仪器存储器中命名实体,用于定义和管理记录的数据,有8个分支 TRACeDATA 测试。提供标准仪器自检程序,是IEEE488.2 *TST命令的扩展 TEST 系统。实现仪器内务管理和设置全局组态,有14个分支 SYSTem 状态。控制SCPI定义的状态报告结构,有3个分支 STATus 源。控制与信号特性无关的源功能的特定设置,有23个分支 SOURce 子 系 统 命 令 基 本 功 能 关 键 字 Page * UESTCATS ATS UESTC-ATS Page1 信号路由 信号路由 测量功能 信号产生 触发 存储器 格式化 格式化 数据总线 SCPI程控仪器模型 ﹡

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