usb總線及其在自動(dòng)檢測測驗(yàn)系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)

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1、http://www.paper.edu.cnUSB總線及其在自動(dòng)測試系統(tǒng)中的應(yīng)用12崔琳莉李力1.電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，成都610054；2.電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，成都610054E-mail：c_linli@163.com摘要：USB總線是一種支持熱插拔、即插即用、傳輸速率最高可以達(dá)到480Mbps的串行總線；第三代自動(dòng)測試系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為中心設(shè)備，基于標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)聯(lián)接外部儀器/設(shè)備來構(gòu)建系統(tǒng)。本文從USB總線和自動(dòng)測試系統(tǒng)的自身特點(diǎn)出發(fā)，討論了基于USB總線來構(gòu)建自動(dòng)測試系統(tǒng)的優(yōu)勢

2、，并提出了系統(tǒng)構(gòu)建過程中需要注意的問題及其解決方法。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。關(guān)鍵詞：自動(dòng)測試系統(tǒng)；USB總線；虛擬儀器技術(shù)中國分類號(hào)：TP274.51、自動(dòng)測試系統(tǒng)自動(dòng)測試系統(tǒng)是指那些利用計(jì)算機(jī)控制并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試的系統(tǒng)[1]，它的出現(xiàn)滿足了科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中，對(duì)電子測量所提出的測試參數(shù)繁多、測試對(duì)象復(fù)雜、測試速度快、測試精度高等要求。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。自動(dòng)測試系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、智能儀器、總線與接口技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合在一起，它的發(fā)展經(jīng)歷了從專用型向通用型發(fā)展的過程。[1][2]殘騖樓諍錈瀨濟(jì)

3、溆塹籟。1)早期的自動(dòng)測試系統(tǒng)多為專用系統(tǒng)，是針對(duì)某項(xiàng)具體測試任務(wù)而設(shè)計(jì)的，通常稱為第一代自動(dòng)測試系統(tǒng)。它主要側(cè)重于自動(dòng)測試設(shè)備本體的研制，系統(tǒng)適應(yīng)性不強(qiáng)，缺乏通用性。2)第二代自動(dòng)測試系統(tǒng)是在標(biāo)準(zhǔn)的接口總線（如GPIB）基礎(chǔ)上，各設(shè)備按積木的形式連接從而組建的系統(tǒng)。系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備（包括計(jì)算機(jī)、可程控儀器、可程控開關(guān)等）均為傳統(tǒng)的臺(tái)式測試設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備均配有符合接口標(biāo)準(zhǔn)的接口電路。組建系統(tǒng)時(shí)，將所有的設(shè)備堆疊在標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)柜內(nèi)，并用標(biāo)準(zhǔn)的接口總線電纜將系統(tǒng)所含的各臺(tái)設(shè)備連在一起構(gòu)成系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)接

4、口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)儀器與計(jì)算機(jī)之間的通信。第二代自動(dòng)測試系統(tǒng)具有組建靈活、方便、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，但是傳輸速率較低、測試系統(tǒng)規(guī)模較小、設(shè)備資源冗余量較大。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。3)第三代自動(dòng)測試系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為中心設(shè)備，基于標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)，主要由卡式/模塊化的儀器/設(shè)備所組成的自動(dòng)測試系統(tǒng)，儀器、設(shè)備或嵌入式計(jì)算機(jī)以插卡的形式出現(xiàn)，并通過標(biāo)準(zhǔn)總線實(shí)現(xiàn)互連。第三代自動(dòng)測試系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、數(shù)據(jù)吞吐量大、體積小、重量輕、系統(tǒng)組建靈活、擴(kuò)展容易、資源復(fù)用性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等眾多優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前先進(jìn)的自動(dòng)測試系統(tǒng)，特

5、別是彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。9/919/9http://www.paper.edu.cn軍用自動(dòng)測試系統(tǒng)的主要組建方案。在構(gòu)建測試系統(tǒng)的過程中，測試系統(tǒng)本身所采用的接口總線的能力直接影響系統(tǒng)的總體水平。從自動(dòng)測試系統(tǒng)的發(fā)展看，自動(dòng)測試水平的提高，在很大程度上是由于總線技術(shù)的不斷升級(jí)換代的結(jié)果，可以說，接口總線技術(shù)發(fā)展的水平標(biāo)志著自動(dòng)測試發(fā)展的水平。從早期的RS232、GPIB到近期的VXI、MXI、PCI、PXI、CompactPCI、IEEE1394（Firewire）、USB等總線，盡管技術(shù)特性不盡

6、相同（如表1所示），但都被廣泛應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上逐漸形成和發(fā)展了多總線融合的自動(dòng)測試系統(tǒng)。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。表1當(dāng)今幾種流行現(xiàn)代測試總線的比較[1][2][3][4]總線類型結(jié)構(gòu)速率傳輸距離容量價(jià)格性能應(yīng)用VXI模塊化、體積小40Mb/s256個(gè)高信息吞吐量高，可靠性強(qiáng)，靈活組建系統(tǒng)較廣泛GPIB通用并行接口總線1Mb/s20m15個(gè)低采用三線掛鉤，性能可靠，技術(shù)成熟較廣泛MXI多點(diǎn)并行單電纜通訊鏈20Mb/s20m8個(gè)較高性能高，開放性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)VXIbus多機(jī)箱系統(tǒng)外部計(jì)算機(jī)和VXI系統(tǒng)間的高

7、速通訊PCI并行I/O總線132MB/s或528MB/s256個(gè)低提供即插即用缺乏統(tǒng)一的測試總線規(guī)范PC平臺(tái)總線CompactPCI模塊化并行總線132MB/s或528MB/s每組8個(gè)插槽，可擴(kuò)展適中提供即插即用與熱插拔，有較好的兼容性和擴(kuò)展性越來越廣泛PXI模塊化并行總線132MB/s或264MB/s每組8個(gè)插槽，可擴(kuò)展較高有較好的兼容性和擴(kuò)展性，具有測試總線的基本特性推廣應(yīng)用中USB通用串行總線480Mb/s3-5m127低通用PC外設(shè)接口總線在測試系統(tǒng)中有待推廣應(yīng)用Firewire串行通訊總線4

8、00Mb/s4.5m64個(gè)較高性能優(yōu)越，使用簡單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)高速通訊以上幾種流行的現(xiàn)代測試總線構(gòu)建的自動(dòng)測試系統(tǒng)可以歸并為兩大類：z基于標(biāo)準(zhǔn)PC總線結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)采用普通PC或筆記本電腦，儀器設(shè)備通常為卡式或臺(tái)式，直接插入計(jì)算機(jī)內(nèi)部插槽或放置在計(jì)算機(jī)附近，以ISA、PCI、USB、IEEE1394等PC總線方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)單元與儀器設(shè)備之間的聯(lián)系。此類測試系統(tǒng)造價(jià)低廉，不具備標(biāo)準(zhǔn)儀器的部分功能，適合廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。于工業(yè)測控、現(xiàn)場排故等場合。z基于專用測