4 可互换虚拟仪器
6 M' m* t- \% l ~3 T8 Q' X 多少年来,若更换操作系统或仪器硬件就得重新修改测试程序。象前文所述的LabVIEW 和Lab Windows/CVI等跨平台开发环境虽然保证了改变操作系统无需修改测试程序,但如果更换硬件设备(如将HP的DMM换成Fluke 的DMM)则需要修改测试程序。这个问题是由于不同硬件厂商的设备驱动程序之间缺乏统一标准而引起的。IVI基金会的宗旨就是致力于制订新的仪器编程标准,使应用程序完全独立于硬件设备。
+ v" u/ M6 U3 O9 j& a- p7 @ IVI规范的核心是IVI设备驱动程序库。该程序库将所有设备的驱动程序分成示波器、万用表、信号源、开关和电源五大类驱动程序(five class drivers),它规定了与每一类仪器通讯的标准编程接口。而每一类中的所有仪器不可能具有完全相同的功能或能力。因此规定一个唯一的标准接口保证所有同类中的仪器都能正常工作是不现实的。IVI规范将每类仪器驱动程序分为基本能力(fundamental capabilitices)和扩能属性(extensions)两部分。前者定义了同类仪器中95%以上的仪器设备所共有的能力与属性;后者则定义了每种仪器类的许多特殊的功能与属性。
, f$ b5 M& Z& s" u3 T) F 标准的仪器类驱动程序是按“虚拟”方式工作的。例如,应用程序调用IviDmm-Configu re而不是直接调用FL 45-configure或者HP34401-Configure。这样,当系统中使用的是FL 4 5DMM时,程序在运行中会动态地自动装载到FL 45-Configure。如果以后将测试系统中的FL 45DMM换成了HP 34401 DMM,IviDMM驱动程序会自动定向到调用HP34401-Configure。按照这种“虚拟”方式(如图4所示)把同一类仪器中的不同仪器的特性差异“屏蔽”;起来,保证应用程序完全独立于硬件设备,也就是保证了仪器设备的可互换性(interchangeab ility)。
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+ _0 ]' {3 D6 k9 R' \' w7 K0 P+ S IVI标准给用户带来的好处主要体现在以下四个方面:8 o/ O+ i. i; D2 ^1 A
1)降低应用程序的长期维护费用;& L/ {' F5 S0 m
2)减少系统停机时间,保证生产不受影响;- G: A3 d6 O, ?* Y) }( Z) u
3)提高应用程序的复用性(reusability);
+ g* g1 z, K: s! r% Y 4)提高编程效率和程序运行速度。- p# H9 s% f8 y3 R7 g
5 虚拟仪器对军用测试技术的影响0 ?' t' Z, c! R' g
在冷战时期,最先进的ATE技术首先服务于军事目的,随后经过商业化发展逐渐转为民用。冷战结束后,经济和科技都发生了重大变革,美国国防部的战略也随之发生了变化-- 既要确保武器装备的卓越性能,又要考虑经济承受能力,即“少花钱多办事”。例如,为了实现一台(套)设备能同时完成Forward、Intermediate和Depot三级维护测试任务的目标,美国国防部要求三军广泛采用现成的商用和通用软、硬件 产品,以期实现军用自动测试系统的标准化和通用化。由此可见军民两用测试技术的发展经历了一个完整的周期--首先应用于军事的 技术(如VXI),经过商业开发进一步降低成本,变成先进的民用技术,最后又卖给部队使用。
, }! l' }- }* z: B2 l: A0 O$ ] 世界军用ATE的发展趋势研究表明,设计验证,生产检测和诊断维修一体化、标准化将成为军用ATE的基本要求,而建立在VXI、PXI总线标准上的ATE将是今后发展的基本方向。同时,军用ATE系统的寿命一般要求为20~30年,在很多时候,仪器硬件不是过时就是需要更新。因此,还需要一种无需改动程序代码就可用新的仪器硬件改进系统的方法-IVI。军用测试软件工具和标准化需要巨额投资,但随着技术的更新,这些软件和标准的维护费用昂贵且非常难以升级。IVI为军用软件测试规范(如ATLAS)和商用技术工具之间建立一种桥梁机制奠定了基础。& L" \1 {1 g8 p. O! p
参考文献
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