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第12课IVI仪器驱动技术

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第12课IVI仪器驱动技术PPT课件

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IVI引擎技术——仪器仿真
仿真功能实现脱离硬件设备的开发和调试手段。 IVI仿真是通过范围检查机制或范围表机制为用户产生 必需的测试数据，实现脱离硬件的开发和调试。
IVI Driver SetAttr (AMP, 5.0)
14
IVI技术——回调函数
IVI Driver
SetAttr (AMP, 5.0)
RangeTables AmpWriteCallback
Sends cmd to set AMP to 5.0
IVI Engine Range-Check
On/Off
Cache
On/Off
16.08.2020
5
基于IVI驱动器的测试程序结构
测试程序 IVI类驱动器 IVI特定仪器驱动器
16.08.2020
6
IVI-C仪器驱动模型
应用程序
交互开发接口
编程开发接口
16.08.2020
初 始
函数体
应用函数
关
化
闭
函 数
阻态 函数
动 态函作 函数状 数体
数据 函数
属性 函 函数 数
回调函数
16.08.2020
3
IVI技术概述
• IVI（Interchangeable Virtual Instruments— —可互换式虚拟仪器）于1998年由IVI基金会推 出的新一代仪器驱动技术规范。IVI致力于实现 仪器驱动器的可互换性、开发灵活性、测试高效 性以及保证测试品质。 IVI与已有的仪器驱动技 术相比主要优势体现在：
LabWindows_CVI仪器驱动程序与IVI体系结构

LabWindows_CVI仪器驱动程序与IVI体系结构


仪器驱动程序 ’ 函数体 ( 内部子例程接口 图# &%+) % , - 接口
仪器驱动程序外部接口模型图
图中各部分的说明： ’ # ( 应用程序 用户开发的用于自动测试的应用程序。 ’ ! ( 交互式开发界面 对于 /012345678 , 9&% 来讲， 交互式开发界 面就是图形化的 /012345678 , 9&% 函数面板。 /012345678 , 9&% 函数面板允许用户通过 /01: 2345678 , 9&% 函数面板交互式的操作特定的仪 器或向应用程序的代码中自动添加仪器驱动函 数的调用。 在 /012345678 , 9&% 函数面板还提供 了对函数的接口的详细说明，帮助程序员理解 每一个函数的作用与使用方法。 ’ $ ( 程序开发接口 程序开发接口是指在高层的应用程序中调 用仪器驱动程序的方法。 在 /012345678 , 9&% 仪 器驱动程序中，仪器驱动程序的软件接口是用 标准的函数调用实现的，与标准的库函数调用 没有什么不同。 ’ . ( 仪器驱动程序 ’ 函数体 ( /012345678 , 9&% 仪器驱动程序是用来控
收稿日期 N #""" O "& O #(
1 > E 协议就可以容易的控制仪器，包括 FG1B、 串行设备或者其它设备。早期的仪器驱动 *71、 程序有很多局限性，用户希望仪器驱动程序是 开放的和可修改的，并且最好是围绕一种标准 来构造驱动程序。 *71 H0.@IH0/J 系统联盟自建立以来一直从 事解决系统级的软件问题，并且为发展已存在 的 仪 器 驱 动 程 序 标 准 做 了 有 效 的 工 作 。 *71 H0.@IH0/J 仪器驱动程序体系结构，综合了已有 的流行的技术， 构造了成功的 8/9:+2;<=3 > ?*1 仪器驱动程序标准。 这些标准使用 *1DC % *+,-./0 123-,.452-/-+<2 D<K-=/,5 C,LM+-5L-.,5 ) 定义的数 据类型来定义所有仪器驱动程序函数的接口。 这些数据类型提高了仪器驱动程序在不同操作 系统和编程语言之间的可移植性。 1*1（ 12-500+@52*+,-./0 123-,.452-3）模型将 *71 H0.@IH0/J 模型 向前推进了一步，而且并未导致复杂性的增加 和性能的降低。 1*1 给仪器驱动程序增加了许多 新的重要的特性， 比较重要的有以下几个： % $ ) 状态缓存 只有当 1*1 驱动程序自动缓存仪器的状态， 仪器的状态设置与驱动程序所需要的不同时才 执行仪器 1 > E。这样就消除了许多冗余的命令， 加快了测试的速度。 % # ) 可配置的范围检查 1*1 驱动程序自动范围检查功能检验程序 员给仪器的属性所设置的值是否在有效范围之 内， 为了加快执行速度也可以取消这个功能。 % ! ) 可配置的状态查询 1*1 驱动程序自动状态查询特性在对仪器
基于IVI驱动模式的仪器信号驱动器设计

基于IVI驱动模式的仪器信号驱动器设计


ｉｓｒ ｍｅ ｔｄ ｉｅ ａ ｅ ｎ ｉｔｒ ｈ ｎ ｅ ｂ ｅ ｖ ｒｕ ｌｉ ｓｒ ｍ ｅ ｔ（ＶＩ ｄ ｉｉ ｇ ｍｏ ｅ ｉ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｈ ｎ ｔ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｎ ｔｕ ｎ ｒｖ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｅ ｃ ａ ｇ ａ ｌ ｉｔ ａ ｎ ｔｕ ｎ Ｉ ） ｒｖ ｎ ｄ Ｓ ｅｔ ｂ ｉ ｅ ，ｔ ｅ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｓ
Ｍ ａ Ｌｉ ｇ 。 ａ ｆ ｎ Ｍ ａ Ｄｅ ｇ ｎ ＬＵ Ｘｉ ｏ ｅ ｇ ． ｎ ｗｕ
（ ． ｍ ｉ ｓｒｎ ｉａ ｅｏ ｏ ｔｒ ｄ ａｅ Ｎａ ａ ｒ ｎ ｕ ｉａ ＆ Ａｓｒ ｎ ｕ ｉａ ｉｅ ｓｔ ， ｎａ ６ ０ ， ｉ ａ １ Ａｄ ｎｉｔａ ｔＢｒｇ ｄ ｆＰ ｓｇ ａ ｕ ｔ， ｖ ｌ Ａｅ ｏ ａ ｔ ｌ ｃ ｔｏ ａ ｔｃ ｌ Ｕｎ ｖ ｒｉ Ｙａ ｔ ｉ ４ ０１ Ｃｈ ｎ ； ｙ ２
ｉｔｒａ ｅｏ ｅｄ ｉｅ ｔｄｅ ｎ ｈ ｉｎ １ ｒ ｎｅ ｎｔ ｍｅ ｔ ｒ ｅ ｅｉｎ ｄｂ ｏ ｏ ｅ ｔ ｂｅ ｔ ｄ ｌ Ｃ ｎｅｆｃ ｆ ｈ ｒ ｒｉ ｓ ｉｄａ ｄｔｅｓｇ ａ． ｉ ｔｄｉｓ ｕ ｎ ｉ ｒ Ｓｄ ｓｇ ｅ ｙｃ ｍｐ ｎ ｎ ｊｃ ｍｏ ｅ （ ＯＭ） ｔ ｖ Ｓ ｕ ｏｅ ｒ ｄｖ ｉ Ｏ
０ 引 言
“ 向仪 器 ”的 Ｉ — 面 ＶＩＣ、Ｉ — ＯＭ 和 Ｉ — Ｓ ＶＩ Ｃ ＶＩＭ Ｓ
件） ，查 找合 适 的 仪 器 ，创 建 具 体 仪 器 信 号驱 动 。
冒～
４ ）信号组件 【．每个信号组件对 应一种信 号， ３ 】
其 功 能 是 存 储 客 户 程 序 输 入 的信 号信 息 ，供 具 体 仪 器 信 号 驱 动 调 用 ；存 储 测 试 结 果 ，供 应 用 程 序 调 用 。
自动测试系统软件篇PPT-IVI

自动测试系统软件篇PPT-IVI


▪
void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
▪ { switch (event)
▪
{
▪
case EVENT_COMMIT:
▪
▪
/* Initialize Instrument -- optionally calling ID
Query and/or Reset */
ATS
IVI驱动器的使用ivi类驱动
▪ int main (int argc, char *argv[])
▪ { ……
▪ checkErr(initHandle = LoadPanel (0, "iviScopu.uir", INIT));
▪ checkErr(configHandle = LoadPanel (0, "iviScopu.uir", CONFIG));
▪ DisplayPanel (initHandle);
▪ InitHelp ();
▪
RunUserInterface ();
▪ Error:
▪
return error;
▪}
Page 13
UESTC ----ATS
ATS
IVI驱动器的使用ivi类驱动
▪ int CVICALLBACK initIVIScope (int panel, int control, int event,
▪
&tktds1k2k));
▪
▪ checkErr( tktds1k2k_ConfigureAcquisitionType (tktds1k2k, TKTDS1K2K_VAL_NORMAL));
LLV教学版

LLV教学版

计算机虚拟仪器图形编程LabVIEW实验教材北京中科泛华测控技术有限公司目录第一课LABVIE W概述 (4)第一节虚拟仪器（VI）的概念 (4)第二节L AB VIEW的操作模板 (6)工具模板（Tools Palette） (6)控制模板(Controls Palette) (7)功能模板(Functions Palette) (8)第三节创建一个VI程序 (10)1. 前面板 (10)框图程序 (11)从框图程序窗口创建前面板对象 (12)4. 数据流编程 (12)第四节程序调试技术 (13)1. 找出语法错误 (13)2. 设置执行程序高亮 (13)3. 断点与单步执行 (13)4. 探针 (14)第五节练习1-1 (14)第六节把一个VI程序作为子VI程序调用 (17)第七节练习1-2 (18)第八节练习1-3 (20)第九节练习1-4 (22)第十节练习1-5 (24)第二课数据采集 (27)第一节概述 (27)第二节数据采集VI程序的调用方法 (29)第三节模拟输入与输出 (30)练习2-1 (31)第四节波形的采集与产生 (34)练习2-2 (35)第五节扫描多个模拟输入通道 (36)练习2-3 (36)第六节连续数据采集 (37)练习2-4 (38)第三课仪器控制 (40)第一节概述 (40)第二节串行通讯 (40)第三节IEEE488（GPIB）概述 (41)练习3-1 (43)第四节VISA编程 (44)练习3-2 (46)第五节用L AB VIEW编写仪器驱动程序 (47)第六节验证仪器驱动软件 (48)练习3-3 (49)第四课分析软件 (52)第一节概述 (52)第二节、高级分析功能程序 (52)第三节信号产生 (53)练习4-1 (53)第四节信号处理 (55)练习4-2 (55)第五节数字滤波器 (56)练习4-3 (57)第六节曲线拟合 (58)练习4-4 (59)练习4-5 (60)第五课实用工具软件包 (63)第一节概述 (63)第二节常用软件工具箱 (63)第三节分析工具软件 (65)第一课LabVIEW概述第一节虚拟仪器（VI）的概念使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。

仪器教学课件ppt

仪器教学课件ppt


02
仪器教学的理论知识
仪器教学的基本原理
仪器教学的基本原理是利用各种教学仪器和设备，通过直观 、形象、生动的方式，帮助学生理解和掌握知识，提高学生 的实践能力和综合素质。
教学仪器可以提供生动、逼真的学习情境，帮助学生更好地 理解和记忆知识，同时还可以引导学生主动探究和思考，培 养其观察、分析、解决问题的能力。
大数据和人工智能技术的进一步应用，将使仪器教学更加精准、智能和高效。通过对学习 数据的分析和挖掘，为每个学生提供个性化的教学方案和反馈，同时能够自动优化教学策 略和资源分配。
5G与物联网技术
随着5G和物联网技术的不断发展和应用，仪器教学将能够更好地实现远程操作和实时互 动，提高教学效果和学习体验。例如，通过5G网络进行远程实验操作、实时监测实验数 据等。
实验教学计划制定
根据教学目标和学生实际情况，制定详细的实验教学计划，包括实验目的、实验步正错误操作，确保实验安全顺利进行；同时记录学生实验过程 和实验结果，为后续教学提供参考依据。
04
仪器教学的技术发展
仪器教学技术的发展历程
01
起步阶段
仪器教学的雏形最早出现在20世纪初，主要是使用幻灯片和投影仪等
虚拟实验教学的研究
深入研究虚拟实验教学的理论和技 术，提高实验教学的真实感和沉浸 感，增强实验教学效果。
远程教育的研究
研究如何利用仪器教学技术提高远 程教育的质量和效果，让更多的学 生受益于此。
个性化学习方案的研究
研究如何根据学生的个性差异，制 定更加科学、个性化的学习方案， 提高学生的学习效果和学习体验。
仪器教学的应用范围
仪器教学在各个学科 领域都有广泛的应用 ，如物理、化学、生 物、地理等学科。
在物理学科中，可以 使用实验仪器和设备 ，通过实验操作和数 据分析，帮助学生理 解和掌握物理规律和 概念。
实用仪器分析第四版课程设计

实用仪器分析第四版课程设计

实用仪器分析第四版课程设计课程概述实用仪器分析是一门探究分析化学原理及其在实际应用中的相关仪器方法的学科。

本门课程主要介绍仪器分析的基本原理、常用仪器及其操作方法，以及仪器分析在生物医药、环境科学、化学工艺等领域的应用。

本课程同时注重实际操作，学生将实地进行仪器操作，并学习如何处理、分析和解释实验结果。

教学目标本门课程主要目标是让学生了解仪器分析的基本理论和实际应用，掌握基本操作技能，并能够独立进行一些简单的仪器分析实验。

具体目标包括：1.熟悉常见仪器及其操作方法；2.理解仪器分析的基本原理；3.理解仪器分析在实际应用中的作用；4.了解主要仪器分析技术的优缺点及其适用范围；5.培养分析思维和实验技能。

课程内容本门课程共分为两部分：第一部分：仪器分析基础本部分内容主要包括仪器分析的基本理论、仪器的分类及其特点、仪器的操作方法、仪器分析实验设计、仪器分析误差分析等。

具体课程安排如下：课时内容第1-2课仪器分析基础概述第3-4课光谱分析仪器第5-6课色谱分析仪器第7-8课质谱分析仪器第9-10课电化学分析仪器第11-12课其他仪器及应用第二部分：仪器分析实验本部分内容主要是针对仪器分析实验的设计及实际操作，学生将实地进行仪器操作，并学习如何处理、分析和解释实验结果。

具体课程安排如下：课时内容第13-14课实验1：气相色谱分析第15-16课实验2：液相色谱分析第17-18课实验3：原子吸收分析课时内容第19-20课实验4：光度计测定淀粉含量第21-22课实验5：荧光光谱分析课程评估课程评估主要采用以下方式：1.平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验操作质量等，占总成绩的40%；2.期末考试：占总成绩的60%。

实用价值本门课程涉及到的仪器分析技术在生物医药、环境科学、食品工艺等多个领域应用广泛，了解仪器分析基本理论及其实际操作方法，对学生将来从事有关行业的职业发展具有重要意义。

参考资料1.贺丹. 仪器分析实验教程[M]. 化学工业出版社, 2016.2.陈洪涛. 仪器分析[M]. 高等教育出版社, 2015.3.王丽媛. 实用仪器分析实验指导[M]. 科学出版社, 2017.。

IVI仪器驱动测试软件的设计与实现

IVI仪器驱动测试软件的设计与实现

IVI仪器驱动测试软件的设计与实现
邱田华
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2017(0)5
【摘要】在比较和分析了IVI仪器驱动测试常用方法的基础上,提出基于TestCenter构建IVI仪器驱动测试软件的开发方法,实现非编码式的仪器驱动测试用例的开发和执行.该方法不仅能降低测试人员的专业技术要求和工作量,而且可以大幅度提高开发效率和测试质量.该软件已成功应用于中国电科第四十一研究所某频谱分析仪的驱动测试中,取得很好的效果.
【总页数】2页(P289-290)
【作者】邱田华
【作者单位】电子测试技术重点实验室,山东青岛266555
【正文语种】中文
【相关文献】
1.VXIplug＆play仪器驱动器及其在测试系统软件开发中的应用 [J], 赵永辉;邓樱
2."VXI总线测试平台”仪器驱动器设计与实现 [J], 陈大港;陈光礻禹
3.基于LabWindows/CVI平台的IVI仪器驱动器中自定义函数的设计与实现 [J], 燕爱利;张亮;王建林
4.基于VISA及IVI技术的仪器仪表自动测试系统软件设计 [J], 黄娟;李文臻
5.NI公司继续推动 IVI仪器驱动软件的开发 [J], 无
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

精密仪器使用与维护培训ppt

精密仪器使用与维护培训ppt


精密仪器的分类与应用
01
02
03
04
05
光学类：如显微镜、望 远镜、光谱仪等，用于 光学测量和测试。
电子类：如示波器、信 号发生器、频谱分析仪 等，用于电子测量和测 试。
机械类：如测量仪、试 验机等，用于机械性能 测试和测量。
综合类：如质谱仪、色 谱仪等，用于多种物理 和化学性能的测量和测 试。
精密仪器在科学研究、 工业生产、质量控制等 领域具有广泛应用，如 医学诊断、环境监测、 食品安全、能源开发等 。随着科技的不断进步 ，精密仪器将会在更多 领域发挥重要作用。
CHAPTER 02
精密仪器使用方法与注意事项
精密仪器的操作流程
开启仪器
按照规定的顺序打开仪 器及其电源，确保仪器
正常启动。
校准与调整
根据需要，对仪器进行 校准和调整，确保测量
准确度。
操作界面
熟悉仪器操作界面，掌 握各功能键的作用和使
用方法。
数据采集与处理
正确设置参数，进行数 据采集和处理，确保结
精密仪器使用与维护培 训
汇报人：可编辑
2023-12-24
CONTENTS 目录
• 精密仪器概述 • 精密仪器使用方法与注意事项 • 精密仪器常见故障与排除方法 • 精密仪器维护与保养规范 • 精密仪器使用与维护培训课程设计 • 精密仪器使用与维护培训案例分析
CHAPTER 01
精密仪器概述
精密仪器的定义与特点
高精度测量仪器的使用和维护需要专业人员进行，他们需要具备相关的理论知识和 实践经验，能够正确地操作和维护仪器。
案例二：实验室仪器的安全操作与保养
实验室仪器种类繁多，涉及的领域广泛 ，其安全操作和保养对于实验室的正常 运行和实验结果的可靠性具有重要意义
第4章 虚拟仪器驱动程序的设计方法

第4章 虚拟仪器驱动程序的设计方法


SCPI 命令的规则 ——命令格式
冒号 ( : ) 用来分隔命令助记符。
分号 ( ; ) 用来分隔同一命令字串中的两个命令，分号不会改变
目前指定的命令路径。 逗号 ( , ) 用于分隔命令参数。如果命令中需要一个以上的参数 时，相邻参数间必须用逗点分开。 空格 ( ) 用来分隔命令助记符和参数。在参数列表中，空格通
关键词组成短形助记符的规则
1. 不多于四个英语字母的关键词是短形助记符； 2. 多于四个英语字母的关键词，通常保留前四个字母，作为短 形助记符。 3. 所有长形、短形助记符均允许有数字后缀，以区别类似结构 的多种应用场合。 4. 长形助记符与关键词的字母完全相同，书写格式有一定要求， 它被分成两部分，第一部分用大写字母表示短形助记符，第 二部分用小写字母表示关键词的其余部分。关键词的书写形 式要求不严格，可以与长形助记符完全相同，也可以只把第 一个字母大写。
测量指令集
– CONFigure – FETCh? – READ? – MEASure?
仪器类别
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
SCPI仪器模型
信号路由选择 测量功能 格式化 数据总线
触发 信号路由选择
存储器 格式化 数据总线
信号产生
每个方框对应一个SCPI子系统，各个子系统又有更详细的 模型描述。根据需要，找到仪器特定的功能块，沿着树状
网络从顶向下寻找各分支，找到完成功能的命令。
格式化：用来转换数据的表达式，当数据需要向外部接口 传送时，必须格式化。
IVI技术规范及其工作原理-10页文档资料

IVI技术规范及其工作原理-10页文档资料

1.1IVI技术规范及其工作原理1.1.1IVI技术的特点为了进一步提高仪器的可互换性和测试代码的可重用性，降低系统升级的难度和成本，由NI公司、GEC马可尼公司、朗讯技术公司、GDE系统公司等十几家仪器生产厂商成立了IVI基金会并发布了IVI 技术规范。

IVI技术规范是IVI基金会在VPP规范的基础上定义仪器的标准接口、通用结构和实现方法，用于开发一种可互换、高性能、更易于开发维护的仪器的编程模型。

IVI技术主要具有以下特点。

1）通过仪器的可互换性，节省测试系统的开发和维护费用IVI技术提升了仪器驱动器的标准化程度，使仪器驱动器从基本的互操作性提升到了仪器类的互操作性。

通过为各仪器类定义明确的API，测试系统开发者在编写软件时可以做到最大程度的与硬件无关，当替换过时的仪器或采用更高性能的新仪器进行系统升级时，测试程序源代码可以不用做任何更改或重新编译，这大大提高了代码的可重用性，同时也缩短了测试系统开发周期以及系统维护费用。

2）通过状态缓存，改善测试性能IVI引入了属性管理机制，其模型中的IVI引擎可实现状态存储功能。

VPP驱动程序总是假设仪器状态是未知的，因此，每个测量函数在进行测量操作之前都要对仪器进行设置，而不管仪器在此之前是否被配置过。

而IVI驱动器通过状态缓存能自动存储仪器的当前状态。

一个IVI仪器驱动程序函数只有在仪器当前设置和函数所要求的值不一致时，才执行I/O操作，而不是每次都对仪器的所有参数进行重新配置，这样IVI引擎可以避免发送冗余的仪器配置命令，从而优化程序运行时的性能，极大的缩短测试时间。

3）通过仿真，使测试开发更容易、更经济利用IVI仪器驱动器的仿真功能，用户可以在仪器还不能用的条件下，使用驱动程序建立应用程序，这种情况下，驱动程序不执行仪器I/O而仅利用软拷贝来进行处理，它检查输入参数并且产生仿真的输出结果。

有了这些仿真数据，开发者在没有仪器硬件的情况下也能为仪器开发应用程序代码。

八年级基于IVI-COM的可互换仪器驱动架构研究

⏹掌握NE5000E/80E/40E产品的体系结构⏹掌握NE5000E/80E/40E的单板构成⏹掌握NE5000E/80E/40E换板操作⏹了解NE5000E/80E/40E升级操作基于IVI-COM的可互换仪器驱动架构研究王伟（北京航天测控技术开发公司，北京 100037）摘要：文章介绍了IVI仪器驱动的体系结构，说明了IVI-COM驱动程序的工作原理，并以VXI数字万用表AMC2301和开关模块AMC2616为典型实例，简要说明了在VC环境下实现IVI-COM仪器类接口操作具体仪器的使用方法。

关键词：IVI-COM；仪器驱动程序；类接口1 IVI仪器驱动软件是虚拟仪器的灵魂，而仪器驱动又是虚拟仪器软件的核心，它以高级的抽象的仪器映像方式将用户界面与仪器的硬件联系起来。

长期以来，出于设备废行、升级而引起的硬件设备的变更常常迫使系统人员对现有测试系统软件进行重复的修改和编译工作，系统的稳定性很差，仪器的互换能力很弱。

1998年8月，为了进一步提高仪器驱动程序的执行性能，达到真正的仪器互换，由九个公司成立IVI(Interchangeable Virtual Instrumentation)基金会，在VPP的基础上为仪器驱动程序制定新的编程结构标准，使应用程序可以实现完成独立于硬件，而不管其是何种总线接口，并增加了仪器仿真、状态缓存等机制，进而大大提高了仪器的执行效率。

1.1 IVI仪器驱动程序的结构Array图1是IVI仪器驱动程序的结构模型，该模型同VPP模型相比较，其主要区别在于：（1）函数体中增加了一组具有标准应用程序接口的属性函数和与属性相对应的回调函数；（2）引入面向对象技术中的属性管理机制，增加了一个对各属性进行管理的IVI引擎。

IVI引擎常以动态连接库的形式提供，其运行对用户是透明图1 IVI仪器驱动程序的结构模型的。

所有用于创建仪器驱动程序的函数以IVI库或者IVI引擎导出函数的形式提供给仪器驱动程序开发者，同时函数库也提供给用户应用层用于分析和显示仪器驱动程序信息函数。

IVI技术在测试系统驱动程序上的应用

司 的 Ｖｉｕ ｌＢａ ｉ、Ｖｉｕ ｌ ｓ ａ ｓｃ ｓ ａ Ｃ＋＋ 和 Ｖｉｕ ｌ ｓ ａ
Ｃ＃
． ＮＥＴ。采用 符合 Ｉ 驱 动器模 式的 模 ＶＩ
图 １ ＩＩ Ｖ 系统 结构
进 行 控 制 。应 用 测试 程 序 中 调用 类 驱 动 器 ， 类 驱动器调 用专用驱 动器来控制 实际的 仪器 ， 因此即使测试 系统 中的具体 仪器发生 了变化 ， 改 变的也 只是专 用的仪 器驱动 器（ 和对应 的物 理仪 器） 会使调用类驱动 器的： 试程序 代码 ， 不 ； 贝 ４ 受 到影 响 。其 中 ， ＶＩ 擎主 要完 成状 态 缓 Ｉ 引 存 、仪 器属 性跟 踪 、类 驱动 器到专 用 驱动 器 的映 像功能 ， 实现 Ｉ Ｉ 器驱动程 序完成 状 是 Ｖ 仪 态 缓 存和 其它 增 强性 能 的 关键 支持 库 。 ３ ２ Ｖ 技术特 点 ． ＩＩ Ｉ Ｉ 术是建 立在 Ｖ Ｐ即规 范之 上的 ， Ｖ技 Ｐ 但 并不导 致额外 的复杂性 和性能 下降 ， 而是增 加 了很 多提高 系统 执行 效率 、缩 短 开发时 间的 特性 ， 它吸取 了 Ｖ ｐｕ ＆． 】ｙ 术的优 点 ， ＸＩ 】 ｇ ｐａ 技 大 大地 降低 了测试 系统 中测试 软件 的开 发 周 期和 开发 费用 ， 大地提高 了测试 系统的更新 极 适 应能 力 ， 为从 软件 出发消 除冗 余 ， 高测试 提 速 度 提 供 了 重要 途 径 。 ３３ Ｖ ． Ｉｌ驱动 程序及相关 技术规范 ３ ３ １ ＶＩ驱动程 序分 类及特 点 ．． Ｉ Ｉ 仪器 驱动程 序有 多种类 型 ， ２ 维 ＶＩ 图 用 恩 图描述 了该 分 类方式 下 各种 类型 驱动程 序
３ ｌｌ Ｖ 结构及仪器互换的 实现原理
３． ＶＩ １ Ｉ 系统结构 Ｉ ＶＩ系统 结构 如 图 １ 示 ， Ｉ 类 驱动 所 由 ＶＩ 器 、 Ｖ 专用 驱动器 、 Ｖ 引擎 、 Ｖ 配置 工具 ＩＩ ＩＩ ＩＩ Ｉ 配置文件等 组成 。 ＶＩ Ｉ 类 驱动 器是 仪器 的功能 和属性 集 ， ＶＩ 通 过 这些功 能和属性 集实现 对一种 仪器类 （ 波 示 器 、数 字 电压表 、函 数 发生 器 等 ） 中的 仪 器

IVI技术规范及其工作原理

1.1IVI技术规范及其工作原理1.1.1IVI技术的特点为了进一步提高仪器的可互换性和测试代码的可重用性，降低系统升级的难度和成本，由NI公司、GEC马可尼公司、朗讯技术公司、GDE系统公司等十几家仪器生产厂商成立了IVI基金会并发布了IVI 技术规范。

IVI技术规范是IVI基金会在VPP规范的基础上定义仪器的标准接口、通用结构和实现方法，用于开发一种可互换、高性能、更易于开发维护的仪器的编程模型。

IVI技术主要具有以下特点。

1）通过仪器的可互换性，节省测试系统的开发和维护费用IVI技术提升了仪器驱动器的标准化程度，使仪器驱动器从基本的互操作性提升到了仪器类的互操作性。

通过为各仪器类定义明确的API，测试系统开发者在编写软件时可以做到最大程度的与硬件无关，当替换过时的仪器或采用更高性能的新仪器进行系统升级时，测试程序源代码可以不用做任何更改或重新编译，这大大提高了代码的可重用性，同时也缩短了测试系统开发周期以及系统维护费用。

2）通过状态缓存，改善测试性能IVI引入了属性管理机制，其模型中的IVI引擎可实现状态存储功能。

VPP驱动程序总是假设仪器状态是未知的，因此，每个测量函数在进行测量操作之前都要对仪器进行设置，而不管仪器在此之前是否被配置过。

而IVI驱动器通过状态缓存能自动存储仪器的当前状态。

一个IVI仪器驱动程序函数只有在仪器当前设置和函数所要求的值不一致时，才执行I/O操作，而不是每次都对仪器的所有参数进行重新配置，这样IVI 引擎可以避免发送冗余的仪器配置命令，从而优化程序运行时的性能，极大的缩短测试时间。

3）通过仿真，使测试开发更容易、更经济利用IVI仪器驱动器的仿真功能，用户可以在仪器还不能用的条件下，使用驱动程序建立应用程序，这种情况下，驱动程序不执行仪器I/O而仅利用软拷贝来进行处理，它检查输入参数并且产生仿真的输出结果。

有了这些仿真数据，开发者在没有仪器硬件的情况下也能为仪器开发应用程序代码。

虚拟仪器的构建及IVI规范下的驱动器


１ 虚 拟 仪 器
１ １ 概 念 ．
虚拟仪器是由计算机硬件平台通过计算机接 口硬件和用于数据分析、 过程通讯及仪器图形面板的软件 组成的测控系统 ． 传统仪器 主要包括三个部分 ： 数据采集与控制 ， 数据分析 ， 数据显示 ． 虚拟仪器则将数据分 析和显示用计算机软件来完成和实现 ， 而对于数据采集则利用多功能数据采集卡 Ｄ Ｑ通过 Ｇ Ｉ Ａ ＰＢ或 Ｖ Ｉ Ｘ 或 Ｐ Ｉ 总线来 完成 ． Ｘ等 １２ 虚 拟仪 器构 建 ． １２ １ 硬件构建 ： ．． 构建基 于计算机的虚拟仪器 ， 需要有相应的硬件来支持 ． 虚拟仪器 的硬件一般分为基础 硬件平台和外围硬件设备 ． 基础硬件平台 目前可以选择各种类型的计算机 ， 而外围硬件设备则 主要包括各 种计算机内置插卡和外置测试设备ｎ ． ］ 外置测试设备是指带有某种接 口的各种测试设备 ． 口硬件根据不同的标准接 Ｅ总线转换输入或输 出 接 ｌ 信号 ， 供其他系统使用 ， 在此基础上组成 以虚拟仪器为核心的虚拟仪器系统 ． 接 口硬件的标准 ， 分为 Ｇ Ｉ ，Ｘ ，Ｘ 和 Ｄ Ｑ四种标准接 口总线或接 口标准 ． Ｐ Ｖ ＩＰ Ｉ Ｂ Ａ （） Ｐ （ ｅｅ ｌ ｕ （ ｔｆ ｅ ｕ） 口总线 ． Ｐ 是计算机和仪器间的标准通信协议 ，ＰＢ的硬件 １ Ｇ Ｉ Ｇ ｎｒ Ｉ） Ｉｅａ ｓ Ｂ ａ Ｐ ｐｓ ｎ ｒ ｃ Ｂ 接 ｅ ＧＩ Ｂ ＧＩ 规格和软件协议已纳入 国际工业标准 ＩＥ ４８ １ ＩＥ ４８２ ．ＰＢ Ｅ Ｅ８ ． 和 Ｅ Ｅ ８ ． 中 Ｇ Ｉ 是最早 的仪器总线 ， 前多数仪器都 目 配置了 Ｇ Ｉ 口 ． ＰＢ接 Ｊ （） Ⅺ（ ｂｓ ｘｅｓｎｆ ｓｕ ｅｔｉ ） 口总线 ． Ｘ 总线是 Ｖ Ｅ总线 在仪器领域 的扩展 ， ２ Ｖ Ｖ ｕ ｔ ｉ ｒｎｔｍ ｎ ｔｎ 接 ｅ ｎｏ ｏ Ｉ ｒ ａｏ ＶＩ Ｍ 是 １８ 年在 Ｖ Ｅ总线 、ｕ ｃｒ 标准（ ９７ Ｍ Ｅｒ ａ ｏ ｄ 机械结构标准） ＩＥ ４ ８ 和 Ｅ Ｅ ８ 标准的基础上 ， 由主要仪器制造商共同制定的 开 放性仪 器 总线标 准 ．
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IVI引擎技术——仪器仿真
仿真功能实现脱离硬件设备的开发和调试手段。 IVI仿真是通过范围检查机制或范围表机制为用户产生 必需的测试数据，实现脱离硬件的开发和调试。
IVI Driver IVI Engine Range-Check SetAttr (AMP, 5.0) On/Off
Cache
• IVI使用IVI.INI 配置文件实现了从类驱动器 到特定驱动器的映射，使得更换仪器时只 需改变驱动器的映射，即将类驱动器的映 射从一个驱动器改变到同类仪器的另一个 驱动器，而不必改变测试程序。 • IVI.INI文件定义了设备逻辑名、类驱动器、 虚拟设备、驱动器及硬件配置等字段。
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IVI配置文件内容
设备逻辑名（IviLogicalName）字段定义了仪器设备标志符 并给出了该仪器驱动器虚拟设备字段在IVI.INI中的入口信息。 类驱动器字段（ClassDriver->XXX）描述了当前使用的类驱 动器的类别，“XXX”代表驱动器类，比如数字多用表为 “IviDMM”。 虚拟设备字段（Virtual Instrument ,其入口由逻辑名字段中 的DMM= 给出）描述了特定仪器驱动器一些属性的配置（如 范围检测、仿真功能等）。这些属性的值是在类驱动器初始 化时作为参数传入的。该字段还给出了该仪器驱动器的驱动 器字段和硬件配置字段在IVI.INI文件中的入口信息。 驱动器字段（Driver，其入口由虚拟设备字段中的Driver= 给 出）描述了仪器驱动器的位置、接口形式、驱动器前缀等信 息，以便类驱动器正确地载入、调用特定的驱动器。 硬件配置字段（Hardware，其入口由虚拟设备字段中的 Hardware= 给出）描述了特定仪器的地址信息、描述信息、 ID号等，以便类驱动器正确地建立与仪器的通信连接。
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IVI通用仪器类的划分
• 目前已制定和正在制定的IVI仪器类规范有十 余种，包括：示波器、万用表、函数/任意波 发生器、直流电源、交流电源、开关、功率计、 射频信号发生器、频谱分析仪、数字I/O、化 学分析仪等 。
• IVI-C、IVI-COM实现了同类仪器的可互换， 编程开发中同一类仪器采用统一的类仪器驱动 器, 同一类仪器的编程接口完全相同。
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Check Status On/Off “Is status-checking on?” If YES, call status check callback in driver
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IVI技术——回调函数
IVI Driver IVI Engine Range-Check SetAttr (AMP, 5.0) Cache Simulate On/Off On/Off On/Off
SetAttr (AMP, 5.0)
AmpRangeTable Valid ranges for Amp
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IVI引擎技术——范围检查
IVI Driver IVI Engine Range-Check “Is Range-Checking on?” If YES, GetRangeTable GetRangeTable GetAttrX If X = 1, RangeTable1 If X = 2, RangeTable2 AttrRangeTable1 AttrRangeTable2 Call appropriate range table
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IVI类驱动器
由于一个给定类中的所有不同型号的仪器不 可能具有完全相同的功能，不可能为这些仪器仅 建立一个应用程序接口。因此，为了提高性能、 便于实现互换，在IVI规范中将IVI类驱动器实现 对仪器操作的函数及属性进行如下分组： Inherent IVI Capabilities（固有IVI功能）、 Fundamental Capabilities（基本功能）、 Extension Groups（扩展功能组）及Instrumentspecific Capabilities（仪器特定功能）。
GetAttr (AMP, &val)
RangeTables Write Callbacks Read Callbacks
Check Status Callback
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IVI驱动器结构
IVI Driver High-Level Functions Initialize Configure Measure Read Waveform
Inherent IVI Capabilities
Fundamental Instrument Capabilities
Extension Capabilities Group1 IVI Specific Driver
Instrument-spec ific Capabilities
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IVI类驱动器的命名规范
On/Off
RangeTables
On/Off Simulate “Is simulation on?” If YES, don’t send anything If NO, continue
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IVI引擎技术——状态检查
状态检查机制是在每次执行操作之后自动执行仪 器状态检测，确保仪器属性设置及运行状态在正常的 范围内，保证了仪器的正常运行。
OscilloScope
Function Generator Power Supply
IviScope
IviFgen IviPower
IVISCOPE
IVIFGEN IVIPOWER
iviscope.*
ivifgen.* ivipower.*
Switch
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IviSwitch
IVISWITCH
SetAttr (ATTR, 5.0)
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IVI引擎技术——状态缓存
状态缓存机制是IVI引擎在内存中保存了仪器内部属性 的状态。状态缓存的机制避免了向仪器发送冗余的命令。因为 设置仪器属性时，IVI引擎自动比较缓存的属性值和待设置的 属性值，只有不相等时才设置，减少了不必要的操作。状态缓 存机制使得测试系统的性能提高了38％。
为了便于统一操作，IVI规范对于类驱动器中的 每一函数、属性及全部文件名的命名方式及书写方式 做了统一的规定。
IVI Class Digital MultiMeter Function Prefix Attribute ID Prefix Filename Prefix IviDmm IVIDMM ividmm.*
Attribute RangeTables
Attribute Write Callbacks Attribute Read Callbacks Check Status Callback
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IVI类驱动器机制
• 为了实现不同厂商同类仪器的可互换性， IVI建立了仪器类驱动器机制，将不同的仪 器按功能分类，每类仪器驱动器对外提供一 致的属性和接口函数。在开发测试程序的过 程中，只是调用公共的类驱动器的接口；而 实际测试软件执行过程中，则根据实际使用 的仪器自动调用特定仪器的驱动代码。
RangeTables
Send Value AmpWriteCallback Sends cmd to set AMP to 5.0 Call AmpWriteCallback in Driver
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IVI技术——回调函数
IVI Driver IVI Engine Cache On/Off If On, check cache for value. If valid value in cache, return. If no cached value, continue Simulate Read Value Call Read Callback in driver Check Status On/Off On/Off
IVI Driver IVI Engine Range-Check SetAttr (AMP, 5.0) Cache RangeTables Write Callbacks Simulate Send Value On/Off On/Off On/Off
Check Status send cmd to check instr status
回调函数集
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VPP仪器驱动器内部结构
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IVI引擎技术——范围检查
范围检查机制可以自动检测设置的属性值是否在正 确的范围内，如果超出范围则自动赋以缺省值。用户可 以禁止使用范围检查机制以提高测试速度。IVI引擎还 提供了范围表的机制，强制选择合适的值。
IVI Driver IVI Engine Range-Check “Is Range-Checking on?” If YES, compare 5.0 against valid ranges
内容提要
• • • • • IVI仪器驱动技术的发展 IVI-C IVI-COM IVI-MSS IVI-Signal Interface
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1
IVI技术概述
• IVI（Interchangeable Virtual Instruments— —可互换式虚拟仪器）于1998年由IVI基金会推 出的新一代仪器驱动技术规范。IVI致力于实现 仪器驱动器的可互换性、开发灵活性、测试高效 性以及保证测试品质。 IVI与已有的仪器驱动技 术相比主要优势体现在： （1）仪器可互换能力 （2）仪器的仿真模拟 （3）仪器状态跟踪与缓存
VISA I/O 接口
5
IVI 引擎技术
• IVI内部模型由：回调函数集、VPP功能体和 IVI引擎。其中VPP功能体部分与VPP仪器驱 动器内部设计模型相同，包括组件函数集和 应用函数集两部分。回调函数是IVI引擎提供 的读写仪器配置或获取仪器状态的操作机制， 回调函数不能被用户直接调用。