SCPI在示波器中的实现及其在上位机上的应用

发布时间：2019-10-18 13:17

【摘要】：SCPI(可编程仪器标准命令)作为仪器程控技术领域的一项重要的标准,自从被提出以来,极大地提高了系统中仪器之间的兼容性,促进了自动化测试系统的快速发展。本课题设计的基于Windows系统对示波器进行远程控制的功能就是采用这一标准来实现的。SCPI解决了仪器行业程控消息标准化的问题,使用这一标准能够大大节省程控仪器程序的开发时间,一旦示波器有了SCPI程控功能,就为组建整个自动化测试系统提供了夯实的硬件基础。本课题以现有的示波器产品为研发平台,旨在为示波器提供可靠的程控功能。示波器端需在已有的测量系统中添加一个SCPI命令解析模块,Windows端采用Qt Creator软件环境来开发上位机,上位机与示波器之间的远程控制通信是由Cypress公司的Cy7c68013a芯片来完成的。本课题完成的重点内容主要体现在如下几个方面:1、SCPI命令的构建及其解析器设计。结合SCPI规范和本型号示波器的测量功能构建了特定的SCPI控制命令集。在DSP(Digital Signal Process)端解析器的设计中,采用了静态顺序表来存储SCPI命令,然后根据SCPI命令的树型分层结构,用线性索引和顺序查找结合的算法实现了SCPI命令的分析,提高了程序执行的效率,继而完成了命令的响应。2、USB(Universal Serial Bus)通信功能的设计与实现。本课题采用的是Cy7c68013a芯片数据传输中的从属FIFO(First In First Out)模式,示波器端的FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为外部控制器实现了从属模式异步读写时序,根据固件程序框架完成了USB芯片的初始化和用户自定义请求函数,接着利用官方开发包中的Cyapi.lib库编写驱动接口函数。经过设备驱动的安装,最终实现了上位机-USB-示波器之间的双向通信传输。3、上位机应用软件的设计实现。作为直接与用户交互的部分,利用Qt窗口程序设计的优势,为上位机规划并实现了具有良好体验的程控界面。单独开启一个线程来接收查询结果数据,使上位机操作体验更加的流畅。根据示波器上传数据的类型,经过验证后分别作了相应的处理。此外,还对应用程序进行了发布,制作了基于Windows系统的安装包。待上述功能模块设计完毕,本课题基于SCPI标准最终实现了上位机对示波器的远程控制功能,为本型号示波器加入到自动测试系统奠定了基础。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM935.3

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本文编号：2551107