基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬儀器測試系統(tǒng)資料
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引 言
著名科學(xué)家門捷列夫說：“沒有測量，就沒有科學(xué)”。測量科學(xué)的先驅(qū)凱爾文又說，一個(gè)事物你如果能夠測量它，并且能用數(shù)字來表達(dá)它，你對(duì)它就有了深刻的了解；但如果你不知道如何測量它，且不能用數(shù)字表達(dá)它，那么你的知識(shí)可能就是貧瘠的，是不令人滿意的。測量是知識(shí)的起點(diǎn)，也是你進(jìn)入科學(xué)殿堂的開端。
1 基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬儀器測試系統(tǒng)
1.1 概述
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)與儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，使得虛擬儀器得到了進(jìn)一步發(fā)展，虛擬儀器將計(jì)算機(jī)資源與儀器硬件、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)結(jié)合，把廠家定義儀器功能的方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎脩糇约憾x儀器功能。用戶可根據(jù)測試的需要，自己設(shè)計(jì)所需要的儀器系統(tǒng)，利用一種或多種功能的通用模塊，調(diào)用不同功能的軟件模塊，組成不同的儀器功能。在虛擬儀器中，計(jì)算機(jī)成為儀器的一部分，使得計(jì)算機(jī)可以得到充分發(fā)揮。除了儀器的輸入、輸出、數(shù)據(jù)處理分析、結(jié)果顯示由計(jì)算機(jī)完成外，還可組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)大的復(fù)雜的測試系統(tǒng)往往系統(tǒng)的測量、輸入、輸出、結(jié)果分析分布在不同的地理位置，僅用一臺(tái)計(jì)算機(jī)并不能勝任測試任務(wù)，需要由分布在不同地理位置的若干計(jì)算機(jī)共同完成整個(gè)測試任務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、總線技術(shù)的發(fā)展，乃至Internet網(wǎng)的發(fā)展拓展了虛擬儀器測試系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將分散在不同地理位置不同功能的測試設(shè)備聯(lián)系在一起，使昂貴的硬件設(shè)備、軟件在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)得以共享，減少了設(shè)備重復(fù)投資。一臺(tái)計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)可以立即傳輸?shù)搅硪慌_(tái)處理分析機(jī)上進(jìn)行處理分析，分析后的結(jié)果可被執(zhí)行機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)師查詢使用，使數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理分析成為一體，容易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測。重要的數(shù)據(jù)實(shí)行多機(jī)備份，提高了系統(tǒng)的可靠性。對(duì)于有些危險(xiǎn)的、環(huán)境惡劣的不適合人員操作的數(shù)據(jù)采集工作可實(shí)行遠(yuǎn)程采集，將采集的數(shù)據(jù)放在服務(wù)器中供用戶使用。
1.2 虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需從虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩方面考慮。
1.2.1虛擬儀器部分
分析測試系統(tǒng)的要求和系統(tǒng)的功能，根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，在軟件和硬件之間進(jìn)行優(yōu)化選擇，從而確定儀器所必需的硬件模塊，以便用最少的模塊實(shí)現(xiàn)儀器的最佳功能。根據(jù)應(yīng)用情況與實(shí)際的條件選擇基于計(jì)算機(jī)的虛擬儀器的儀器模塊（VXI總線、PCI總線、PXI總線、GPIB儀器），包括示波器、信號(hào)調(diào)理電路、萬用表、信號(hào)源等模塊。
硬件確定以后，主要確定軟件功能模塊，哪些儀器功能由軟件實(shí)現(xiàn)，將軟件功能劃分為相對(duì)獨(dú)立的模塊。然后選擇易于編寫的圖形化的軟件平臺(tái)。
Virsual C++6.0是一種面向?qū)ο蟮耐ㄓ玫墓δ軓?qiáng)大的程序設(shè)計(jì)語言，提供集成性及可視化用戶界面，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，它具有底層操作功能，也具有數(shù)據(jù)庫開發(fā)功能，編程靈活，因此也是編程人員常選用的編程語言，我也用VC++編寫了虛擬儀器平臺(tái)，可以組建虛擬信號(hào)發(fā)生器、虛擬示波器、數(shù)據(jù)采集。
1.2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)測試系統(tǒng)各部分所處的地理位置和覆蓋的范圍不同可構(gòu)建局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)。一個(gè)大的復(fù)雜的測試系統(tǒng)由各個(gè)子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)一般在一個(gè)單位的小范圍內(nèi)，因此可建立局域網(wǎng)，然后將每個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)，形成企業(yè)測量系統(tǒng)。由于Internet網(wǎng)的發(fā)展，一些公用的數(shù)據(jù)還可以通過Internet網(wǎng)將測量數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)上供網(wǎng)上用戶使用，可建立測量發(fā)布系統(tǒng)。對(duì)于有些危險(xiǎn)的、環(huán)境惡劣的不適合人員操作的數(shù)據(jù)采集工作可實(shí)行遠(yuǎn)程采集。
由于網(wǎng)絡(luò)測試中每個(gè)測試點(diǎn)擔(dān)任不同的測試任務(wù)，為了減少不必要的重復(fù)工作，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享，同時(shí)要減輕服務(wù)器與各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能，因此服務(wù)器和各個(gè)節(jié)點(diǎn)以及各節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同工作顯得尤為重要?；贑lient/Server模式的分布式計(jì)算、分布式處理系統(tǒng)是解決這個(gè)問題的最好選擇。基于C/S模式，將系統(tǒng)功能分解到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)有機(jī)配合，用戶在自己的終端上就可以觀察到從服務(wù)器中獲取的數(shù)據(jù)和處理結(jié)果。在C/S中，分客戶機(jī)（Client）程序和服務(wù)器（Sewer）程序?？蛻魴C(jī)程序和服務(wù)器程序可以運(yùn)行在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，也可運(yùn)行在兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)中，Client程序與Server程序相互協(xié)同處理，一個(gè)測試系統(tǒng)由一個(gè)或承擔(dān)不同任務(wù)的多個(gè)客戶機(jī)與一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器組成?？蛻魴C(jī)是用戶與系統(tǒng)的交互接口，提供一個(gè)用戶界面，完成用戶命令與數(shù)據(jù)的輸入，顯示服務(wù)器送回的結(jié)果。服務(wù)器接受客戶機(jī)提出的申請(qǐng)，完成所要求的操作并將結(jié)果傳送給用戶。在一個(gè)測試系統(tǒng)中，根據(jù)任務(wù)不同，每個(gè)服務(wù)器和客戶機(jī)承擔(dān)的任務(wù)也不同，例如可劃分為采集、數(shù)據(jù)處理分析、輸出、監(jiān)控。一臺(tái)計(jì)算機(jī)采集外部數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并傳輸給另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它就是服務(wù)器，另外它又需要得到遠(yuǎn)地計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，這時(shí)它又成為客戶機(jī)。C/S模式是一種開放式系統(tǒng)的協(xié)同處理工作模式。
設(shè)計(jì)C/S模式時(shí)應(yīng)首先分析系統(tǒng)所要達(dá)到的指標(biāo)和功能要求，在此基礎(chǔ)上，把系統(tǒng)劃分為各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊，分配到各個(gè)計(jì)算機(jī)上，每個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行不同的功能，能在客戶機(jī)上完成的獨(dú)立任務(wù)就不要放在服務(wù)器上，以減低服務(wù)器的工作量。第二，要保證數(shù)據(jù)在服務(wù)器和客戶機(jī)、客戶機(jī)間可靠的傳輸。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮網(wǎng)絡(luò)的帶寬要滿足傳輸要求，并減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量。
Agilent IO庫允許通過LAN進(jìn)行儀器的控制操作。使用標(biāo)準(zhǔn)的LAN接口，計(jì)算機(jī)可以不要特殊的儀器接口就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的控制。LAN軟件使用計(jì)算機(jī)的C/S模式，這種模式使得應(yīng)用程序（客戶）可以不用執(zhí)行所有的工作，相反，客戶機(jī)可以向另一臺(tái)儀器（服務(wù)器）發(fā)出某種請(qǐng)求。與可控儀器或器件相連的LAN服務(wù)器，一旦完成儀器或器件的請(qǐng)求，LAN服務(wù)器會(huì)反饋信息給客戶機(jī)。反饋的信息包括數(shù)據(jù)和狀態(tài)等表明操作是否成功的信息。例如網(wǎng)關(guān)在LAN軟件（客戶機(jī)支持）和器件支持的儀器接口之間扮演一個(gè)服務(wù)器的角色?；窘Y(jié)構(gòu)如圖:
圖1－1
LAN軟件結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)中，包含了LAN客戶軟件和LAN軟件（TCP/IP）（用于訪問服務(wù)器—gateway）。網(wǎng)關(guān)包含了LAN服務(wù)器軟件，LAN（TCP/IP）軟件以及用于和客戶機(jī)通訊和控制儀器的儀器驅(qū)動(dòng)軟件。
圖1－2
1.2.3軟件設(shè)計(jì)
與硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，軟件結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)控制主模塊，是系統(tǒng)控制的中樞，連接和控制各子模塊；虛擬信號(hào)源、虛擬萬用表和虛擬示波器等模塊，是控制相應(yīng)臺(tái)式儀器，使其完全能處于遠(yuǎn)程虛擬控制狀態(tài)，給測控對(duì)象提供激勵(lì)信號(hào)，并監(jiān)視受控對(duì)象輸出特性變化；虛擬VXI儀器和信號(hào)調(diào)理模塊是控制SCXI和VXI硬件模塊儀器進(jìn)行模擬量數(shù)據(jù)采集與開關(guān)量對(duì)象控制，包括數(shù)據(jù)處理；圖象采集模塊，包括采集現(xiàn)場景物視頻圖象和有形對(duì)象的圖象采集.與圖象處理；網(wǎng)絡(luò)通信模塊承擔(dān)不同總線模塊與主模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸與通信，也是實(shí)現(xiàn)本測控系統(tǒng)與遠(yuǎn)程用戶之間的控制與數(shù)據(jù)傳送。每個(gè)虛擬儀器模塊內(nèi)部都封裝了對(duì)應(yīng)儀器狀態(tài)控制命令集、數(shù)據(jù)采集命令集、數(shù)據(jù)處理模型以及通信協(xié)議等處理子模塊。
下面的第三章至第五章介紹的就是函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器以及萬用表模塊的設(shè)計(jì)和具體的編程。下面讓我們先來了解一下VC++6.0開發(fā)工具和Agilent VISA庫。
2 開發(fā)工具和Agilent VISA庫介紹
Visual C++6.0是一套功能強(qiáng)大面向?qū)ο蟮那揖哂屑删庉嬈骷熬幾g器的編程語言開發(fā)平臺(tái)。今天我們所使用的許多應(yīng)用軟件，大部分是利用C語言來進(jìn)行編寫的。Visual C++6.0沒有很復(fù)雜的開發(fā)界面，給用戶的開發(fā)以很大的靈活性。
2.1 Visual C++6.0的特點(diǎn)
在眾多的程序語言中，Visual C++6.0是具有編輯和編譯的集成開發(fā)環(huán)境。通過 Visual C++6.0的編輯功能，可以方便的設(shè)計(jì)程序。它的編輯功能可以隨時(shí)讓我們了解到程序的結(jié)構(gòu)、流程以及對(duì)象的成員，而完成程序設(shè)計(jì)之后，也不必經(jīng)過復(fù)雜的編譯程序，而且給出的錯(cuò)誤警告可以很方便的進(jìn)行定位操作，這給程序設(shè)計(jì)人員以方便。
2.2 IDE的集成開發(fā)環(huán)境界面
IDE就是Integrated Development Enviroment的縮寫，是將程序代碼的編寫（editor）、編譯（Compiler）、執(zhí)行（execution）以及糾錯(cuò)(debug)等功能匯集一身的單一整合性的界面，提供程序開發(fā)過程所需要的相關(guān)或擴(kuò)展服務(wù)，讓用戶只需要通過此環(huán)境便可以輕松完成程序工程。
2.3 Agilent VISA縱覽
VISA是Agilent IO庫的一個(gè)部分。Agilent IO庫由兩個(gè)部分組成:VISA和SICL。Agilent VISA是根據(jù)VXIpp系統(tǒng)聯(lián)盟的規(guī)定設(shè)計(jì)的，它允許由不同的廠商開發(fā)的軟件能在同一個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行。
如果你想在你的應(yīng)用程序中使用VXIpp儀器驅(qū)動(dòng)或者是想是自己開發(fā)的IO應(yīng)用軟件或儀器驅(qū)動(dòng)能符合VXIpp的標(biāo)準(zhǔn)，就需要使用VISA。如果你使用新的儀器或開發(fā)IO應(yīng)用程序以及儀器驅(qū)動(dòng)的話，也應(yīng)該使用VISA。
Agilent VISA 是一個(gè)IO庫，可以用來開發(fā)符合VXIpp標(biāo)準(zhǔn)的IO應(yīng)用軟件和儀器的驅(qū)動(dòng)。使用VISA開發(fā)的應(yīng)用軟件和儀器驅(qū)動(dòng)可以在使用VISA IO庫的VXIpp主機(jī)上運(yùn)行。因此，不同廠商開發(fā)的應(yīng)用軟件可以在同一個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行。
32位版本的VISA能在Windows 95 98 Me以及NT和2000中使用。C,C++和Visual Basic在這些系統(tǒng)中都被支持。
對(duì)與Windows，VISA支持GPIB、VXI、GPIB-VXI、Serial(RS-232)以及局域網(wǎng)接口。在Windows NT中，對(duì)VXI接口支持的VISA僅能運(yùn)行在Agilent 嵌入式的VXI控制器產(chǎn)品中。一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)能夠通過網(wǎng)絡(luò)訪問配置VISA地址譬如GPIB接口地址上的儀器。
2.4 VISA編程
在VISA的編程中需要了解VISA的一些機(jī)制: VISA的資源和屬性、會(huì)話使用、
發(fā)送I/O命令、使用事件與句柄、捕抓錯(cuò)誤等等。
VISA資源:在VISA中，任何VISA可以提供通訊的器件（如電壓表）都可以定義為一種資源。對(duì)于一個(gè)完善的VISA系統(tǒng)，VISA定義完全符合VXI即插即用聯(lián)盟的規(guī)范的六種資源類可以被執(zhí)行。
VISA屬性: 屬性是和各種資源或會(huì)話相關(guān)聯(lián)的。你可以使用屬性來決定資源或會(huì)話的狀態(tài)或設(shè)置資源或會(huì)話為指定的狀態(tài)。
譬如，你可以通過viGetAttribute函數(shù)來讀取指定會(huì)話、事件、查找列表的屬性的狀態(tài)。有只讀和讀寫的屬性。通過使用viSetAttribute函數(shù)來修改指定的會(huì)話、事件或查找列表的讀寫屬性。
傳遞給viGetAttribute函數(shù)的指針必須指向那個(gè)屬性的準(zhǔn)確類型:ViUInt16,ViInt32,等等。譬如，當(dāng)讀取一個(gè)返回ViUInt16值的屬性的狀態(tài)時(shí)，你必須聲明那個(gè)屬性的變量和使用它來存儲(chǔ)返回的數(shù)值。如果ViString被返回，你必須分配一個(gè)數(shù)組和傳遞那個(gè)數(shù)組的指針給那個(gè)返回的數(shù)值。
對(duì)于C和C++程序，你必須在每一個(gè)文件的開始處添加包含VISA調(diào)用函數(shù)visa.h頭文件:#include “visa.h”這個(gè)頭文件包含了VISA函數(shù)的原型的聲明和所有VISA的常量和錯(cuò)誤代碼的定義。Visa.h頭文件也包含了visatype.h頭文件。
該visatype.h頭文件對(duì)VISA的所有類型進(jìn)行了定義。VISA的各種類型貫穿了整個(gè)VISA，對(duì)函數(shù)中用到的數(shù)據(jù)進(jìn)行類型定義。
而關(guān)于會(huì)話，會(huì)話其實(shí)是一個(gè)通訊通道。會(huì)話必須在默認(rèn)的資源管理器中被首先打開，接著是你將會(huì)使用的每一種資源。首先，你必須通過默認(rèn)資源管理器的viOpenDefaultRM函數(shù)來建立一個(gè)會(huì)話。這個(gè)函數(shù)的第一次調(diào)用用來初始化默認(rèn)的資源管理器并返回該資源管理器會(huì)話的會(huì)話。你僅需要打開默認(rèn)資源管理器一次就可以了。然而，后來的對(duì)viOpenDefaultRM函數(shù)的調(diào)用則返回同樣的默認(rèn)資源管理器資源的唯一的會(huì)話。
接下來，你利用viOpen函數(shù)對(duì)指定的資源打開一個(gè)會(huì)話。而在退出程序的時(shí)候需要多打開的會(huì)話進(jìn)行關(guān)閉操作，在關(guān)閉每一個(gè)會(huì)話時(shí)，必須調(diào)用viClose函數(shù)以釋放掉分配給該會(huì)話的數(shù)據(jù)資源。你如果關(guān)閉默認(rèn)的資源管理器會(huì)話，則所有被該會(huì)話打開的會(huì)話將會(huì)被關(guān)閉。
當(dāng)你為一個(gè)器件建立一個(gè)通訊會(huì)話時(shí)，通過使用VISA的I/O程序來啟動(dòng)與該器件的通訊。VISA提供了格式化和非格式化的程序。
q 格式化I/O將對(duì)格式化字符下的混合數(shù)據(jù)類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)被存在數(shù)據(jù)緩沖器中，因此是接口的通訊得到最大的優(yōu)化。
q 非格式化I/O口向一個(gè)器件發(fā)送或接收原始數(shù)據(jù)。通過非格式化I/O，數(shù)據(jù)并不進(jìn)行格式化或相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。因此，如果要求格式化數(shù)據(jù)，它必須通過用戶自己來定義。
事件是那些需要你的應(yīng)用程序關(guān)注的特指事件。事件類型包括服務(wù)請(qǐng)求，中斷和
硬件觸發(fā)。事件不會(huì)被傳遞，除非相應(yīng)的事件被啟用。
注意:VISA不能回調(diào)VB函數(shù)。因此，你只能使用函數(shù)ViEnableEvent來使用隊(duì)列機(jī)制。在VB中不能安裝VISA事件句柄。
當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，有兩種方式來接收通知消息：函數(shù)回調(diào)法和隊(duì)列法
當(dāng)一個(gè)事件需要立即相應(yīng)時(shí)，可以使用回調(diào)函數(shù)法。使用回調(diào)函數(shù)法來接收事
發(fā)生時(shí)的通知消息。當(dāng)使能事件發(fā)生時(shí)，安裝的事件句柄會(huì)被調(diào)用?？梢允褂煤瘮?shù)viInstallHandler安裝事件句柄，而使用函數(shù)viEnableEvent來啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)事件。VISA允許應(yīng)用程序在同一個(gè)會(huì)話中對(duì)一種事件類型安裝多個(gè)句柄。多個(gè)句柄可以通過多次調(diào)用函數(shù)viInstallHandler來安裝。每次調(diào)用添加到前面的句柄列表中。
如果一個(gè)事件類型被安裝了多個(gè)句柄，當(dāng)指定的事件發(fā)生時(shí)，每一個(gè)句柄會(huì)被調(diào)用。VISA指出，句柄的調(diào)用的順序是后進(jìn)先出的順序。當(dāng)需要安裝句柄時(shí)，使用下面的函數(shù):
viInstallHandler(vi, eventType, handler, userHandle);
當(dāng)你的應(yīng)用程序捕需要及時(shí)相應(yīng)時(shí)，隊(duì)列法通常被使用。為了使用隊(duì)列法來接收事件發(fā)生時(shí)的通知消息，步驟如下:
n 使用函數(shù)viEnableEvent來使能一個(gè)或多個(gè)事件。
n 當(dāng)準(zhǔn)備查詢時(shí)，使用函數(shù)viWaitOnEvent來檢查隊(duì)列事件。
如果指定的事件發(fā)生，事件信息將會(huì)被取得，程序立即返回。如果指定的事件沒有發(fā)生，應(yīng)用程序掛起直至指定的事件發(fā)生或指定的超時(shí)時(shí)間到來。
3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器
3.1 Agilent 33250A 80 MHz 函數(shù)/ 任意波形發(fā)生器介紹
Agilent Technologies 33250A 是高性能的 80 MHz 復(fù)合函數(shù)發(fā)生器，其具有內(nèi)置任意波形和脈沖功能函數(shù)發(fā)生器，其80MHz帶寬能適應(yīng)各種各樣的應(yīng)用要求，它具有各種內(nèi)置信號(hào)、自定義的任意波形和脈沖能力，能幫助您驗(yàn)證設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)新的構(gòu)想。直接數(shù)字合成技術(shù)能獲得穩(wěn)定、精確和低失真的輸出信號(hào)。
Agilent 33250A能提供您需要的所有波形，其輸出頻率更高達(dá)80MHz。標(biāo)準(zhǔn)輸出包括正弦波、方波、斜波、噪聲波、sin(x)/x、真流和其它波形。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)還不能滿足您的要求時(shí)，33250A可簡化生成任意波形的過程，并贈(zèng)強(qiáng)這些自定義信號(hào)的性能?，F(xiàn)在通過達(dá)200MSa/s的采樣率，12bit分辨率和64K點(diǎn)的存儲(chǔ)器深度，您可建立無限多種信號(hào)，以精確適應(yīng)您的應(yīng)用要求。同時(shí)具備工作臺(tái)特性和系統(tǒng)特性是滿足您目前及未來測試需求的多用途解決方案
Agilent Technologies 33250A 的特點(diǎn)如下:
? 10 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波形
? 內(nèi)置的 12 位 200 MSa/s 任意波形功能
? 具有可調(diào)邊沿時(shí)間的精確脈沖波形功能
? LCD 彩色顯示器可提供數(shù)字和圖形視圖
? 易用的旋鈕和數(shù)字小鍵盤
? 儀器狀態(tài)存儲(chǔ)器用戶可自定義名稱
? 帶有防滑支腳的便攜式耐用機(jī)箱靈活的系統(tǒng)特性
? 四個(gè)可下載的 64K 點(diǎn)任意波形存儲(chǔ)器
? GPIB (IEEE-488) 接口和 RS-232 接口為標(biāo)準(zhǔn)配置
? SCPI 可編程儀器的標(biāo)準(zhǔn)命令兼容
Agilent Technologies 33250A 函數(shù)/ 任意波形發(fā)生器的技術(shù)參數(shù)如下:
波形
標(biāo)準(zhǔn)波形
正弦波、方波、斜波、脈沖、噪聲、SIN(x)/x,
指數(shù)上升和下降、心律波、真流電壓
任意波形
波形長度
1~64K點(diǎn)
非易失性存儲(chǔ)器
4個(gè)波形（每一個(gè)漢形1~64K點(diǎn)）
幅度分辨率
12bit
采樣率
200MSa/s
頻率特性
正弦波
1μHz~80MHz
白噪聲
50MHz帶寬
方波
1μHz~80MHz
分辨率
1μHz,除脈沖為5個(gè)字
三角波
1μHz~1MHz
準(zhǔn)確度
0.3ppm,(18℃~℃)
斜波
500μHz~50MHz
THD(dc~20kHz)
<0.2%+1mVrms
其它特性
幅度(至50Ω)
10mVpp~10Vpp
準(zhǔn)確度(1kHz)
±1%設(shè)置值±1mVpp
調(diào)制
AM
FSK
調(diào)制
任何內(nèi)部波形
內(nèi)部速率
2mHz~1MHz
頻率
2mHz~20kHz
頻率范圍
1μHz~80MHz
深度
0%~120%
?
?
FM
脈沖列
調(diào)制
任何內(nèi)部波形
波形頻率
1μHz~80MHz
頻率
2mHz~20kHz
計(jì)數(shù)
1~1,000,000或無窮多個(gè)周期
偏移
dc~80MHz
起始/停止相位
-360°~+360°
?
?
內(nèi)部周期
1μ~500s
掃描
類型
線性或?qū)?shù)
掃描時(shí)間
1ms~500s
方向
上或下
標(biāo)記
同步信號(hào)下降沿
起動(dòng)F/停止F
100μHz至80MHz
?
（可編程）
時(shí)鐘基準(zhǔn)
外部鎖定范圍
10MHz±kHz
內(nèi)部頻率
10MHz
3.2 對(duì)函數(shù)/任意波形發(fā)生器的遠(yuǎn)端編程控制
3.2.1 編程的準(zhǔn)備工作
了解函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的功能特點(diǎn):因?yàn)槲乙僮鞯暮瘮?shù)信號(hào)發(fā)生器的型號(hào)是Agilent Technologies 33250A。所以，上網(wǎng)去搜索關(guān)于該型號(hào)的資源。在安捷倫－中國的網(wǎng)站上查找到了相關(guān)的文件資源。并通過閱讀了解了遠(yuǎn)程控制儀器的方法（通過VISA I/O庫對(duì)輸入輸出操作的支持，并使用該儀器的SCPI－standard command for programmable instrument命令來對(duì)儀器進(jìn)行相關(guān)的操作。
通過查看“自動(dòng)測試系統(tǒng)”課本上的例子，對(duì)自己編寫函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的界面有了一定的模型和認(rèn)識(shí)。接下來就是去了解VISA I/O庫。通過殷老師提供給我的資料，并通過閱讀，對(duì)VISA庫中的操作函數(shù)有了一定的認(rèn)識(shí)。如下給出的程序:
這個(gè)例子程序的功能是查詢GPIB器件的型號(hào)，并輸出結(jié)果。
#include
#include //這里是頭文件，因?yàn)樾枰褂肰ISA的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)
void main () {
ViSession defaultRM, vi;//變量的聲明
char buf [256] = {0};
viOpenDefaultRM(&defaultRM);//打開地址為22的GPIB器件
viOpen(defaultRM, "GPIB0::22::INSTR",VI_NULL,VI_NULL,&vi);
viPrintf(vi, "*RST\n");//初始化器件
viPrintf(vi, "*IDN?\n");//查詢器件的型號(hào)
viScanf(vi, "%t", buf);//讀取結(jié)果
printf("Instrument identification string: %s\n", buf);//打印結(jié)果
viClose(vi);//關(guān)閉會(huì)話
viClose(defaultRM);}
這里涉及到了5個(gè)VISA函數(shù):viOpenDefaultRM,viOpen,viPrintf,viScanf,viClose。在我后來的編程過程中，也基本上就用到了這幾個(gè)函數(shù)的功能。viOpen函數(shù)的功能是建立一個(gè)指定器件的會(huì)話的通道，而會(huì)話具有一個(gè)標(biāo)識(shí)，該標(biāo)識(shí)可以被VISA庫的其他函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。這個(gè)函數(shù)很重要，因?yàn)槟闳绻枰粋€(gè)器件通訊，就必須通過該函數(shù)來進(jìn)行會(huì)話的建立。函數(shù)viOpenDefaultRM用來打開默認(rèn)資源管理器的會(huì)話，必須是第一個(gè)打開。這個(gè)函數(shù)初始化資源管理器，并返回該會(huì)話的指針。以供其他函數(shù)使用。而函數(shù)viPrintf和viScanf這兩個(gè)函數(shù)在用的編程中的比例是最多的，我發(fā)送SCPI指令就是通過這兩個(gè)函數(shù)來進(jìn)行的。函數(shù)viClose是用于關(guān)閉每一個(gè)會(huì)話的。當(dāng)你關(guān)閉一個(gè)會(huì)話時(shí)，所有為會(huì)話分配的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都會(huì)被釋放掉。當(dāng)你使用這個(gè)函數(shù)關(guān)閉默認(rèn)資源管理器時(shí)，所有通過該會(huì)話打開的其他會(huì)話將會(huì)被關(guān)閉。
通過閱讀VISA手冊(cè)，懂得如何配置VC參數(shù)從而可以正常的進(jìn)行操作。利用VISA來進(jìn)行編程，需要鏈接VISA庫－VISA32.LIB。對(duì)VC編譯器配置如下:選擇Project->Settings并選擇C/C++按鈕，從類型列表中選擇Code Generation，從運(yùn)行庫列表中選擇Multi-Threaded using DLL。（VISA在WIN32環(huán)境下需要這些配置）選擇Project->Settings點(diǎn)擊link按鈕并添加visa32.lib庫到Object/Library Modules列表中。換一種方法是，直接添加庫到你的工程文件夾中。頭文件和庫文件的搜索路徑也可以進(jìn)行更改:選擇Tools->Options點(diǎn)擊Directories按鈕，就可以對(duì)頭文件和庫文件的路徑進(jìn)行更改了。
在VISA中也學(xué)習(xí)了幾個(gè)接口的編程。VISA支持三種接口來訪問GPIB和VXI儀器:GPIB,VXI和GPIB-VXI。通過這三種接口可以對(duì)GPIB和VXI器件進(jìn)行編程。當(dāng)你使用GPIB-VXI或VXI接口直接訪問VXI主機(jī)時(shí)。你必須知道你所要進(jìn)行的編程的儀器時(shí)基于消息基還是寄存器基的VXI器件。消息基的VXI器件擁有自己的處理器來識(shí)別高級(jí)的命令，譬如，SCPI（可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令）。當(dāng)使用VISA時(shí)，你利用VISA的輸出函數(shù)來發(fā)送SCPI命令。接著，消息基器件就會(huì)解釋SCPI命令。在這種情況下，就可以使用VISA的格式化IO或非格式化IO含糊來對(duì)消息基器件進(jìn)行編程。如果消息基器件有共享內(nèi)存，可以通過對(duì)寄存器的PEEK和POKE操作來訪問器件的共享內(nèi)存。VISA提供兩個(gè)不同的方法對(duì)寄存器進(jìn)行編程:高級(jí)內(nèi)存函數(shù)或低級(jí)內(nèi)存函數(shù)。而寄存器基的VXI器件沒有處理器來處理高級(jí)的命令。因此，只有通過寄存器的PEEK和POKE命令直接對(duì)器件的寄存器進(jìn)行編程。VISA提供了兩種不同的方法來對(duì)寄存器基的器件進(jìn)行編程:高級(jí)內(nèi)存函數(shù)低級(jí)內(nèi)存函數(shù)。下面是一個(gè)關(guān)于GPIB接口的示意圖:一臺(tái)裝有多個(gè)GPIB卡（PCI和ISA）的PC機(jī)和通過GPIB電纜與GPIB卡相連的多臺(tái)GPIB儀器組成。PC機(jī)和儀器之間的通訊是通過GPIB卡和GPIB電纜來實(shí)現(xiàn)的。如下所示:
圖3－1
如下面的例子:GPIB接口系統(tǒng)由裝由兩個(gè)82350GPIB卡的PC機(jī)和三臺(tái)GPIB儀器通過GPIB電纜進(jìn)行連接。通過IO組件對(duì)GPIB卡＃1和＃2分別配置一個(gè)VISA名字GPIB0和GPIB1。這樣VISA庫就可以對(duì)其進(jìn)行尋址操作了，如下圖:
圖3－2
而其他的接口類型的配置與連接也是大同小異。
對(duì)儀器進(jìn)行編程之前還需要熟悉一下Agilent IO庫的相關(guān)知識(shí)。從Agilent IO 的安裝向?qū)DF電子資料中了解到了相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，也知道了該庫的重要作用。Agilent IO庫軟件由兩個(gè)庫和四個(gè)IO配置組建加上一個(gè)IO庫控制組成。兩個(gè)庫為Agilent VISA 和Agilent SICL。Agilent VISA――Agilent Virtual Instrument Software Architecture(VISA)是一個(gè)開發(fā)符合VXIplug&play標(biāo)準(zhǔn)的I/O應(yīng)用程序和儀器驅(qū)動(dòng)。而Agilent SICL—Agilent Standard Instrument Control Library(SICL)是一個(gè)Agilent開發(fā)的適合許多IO接口的IO庫。四個(gè)IO配置組建中的IO配置是被Agilent IO庫用來對(duì)儀器的IO硬件接口進(jìn)行配置。一個(gè)硬件接口在被Agilent IO庫使用之前必須被IO配置組建進(jìn)行配置之后才能使用。而VISA助手則是一個(gè)應(yīng)用程序，可以控制和與VXI,GPIB以及Serial儀器進(jìn)行通訊。這是一個(gè)比較好的幫助軟件，可以了解到儀器的地址，在編程之前，對(duì)相關(guān)指令測試操作，以熟悉操作指令。也可以通過它來了解到連接的相關(guān)情況。我在三個(gè)模塊的編程過程中，經(jīng)常通過該組建來了解相關(guān)的信息。其他兩個(gè)組件則用的不多。VXI 資源管理器是用來顯示你的系統(tǒng)是否進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲?，它需要你的系統(tǒng)安裝有E8491 IEEE-1394 PC Link to VXI 接口；而LAN Server是通過IO Config對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行LAN Server的配置。了解了IO庫的介紹性知識(shí)，隨后又對(duì)如何利用IO庫對(duì)接口進(jìn)行配置的章節(jié)進(jìn)行的閱讀。
一個(gè)IO接口可以被定義為硬件接口和軟件接口。IO Config組件使用的目的是將一個(gè)唯一的軟件接口名字和一個(gè)硬件接口聯(lián)系起來。IO庫使用接口名字或邏輯單元數(shù)字來對(duì)接口進(jìn)行標(biāo)識(shí)。這個(gè)信息在VISA程序中被函數(shù)viOpen作為一個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)用或在SICL程序中被函數(shù)iopen進(jìn)行調(diào)用。IO Config分配一個(gè)接口名字和一個(gè)邏輯單元數(shù)字給一個(gè)硬件接口，就象其他接口配置參數(shù)一樣。當(dāng)IO接口配置完之后，就可以使用Agilent VISA或Agilent SICL庫對(duì)分配的儀器進(jìn)行編程了。比如，下圖中顯示的是對(duì)通過GPIB接口和PC進(jìn)行連接的GPIB儀器進(jìn)行VISA和SICL尋址操作。
圖3－3
譬如對(duì)GPIB（82357USB）接口進(jìn)行配置，為了對(duì)82357USB/GPIB接口進(jìn)行配置，啟動(dòng)IO Config組件，并在左邊的有效接口類型中選中GPIB 82357USB to GPIB如下圖:
圖3－4
如果在你的系統(tǒng)中有多個(gè)82357接口，則在配置窗口中會(huì)顯示出來。選擇你想進(jìn)行配置的接口的Serial Number并單擊OK會(huì)顯示82357 USB to GPIB配置窗口。在出現(xiàn)的窗口中設(shè)置VISA 接口名字，SICL接口名字，邏輯單元以及總線地址。如果你的系統(tǒng)中有多個(gè)82357接口的話，重復(fù)配置。
圖3－5
對(duì)PCI接口82350和82341ISA接口的配置也是類似。
對(duì)VISA和IO庫以及其相關(guān)的組件有了一定的認(rèn)識(shí)之后，通過網(wǎng)上和書本上的資料了解了函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的基本功能和相關(guān)的參數(shù)，我便開始了界面的設(shè)計(jì)以及編程的構(gòu)思。
3.2.2 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的界面以及編程構(gòu)思
因?yàn)槲乙瓿扇齻€(gè)模塊的設(shè)計(jì):33250A函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，54622D示波器以及E1412A萬用表的設(shè)計(jì)工作，所以最初的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)主界面，通過三個(gè)按鈕的點(diǎn)擊來分別進(jìn)入不同的模塊如下圖所示:
圖3－6
后來通過考慮，感覺這樣的設(shè)計(jì)不夠人性化和可操作性，也不太符合實(shí)際情況。所以通過反復(fù)的修改最終是如下所示:
圖3－7
這樣的設(shè)計(jì)自己的感覺是比較滿意的。從主界面上可以一目了然的知道軟件的功能。三個(gè)功能模塊，通過按鈕來進(jìn)行操作，而左邊的列表是通過下面的按鈕來進(jìn)行查找的。開始是，建立會(huì)話是處于屏蔽狀態(tài)，通過查找資源按鈕來進(jìn)行資源的查找工作，并將查找到的資源一一的列在列表框中。用戶可以通過雙擊任一個(gè)資源地址來激化建立會(huì)話按鈕并進(jìn)行會(huì)話的建立工作。會(huì)話是否成功的建立會(huì)給出提示信息，以確保用戶的正確操作和使用。建立會(huì)話后，將會(huì)把建立會(huì)話按鈕變?yōu)殛P(guān)閉會(huì)話按鈕，來進(jìn)行會(huì)話的關(guān)閉操作。也可以通過進(jìn)入相應(yīng)的模塊操作之后來對(duì)該按鈕進(jìn)行屏蔽操作。進(jìn)入相關(guān)的模塊的時(shí)候，無需用的對(duì)資源地址的記憶，程序會(huì)對(duì)用戶的操作進(jìn)行判斷，以確保用戶進(jìn)入正確的模塊中。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊的界面如下:
圖3－8
在該模塊中可以完成幾種基本波形的產(chǎn)生以及各種基本的調(diào)試功能:正弦波，三角波，方波，鋸齒波，任意波等；調(diào)幅，調(diào)頻，脈沖調(diào)制，頻移鍵控；可以修改頻率，幅度，偏置以及占空比；可以配置輸出阻抗何同步信號(hào)。在該界面中還存在復(fù)位按鈕以及硬件連接按鈕，方便用戶的測試。從整體上看，符合人們的操作習(xí)慣。自己認(rèn)為也還可以，也不失有點(diǎn)人性化吧！
其實(shí)，在界面的設(shè)計(jì)過程中，也一邊開始程序的構(gòu)思?；旧辖缑媸歉鶕?jù)信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)的產(chǎn)生過程及順序以及編程的思路來進(jìn)行安排的，界面的定型也就意味著自己的編程思路已經(jīng)基本成型了！下面是自己的編程思路結(jié)構(gòu):
進(jìn)入模塊
各個(gè)參數(shù)初始化
用戶對(duì)參數(shù)的手動(dòng)設(shè)置
正弦波，無調(diào)制等的設(shè)置
執(zhí)行命令
硬件的測試和復(fù)位操作
成功或失敗
給出提示信息
返回操作界面
給出提示信息
失敗
成功
以上就是我的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的編程思想和設(shè)計(jì)思路。這是一個(gè)最基本的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊，具備基本的功能參數(shù)。有了界面和思路之后就可以進(jìn)行底下的編程操作了。
3.2.3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的編程
首先，需要能使函數(shù)信號(hào)發(fā)生器根據(jù)用戶的輸入來產(chǎn)生相應(yīng)的波形。我于是參看了
33250A 80MHz的函數(shù)/任意波形發(fā)生器的電子資料以及網(wǎng)上關(guān)于該儀器的操作的SCPI指令。
就像前面所說的那樣，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是基于消息基，也就是說它具有自己的處理器來對(duì)用戶輸入的高級(jí)指令進(jìn)行解釋和判斷以及進(jìn)行執(zhí)行操作。譬如，如果希望產(chǎn)生一個(gè)正弦波，則輸入下面的語句既可:viPrintf(funcgen,"function :shape sin\n");就可以產(chǎn)生一個(gè)采用默認(rèn)頻率和幅值的正弦波了！而viPrintf()就是VISA庫中的格式化輸入輸出操作函數(shù)，用來向儀器發(fā)送SCPI指令。在函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的編程過程中，經(jīng)常需要用到這個(gè)函數(shù)，還有格式化輸入函數(shù):viScanf()。在指令的測試過程中，也遇到了一些問題:如viPrintf(funcgen,"func:shape tri;freq 2000;volt 2\n");這條指令就有問題，只能顯示三角波，但是后面的參數(shù)就沒有根據(jù)我的指定來進(jìn)行顯示。后來才發(fā)現(xiàn)，原來每一個(gè)指令后面加上回車符就可以正常的執(zhí)行了。譬如，下面一條語句:viQueryf(funcgen,"AM:SOUR?",buf);該語句的功能是查詢AM的調(diào)制源的類型并將查詢到的類型字符以%t的格式給buf。注意：該語句是沒有錯(cuò)誤，但是好像就沒有起到預(yù)期的效果。而當(dāng)我在"AM:SOUR?\n"加上一個(gè)回車符后，就可以執(zhí)行正確了?？梢钥闯龈袷交钍且曰剀嚪鳛橛|發(fā)命令的，只有\(zhòng)n才能使命令有效，舍去將視為字符串處理。（但程序本身并不提示錯(cuò)誤）又如，產(chǎn)生象使用APPL命令的波形："Appl:sin freq,volt,dcoffset\n",當(dāng)使用其他函數(shù)產(chǎn)生時(shí)，如下:
"FUNC SIN\nFREQ freq\nVOLT volt\n…\n"或是"FUNC SIN\n;FREQ freq\n;VOLT volt\n;…\n"可以看出執(zhí)行指令都加上了回車符（對(duì)于象這樣的一串執(zhí)行指令，也可以在末尾加\n來執(zhí)行――只是需要使用分號(hào)來進(jìn)行隔開，用逗號(hào)和空格均不行）
下面是復(fù)位按鈕的執(zhí)行代碼:
圖3－9
原理是通過向儀器發(fā)送IDN的SCPI指令根據(jù)函數(shù)返回值來進(jìn)行判斷，并給出相關(guān)的信息提示用戶。除了SCPI命令外，還有IEEE 488.2命令，兩種命令之間用分號(hào)隔開如下所示:
RST;OUTP:LOAD INF\n 又如:TRIG:SOUR BUS;TRG\n連接多個(gè)SCPI命令時(shí)，使用分號(hào)和冒號(hào)（冒號(hào)表示不同的命令系統(tǒng)）如：OUTP:LOAD 50;:APPL:RAMP
注意：函數(shù)viPrintf()和viScanf()都是單向的傳送命令和數(shù)據(jù)，而函數(shù)viQueryf()則是雙向的傳送數(shù)據(jù)和命令。在格式化命令中不允許有兩條如似的命令"FREQ?\n VOLT?\n"。在我的測試命令以及組合發(fā)送命令過程中，我遇到這樣的問題:
Cstring m_sFreq,m_sVolt; viQueryf(vi,"Freq?\n","%t",m_sFreq);
viQueryf(vi,"Volt?\n","%t",m_sVolt);
SetDlgItemText(ID0,m_sFreq);
SetDlgItemText(ID1,m_sVolt);如果以這種方式執(zhí)行的話，執(zhí)行的結(jié)果是m_sFreq和m_sVolt是同一個(gè)值，當(dāng)把語句改為如下的形式的時(shí)候就正常了：
Cstring m_sFreq,m_sVolt; viQueryf(vi,"Freq?\n","%t",m_sFreq);SetDlgItemText(ID0,m_sFreq);
viQueryf(vi,"Volt?\n","%t",m_sVolt);SetDlgItemText(ID1,m_sVolt);
這也表示SCPI查詢命令不允許執(zhí)行多個(gè)，只能一條一條的執(zhí)行，否則，最后的結(jié)果會(huì)是以最后一條查詢指令的結(jié)果。
通過反復(fù)的測試之后，理解了SCPI命令的執(zhí)行的一些格式及語法之后，就開始我的編程。下面列出了函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的部分執(zhí)行代碼:
//這是一個(gè)switch語句，對(duì)用戶的調(diào)制方式的判斷，其中nID_Select_Modul保存的是用//戶選擇的調(diào)制方式的ID。通過GetCheckedRadioButton()函數(shù)獲得。
switch(nID_Select_Modul)//對(duì)用戶通過單選按鈕選擇的調(diào)制參數(shù)的判斷
{ case IDC_RADIO_BW://無調(diào)制情況
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"OUTPut:LOAD %s\n",m_nResistance);//輸出端的設(shè)置
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"OUTPut:SYNC %s\n",m_nSignal);//設(shè)置同步信號(hào)
CheckWaveRadioButton();//這是一個(gè)自己定義的函數(shù)，對(duì)用戶的波形的選擇進(jìn)行判斷－將波形的字符串存儲(chǔ)在m_nBaseShape中，該函數(shù)的具體代碼將會(huì)在附錄中給出。
//判斷用戶選擇的波形是否是方波,并通過函數(shù)viPrintf來進(jìn)行各種SCPI命令的執(zhí)行
if(GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_SIN,IDC_RADIO_DC)==IDC_RADIO_FWAVE)
{ viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"FUNC %s\n",m_nBaseShape);
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"FREQ %f\n",m_nFreq);
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"VOLT %f\n",m_nAmpl);
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"VOLT:OFFS %f\n",m_nOffs);
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"FUNC:SQU:DCYC %f\n",m_nDcycle);
}//判斷用戶選擇的是否是任意波
else if(GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_SIN,IDC_RADIO_DC)==IDC_RADIO_ARBI)
{error=viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"APPL:USER %f,%f,%f\n",m_nFreq,m_nAmpl,m_nOffs);
if(error!=VI_SUCCESS)
{error_handler(/*funcgen*/theApp.m_Session,error);
break;}
viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"FUNC:USER%s\n",WaveForm.m_Arbitrary);
}
else
{error=viPrintf(/*funcgen*/theApp.m_Session,"APPL:%s %f,%f,%f\n",m_nBaseShape,m_nFreq,m_nAmpl,m_nOffs);//這里的參數(shù)需要用戶自己添加
if(error!=VI_SUCCESS)
{ error_handler(/*funcgen*/theApp.m_Session,error);
break;}}
MessageBox("Successfully!");//給一個(gè)提示框－－明示用戶的操作
break;
以上只是無調(diào)制情況下的輸出代碼，而調(diào)幅、調(diào)頻等的實(shí)現(xiàn)代碼將會(huì)在附錄給給出。
對(duì)儀器的編程中，首先是先打開跟資源管理器的會(huì)話，然后通過資源管理器會(huì)話來進(jìn)一步打開與某一臺(tái)儀器的會(huì)話（會(huì)話也就是與儀器進(jìn)行通訊，所有被使用的儀器都需要建立連接，并且都要調(diào)用VISA函數(shù)viOpenDefaultRM來打開資源管理器，這個(gè)函數(shù)會(huì)初始化VISA系統(tǒng)，包括資源管理系統(tǒng)；如果在沒有器件連接的情況下調(diào)用該函數(shù)，則在有器件連接上時(shí)又進(jìn)行一次操作，則連接的器件是不被認(rèn)識(shí)的；你必須關(guān)閉所有的資源管理器會(huì)話，并重新的打開才行）；當(dāng)結(jié)束訪問之后需要對(duì)會(huì)話進(jìn)行清除操作，調(diào)用函數(shù)viClose對(duì)資源會(huì)話和其他會(huì)話進(jìn)行關(guān)閉。該操作會(huì)把所有分配給指定會(huì)話的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)資源進(jìn)行釋放操作。上面給出的是在用戶配置好各種參數(shù)后的執(zhí)行代碼。然而，在自己的界面的設(shè)計(jì)過程中也給出了一些配置信息，比如，頻率，幅值，偏移，占空比（其中對(duì)占空比也做了特別的處理，因?yàn)檎伎毡葏?shù)只適合于方波，所以在選中其他波形的時(shí)候需要對(duì)該參數(shù)進(jìn)行屏蔽，以防止用戶的輸入）。當(dāng)用戶選擇調(diào)制方式的時(shí)候，會(huì)彈出對(duì)話框以提供用戶的輸入操作:
圖3－10
可以看出在該界面中共有四種調(diào)制方式，也是最基本的調(diào)制方式。在彈出時(shí)，各個(gè)參數(shù)都有其初始值以方便用戶。對(duì)于其中的數(shù)據(jù)的處理比較簡單:通過VC的ClassWizard對(duì)界面中的各個(gè)控件進(jìn)行變量的定義，以接收用戶的數(shù)據(jù)的輸入：
圖3－11
在程序的編寫過程中也遇到了一些問題:譬如，多個(gè)單選按鈕如何組合在一起，實(shí)現(xiàn)真正的單選；當(dāng)用戶選中一個(gè)按鈕之后，如何對(duì)用戶的選擇進(jìn)行判斷，以正確的執(zhí)行用戶所需要的執(zhí)行指令；各個(gè)功能模塊之間如何的進(jìn)行協(xié)調(diào)的工作等等。就拿單選按鈕的實(shí)現(xiàn)來說，因?yàn)槲业幕静ㄐ蔚倪x擇設(shè)想是通過用戶的選擇（單選）來進(jìn)行的，這樣的設(shè)計(jì)直觀且美觀，符合人們的操作習(xí)慣。但是應(yīng)該如何去實(shí)現(xiàn)呢？通過查找書本上介紹的例子，首先進(jìn)行一些測試?yán)印y試通過之后，再在程序中進(jìn)行運(yùn)用。但是也會(huì)遇上這樣那樣的一些問題:例子中能進(jìn)行正確的執(zhí)行，但是移植到自己的程序中就不行了。（不過，我想說的一點(diǎn)是有許多書籍的內(nèi)容是很垃圾的，程序不完整不說，而且還誤人子弟）。我現(xiàn)在遇到的問題就是，已經(jīng)將單選按鈕組合在一起了，也能實(shí)現(xiàn)單選了，可是，單擊的波形，與設(shè)計(jì)的并不一樣，也就是各個(gè)單選按鈕之間的功能出現(xiàn)了紊亂。而且還出現(xiàn)了跟另外一組的單選按鈕出現(xiàn)了沖突。當(dāng)時(shí)我就有點(diǎn)懵了。怎么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢？？思索了蠻久，使自己對(duì)VC中的resource.h文件產(chǎn)生了懷疑：因?yàn)樵撐募卸际且恍╆P(guān)于控件ID資源的定義。是不是ID資源沖突了呢？！通過自己的仔細(xì)的研究和思索，發(fā)現(xiàn)了另外一個(gè)問題:在該文件中有許多自己并沒有使用到的空閑ID，怎么會(huì)這樣呢？原來是自己在設(shè)計(jì)界面的過程中，經(jīng)常的添加和刪除控件，使得有些控件ID并沒有隨著自己對(duì)控件的刪除而刪除。故而遺留了下來?。∮谑俏揖蛯⑵淙康倪M(jìn)行刪除。感覺ID就干凈了許多。但是，前面的問題還沒有解決?。∮谑俏覍?duì)單選按鈕的ID進(jìn)行的排序和分析，發(fā)現(xiàn)沖突的按鈕的ID的順序也是交叉的。并沒有順序的進(jìn)行ID的定義。我懷疑是這個(gè)原因，于是對(duì)混亂的ID進(jìn)行的重新的排序。并將不同的兩組ID進(jìn)行了分離。重新運(yùn)行程序，結(jié)果一切OK！
圖3－12
象這樣的問題，如果沒有碰上過，也是有點(diǎn)不知所措的。這是我的小小的心得哦??！
3.2.4函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的程序的調(diào)試
在調(diào)試前，先進(jìn)行IO Config的配置，并通過VISA 助手進(jìn)行儀器的連接的測試，通過之后，開始調(diào)試程序。
我進(jìn)行分塊的調(diào)試：首先是調(diào)試產(chǎn)生不同波形的功能塊是否正常。
圖3－13
相應(yīng)的程序如下:
//******以下是對(duì)單選按鈕的處理函數(shù),通過單擊按鈕來進(jìn)行相應(yīng)的操作
void CGENERATER::OnRadioSin()
{ m_nEdit_Dcycle.EnableWindow(FALSE);}
void CGENERATER::OnRadioTriangle()
{ m_nEdit_Dcycle.EnableWindow(FALSE);}
void CGENERATER::OnRadioFwave()
{ m_nEdit_Dcycle.EnableWindow(TRUE);}
void CGENERATER::OnRadioRamp()
{ m_nEdit_Dcycle.EnableWindow(FALSE);}等等//********************************************以下是對(duì)基本波形選擇處理函數(shù)
void CGENERATER::CheckWaveRadioButton()
{ int nID_SelectWaveF;
nID_SelectWaveF=GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_SIN,IDC_RADIO_DC);
switch(nID_SelectWaveF)
{//添加處理代碼－－即是對(duì)波形參數(shù)賦值
case IDC_RADIO_SIN:m_nBaseShape="SIN";break;
case IDC_RADIO_TRIANGLE:m_nBaseShape="TRI";break;
case IDC_RADIO_FWAVE:m_nBaseShape="SQU";break;
case IDC_RADIO_RAMP:m_nBaseShape="RAMP";break;
case IDC_RADIO_ARBI:m_nBaseShape=m_nArbdlg.m_nSet_Arbitrary;break;
case IDC_RADIO_NOISE:m_nBaseShape="NOISE";break;
case IDC_RADIO_PULSE:m_nBaseShape="PULSE";break;
case IDC_RADIO_DC:m_nBaseShape="DC";break;
default:return;}}
上面是對(duì)用戶的選擇進(jìn)行的變量的賦值以備后用。
下面就是產(chǎn)生各種函數(shù)的部分(部分代碼):
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"OUTPut:LOAD %s\n",m_nResistance);//輸出端的設(shè)置
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"OUTPut:SYNC %s\n",m_nSignal);//設(shè)置同步信號(hào)
注意：下面這個(gè)是一個(gè)子程序，用來對(duì)用戶的選擇進(jìn)行判斷，并將用戶選擇的波形的相應(yīng)的參數(shù)傳遞給一個(gè)字符串變量中。
CheckWaveRadioButton();//波形選擇的判斷－－將波形的字符串存儲(chǔ)在m_nBaseShape中
//**********************************判斷用戶選擇的波形是否是方波
if(GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_SIN,IDC_RADIO_DC)==IDC_RADIO_FWAVE) { viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"FUNC %s\n",m_nBaseShape);
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"FREQ %f\n",m_nFreq);
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"VOLT %f\n",m_nAmpl);
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"VOLT:OFFS %f\n",m_nOffs);
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"FUNC:SQU:DCYC %f\n",m_nDcycle);
}//******************************判斷用戶選擇的是否是任意波
Else
if(GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_SIN,IDC_RADIO_DC)==IDC_RADIO_ARBI)
{
error=viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"APPL:USER %f,%f,%f\n",m_nFreq,m_nAmpl,m_nOffs);
if(error!=VI_SUCCESS)
{error_handler(/*funcgen*/m_Session,error);
break;
}
viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"FUNC:USER %s\n",WaveForm.m_Arbitrary);
}
else
{error=viPrintf(/*funcgen*/m_Session,"APPL:%s %f,%f,%f\n",m_nBaseShape,m_nFreq,m_nAmpl,m_nOffs);//這里的參數(shù)需要用戶自己添加
if(error!=VI_SUCCESS)
{
error_handler(/*funcgen*/m_Session,error);
break;
}
}
MessageBox("Successfully!");//給一個(gè)提示框－－明示用戶的操作
break;
上面的程序中對(duì)方波進(jìn)行了特別的處理，因?yàn)檎伎毡戎贿m合方波，所以對(duì)方波進(jìn)行另行的處理。其中下面的語句給我?guī)砹艘欢ǖ膯栴}:
nID_Select_Modul=GetCheckedRadioButton(IDC_RADIO_BW,IDC_RADIO_
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