本發(fā)明涉及一種儀器儀表及其執(zhí)行方法，尤其涉及可應(yīng)用于各種自動測試系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用的一種智能gpib集線器及其執(zhí)行方法。

背景技術(shù)：

自動測試系統(tǒng)開發(fā)過程中，開發(fā)人員必須應(yīng)對各式各樣的儀器儀表；即使是同類型的儀器儀表也存在指令系統(tǒng)和工作方式差別，這大大增加了開發(fā)的復(fù)雜性，降低了自動測試程序的穩(wěn)定性和兼容性。傳統(tǒng)的自動測試系統(tǒng)開發(fā)過程中，開發(fā)者不得不去熟悉每一種儀器儀表的指令系統(tǒng)以及工作方式，進一步降低了開發(fā)效率。而且目前與儀器儀表的硬件接口大多采用一托多的接入方式，這種方式不僅降低了儀器儀表的通訊效率，還無法隔離故障，當某個儀器儀表因為一個查詢指令進入等待狀態(tài)時，其他儀器儀表也不得不等待。為了解決以上問題，就必須有一種儀器儀表，其具備的接入方式，能讓自動測試系統(tǒng)開發(fā)者只用一種虛擬儀器儀表接口就可以訪問同類型不同型號的儀器儀表；接入系統(tǒng)的儀器儀表通訊更加順暢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了能讓自動測試系統(tǒng)開發(fā)者只用一種虛擬儀器儀表接口就可以訪問同類型不同型號的儀器儀表，使接入系統(tǒng)的儀器儀表通訊更加順暢，本發(fā)明提供一種智能gpib集線器及其執(zhí)行方法。

本發(fā)明的解決方案是：一種智能gpib集線器，在硬件架構(gòu)上，包括arm控制系統(tǒng)、fpga控制系統(tǒng)、多個gpib接口芯片；該arm控制系統(tǒng)提供與網(wǎng)絡(luò)通訊的網(wǎng)絡(luò)接口，每個gpib接口芯片與相應(yīng)的待自動測試設(shè)備采用點對點方式連接；該arm控制系統(tǒng)與該多個gpib接口芯片之間的通訊采用該fpga控制系統(tǒng)作為橋梁，且與該fpga控制系統(tǒng)均采用高速總線實現(xiàn)互聯(lián)；

在軟件構(gòu)架上，采用虛擬化技術(shù)，統(tǒng)一了同類型不同型號儀器儀表訪問協(xié)議，該arm控制系統(tǒng)采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)，該fpga控制系統(tǒng)自動監(jiān)測與集線器互聯(lián)的待自動測試設(shè)備，并自動為每個待自動測試設(shè)備分配獨立的智能驅(qū)動線程，智能驅(qū)動線程能監(jiān)控接入的待自動測試設(shè)備的型號、狀態(tài)，并提供與型號、狀態(tài)相對應(yīng)的虛擬化模型，實現(xiàn)了同類型不同型號的待自動測試設(shè)備的無縫互換。

作為上述方案的進一步改進，每個gpib接口芯片采用tnt4882芯片。

作為上述方案的進一步改進，該嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)包括遠程會話線程、虛擬化自動測試接口、智能儀器儀表驅(qū)動線程、armfpga驅(qū)動線程。

進一步地，智能gpib集線器在工作時，執(zhí)行以下步驟：首先進行自檢，如果存在故障，則提示錯誤信息，并等待用戶解決，解決故障后，設(shè)備會再次重啟，并重復(fù)此步驟；自檢無故障，加載并啟動遠程會話線程、虛擬化自動測試接口、智能儀器儀表驅(qū)動線程、armfpga驅(qū)動線程；然后進入工作狀態(tài)；遠程會話線程提供用戶交互界面，用戶利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問智能gpib集線器；智能gpib集線器自動監(jiān)測與相連的待自動測試設(shè)備，并自動加載相應(yīng)的驅(qū)動線程；智能gpib集線器根據(jù)接入的待自動測試設(shè)備，自動構(gòu)造虛擬化自動測試接口，用戶通過網(wǎng)絡(luò)在虛擬接口配置，所有待自動測試設(shè)備都通過這個虛擬化接口控制訪問。

本發(fā)明還提供一種智能gpib集線器的執(zhí)行方法，其中，

該智能gpib集線器在硬件架構(gòu)上，包括arm控制系統(tǒng)、fpga控制系統(tǒng)、多個gpib接口芯片；該arm控制系統(tǒng)提供與網(wǎng)絡(luò)通訊的網(wǎng)絡(luò)接口，每個gpib接口芯片與相應(yīng)的待自動測試設(shè)備采用點對點方式連接；該arm控制系統(tǒng)與該多個gpib接口芯片之間的通訊采用該fpga控制系統(tǒng)作為橋梁，且與該fpga控制系統(tǒng)均采用高速總線實現(xiàn)互聯(lián)；

在軟件構(gòu)架上，采用虛擬化技術(shù)，統(tǒng)一了同類不同型號儀器儀表的訪問協(xié)議，該arm控制系統(tǒng)采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)，該fpga控制系統(tǒng)自動監(jiān)測與集線器互聯(lián)的待自動測試設(shè)備，并自動為每個待自動測試設(shè)備分配獨立的智能驅(qū)動線程，智能驅(qū)動線程能監(jiān)控接入的待自動測試設(shè)備的型號、狀態(tài)，并提供與型號、狀態(tài)相對應(yīng)的虛擬化模型，實現(xiàn)了同類型不同型號的待自動測試設(shè)備的無縫互換；

該智能gpib集線器的執(zhí)行方法包括以下步驟：首先進行自檢，如果存在故障，則提示錯誤信息，并等待用戶解決，解決故障后，設(shè)備會再次重啟，并重復(fù)此步驟；自檢無故障，加載并啟動遠程會話線程、虛擬化自動測試接口、智能儀器儀表驅(qū)動線程、armfpga驅(qū)動線程；然后進入工作狀態(tài)；遠程會話線程提供用戶交互界面，用戶利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問智能gpib集線器；智能gpib集線器自動監(jiān)測與相連的待自動測試設(shè)備，并自動加載相應(yīng)的驅(qū)動線程；智能gpib集線器根據(jù)接入的待自動測試設(shè)備，自動構(gòu)造虛擬化自動測試接口，用戶通過網(wǎng)絡(luò)在虛擬接口配置，所有待自動測試設(shè)備都通過這個虛擬化接口控制訪問。

作為上述方案的進一步改進，每個gpib接口芯片采用tnt4882芯片。

作為上述方案的進一步改進，該嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)包括遠程會話線程、虛擬化自動測試接口、智能儀器儀表驅(qū)動線程、armfpga驅(qū)動線程。

本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)的儀器儀表接入方式，不僅能夠智能識別儀器儀表的型號類型，自動加載驅(qū)動程序；并且通過虛擬化的儀器儀表接口，為用戶提供了更加穩(wěn)定可靠高效的自動測試系統(tǒng)開發(fā)平臺；使得自動測試系統(tǒng)的開發(fā)更加簡單快捷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的硬件架構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明的軟件架構(gòu)的框圖。

圖3是本發(fā)明的工作流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的智能gpib集線器在硬件架構(gòu)上，包括arm控制系統(tǒng)、fpga控制系統(tǒng)、多個gpib接口芯片；該arm控制系統(tǒng)提供與網(wǎng)絡(luò)通訊的網(wǎng)絡(luò)接口，每個gpib接口芯片與相應(yīng)的待自動測試設(shè)備采用點對點方式連接；該arm控制系統(tǒng)與該多個gpib接口芯片之間的通訊采用該fpga控制系統(tǒng)作為橋梁，且與該fpga控制系統(tǒng)均采用高速總線實現(xiàn)互聯(lián)。

在本實施例中，硬件采用arm+fpga+tnt4882架構(gòu)，tnt4882是專用gpib接口芯片，符合ansiieeestandard488.1和488.2fu規(guī)范，具備完整的gpib偵聽、收發(fā)功能，其接口能非常方便與各種總線相連；本發(fā)明采用fpga與tnt4882芯片互聯(lián)方式，是為了提高gpib訪問速度，隔離設(shè)備間干擾，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性；fpga中具備自動設(shè)備檢測功能和自動路由功能，使訪問測試設(shè)備方式更加簡單。處理器采用了通用的arm架構(gòu)芯片，并配備了成熟的嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)。

請結(jié)合圖2，本發(fā)明的智能gpib集線器在軟件構(gòu)架上，采用虛擬化技術(shù)，統(tǒng)一了同類不同型號儀器儀表的訪問協(xié)議，該arm控制系統(tǒng)采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)，該fpga控制系統(tǒng)自動監(jiān)測與集線器互聯(lián)的待自動測試設(shè)備，并自動為每個待自動測試設(shè)備分配獨立的智能驅(qū)動線程，智能驅(qū)動線程能監(jiān)控接入的待自動測試設(shè)備的型號、狀態(tài)，并提供與型號、狀態(tài)相對應(yīng)的虛擬化模型，實現(xiàn)了同類型不同型號的待自動測試設(shè)備的無縫互換。

在本實施例中，軟件包含4個主要線程，遠程會話線程、虛擬化自動測試接口、智能儀器儀表驅(qū)動線程、armfpga驅(qū)動線程。當智能gpib集線器啟動后會自動加載這些線程。

本發(fā)明采用虛擬化技術(shù)，統(tǒng)一了自動測試設(shè)備接口，為自動測試軟件提供了問題的開發(fā)接口；使自動測試軟件開發(fā)更加輕松、兼容性更好。

本發(fā)明的工作流程如圖3，設(shè)備啟動后，設(shè)備將執(zhí)行以下步驟：

一、首先進行自檢，如果存在故障，則提示錯誤信息，并等待用戶解決，解決故障后，設(shè)備會再次重啟。重復(fù)此步驟。

二、自檢無故障，加載并啟動遠程會話線程、虛擬化自動測試接口、智能儀器儀表驅(qū)動線程、armfpga驅(qū)動線程；然后進入工作狀態(tài)。

三、遠程會話線程提供了用戶交互界面，用戶可以利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問智能gpib集線器。

四、智能儀器儀表驅(qū)動能自動監(jiān)測與集線器相連的測試設(shè)備，并自動加載相應(yīng)的驅(qū)動線程。

五、集線器根據(jù)接入的設(shè)備，自動構(gòu)造虛擬化自動測試接口，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)下在虛擬接口配置。所有的測試設(shè)備都通過這個虛擬化接口控制訪問。

智能gpib集線器主要特點如下：基于嵌入式系統(tǒng)的智能儀器儀表驅(qū)動；基于fpga+tnt4882儀器儀表高速通訊接口固件程序；儀器儀表驅(qū)動虛擬接口協(xié)議及仿真算法；儀器儀表事件處理接口及算法。

本發(fā)明的智能gpib集線器提供了更加智能化自動測試系統(tǒng)接入方式，可以提高自動測試系統(tǒng)的運行效率、穩(wěn)定性以及兼容性，極大地減少了自動測試系統(tǒng)的軟件編寫工作；提供了更新更好的儀器儀表接入方式；未來或可成為新一代儀器儀表接口互聯(lián)規(guī)范。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。