VXI總線與虛擬儀器技術(shù)

  摘要：虛擬儀器技術(shù)和VXI總線是當(dāng)前測(cè)試控制領(lǐng)域的熱門話題，也是儀器發(fā)展和設(shè)計(jì)的研究前沿。本文回顧了VXI 總線和虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展過程，詳細(xì)介紹了VXI總線規(guī)范并闡述了當(dāng)前虛擬儀器技術(shù)的最新發(fā)展。

    關(guān)鍵詞：VXI總線 虛擬儀器 虛擬硬件

虛擬儀器是以一種全新的理念來設(shè)計(jì)和發(fā)展的儀器。和傳統(tǒng)儀器不同，虛擬儀器本質(zhì)上是一個(gè)開放式的結(jié)構(gòu)，用戶能夠根據(jù)自己的需要定義儀器的功能。VXI總線測(cè)試平臺(tái)是公認(rèn)的21世紀(jì)儀器總線系統(tǒng)和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的優(yōu)秀平臺(tái)。VXI總線模塊儀器的優(yōu)良的交互操作性，數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性高。體積小，重量輕，功耗低、可移動(dòng)性好、易維修，價(jià)格與傳統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)相比具有巨大的潛力。它的出現(xiàn)為虛擬儀器的發(fā)展提供了新的動(dòng)力，進(jìn)一步增強(qiáng)了虛擬儀器的功能。

1 VXI總線與虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展過程

20世紀(jì)80年代后期，儀器制造商發(fā)現(xiàn)GPIB總線和VME總線產(chǎn)品無法再滿足軍用測(cè)控系統(tǒng)的需求了。在這種情況下，HP、Tekronix等五家國(guó)際著名的儀器公司成立了VXIbus聯(lián)合體，并于1987年發(fā)布了VXI規(guī)范的第一個(gè)版本。幾經(jīng)修改和完善，與1992年被IEEE接納為IEEE-1155-1992標(biāo)準(zhǔn)。

VXIbus規(guī)范是一個(gè)開放的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，其主要目標(biāo)是使VXIbus器件之間、VXIbus器件與其它標(biāo)準(zhǔn)的器件（計(jì)算機(jī)）之間能夠以明確的方式開放地通信；使系統(tǒng)體積更小；通過使用高帶寬的吞吐量，為開發(fā)者提供高性能的測(cè)試設(shè)備；采用通用的接口來實(shí)現(xiàn)相似的儀器功能，使系統(tǒng)集成軟件成本進(jìn)一步降低。

    VXIbus規(guī)范發(fā)布后，由于軍方對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的大量需求，許多儀器生產(chǎn)廠商都加入到VXIplug&play（VXI既插既用）聯(lián)盟。聯(lián)盟是VXIbus聯(lián)合體的固有補(bǔ)充機(jī)構(gòu)。聯(lián)盟通過規(guī)定連接器的統(tǒng)一方法、UUT接口和測(cè)試夾具、共享存儲(chǔ)器通信的儀器協(xié)議、可選VXI特性的統(tǒng)一使用方法以及統(tǒng)一文件的編制方法來增加硬件的兼容性，并開發(fā)一種統(tǒng)一的校準(zhǔn)方法。聯(lián)盟還通過規(guī)定和推廣標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)軟件框架來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的“plug&play”互換性。

虛擬儀器（Vitual Instrumentation，VI）最早是適應(yīng)PC卡式儀器于1986年由NI公司提出的。所謂虛擬儀器，簡(jiǎn)單地說就是一組完成傳統(tǒng)儀器功能的硬件和軟件部件。VI通過軟件將通用計(jì)算機(jī)與儀器硬件結(jié)合起來，用戶可以通過友好的圖形界面（通常稱為虛擬面板）

操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)，就象在操作自己定義、自己設(shè)計(jì)的一臺(tái)單個(gè)傳統(tǒng)儀器一樣。VI透明地將計(jì)算機(jī)資源和儀器硬件（如A/D、D/A、數(shù)字I/0、

[1] [2] [3] [4] [5] [6]