随着科学技术的发展,对测量与控制系统中仪表单元的要求越来越高,仪表技术亦产生了重大的变化,虚拟仪器技术已成为当今仪器技术发展的主要方向。全书共分为两篇10章，内容体系以仪器仪表常用的总线技术为主线，从仪表总线的构成、特点、相关的机械规范及电子电气规范角度分别讨论常用计算机总线及仪表总路线。

第1章 绪论 /1

1.1  仪表与自动测试技术的发展概况 /1

1.1.1 仪表技术的发展概况 /1

l.1.2 自动测试技术的发展概况 /3

1.2  仪表总线技术概述 /5

1.2.1 总线的基本规范及性能指标 /5

1.2.2 总线的分类 /7

1.2.3 具有总线系统的仪表的特点 /8

1.2.4 仪表专用总线 /8

1.3  仪器与自动测试系统的展望 /11

第2章 常用计算机总线技术 /13

2.1  概述 /13

2.1.1 总线和接口标准的含义 /13

2.1.2 总线和接口标准的分类 /14

2.1.3 总线的组成 /15

2.1.4 总线的性能参数 /15

2.1.5 总线层次化结构 /17

2.2  STD总线 /18

2.2.1 概述 /18

2.2.2 STD总线信号的定义 /19

2.2.3 STD总线信号功能 /20

2.2.4 STD总线信号时序 /21

2.2.5 STD总线的应用 /22

2.3  XT/ISA/EISA总线 /23

2.3.1 XT/ISA/EISA总线概述 /23

2.3.2 XT/ISA/EISA电气规范 /24

2.3.3 XT/ISA总线的机械规范 /33

2.3.4 PC—104总线 /33

2.4  RS—232C/RS—422/RS—485 /34

2.4.1 RS—232C接口标准 /34

2.4.2 RS—422接口标准 /4l

2.4.3 RS—485接口标准 /43

2.4.4 几种标准的比较 /44

2.5  USB总线 /44

2.5.1 概述 /44

2.5.2 USB设备及其描述 /46

2.5.3 USB系统组成和拓扑结构 /47

2.5.4 USB的数据传输 /49

2.5.5 USB设备接入和开发 /52

2.6  IEEE 1394，总线 /53

2.6.1 概述 /53

2.6.2 IEEE 1394拓扑结构 /54

2.6.3 地址分配 /56

2.6.4 协议结构 /56

2.6.5 通信模型 /57

2.6.6 线缆和连接器 /58

第3章 PCI总线技术 /61

3.1  PCI总线的特点及系统结构 /61

3.1.1 PCI总线的主要性能 /61

3.1.2 PCI总线的特点 /61

3.1.3 PCI总线的系统结构 /62

3.1.4 PCI总线规范简介 /63

3.2  PCI总线信号定义 /64

3.2.1 系统信号定义 /65

3.2.2 地址和数据信号 /65

3.2.3 接口控制信号 /66

3.2.4 仲裁信号 /67

3.2.5 错误报告信号 /67

3.2.6 中断接口信号 /67

3.2.7 其他可选信号 /68

3.3  PCI总线操作 /72

3.3.1 PCI总线操作命令编码 /72

3.3.2 PCI总线命令简介 /73

3.3.3 PCI总线命令使用规則 /75

3.4  PCI总线协议 /76

3.4.1 协议简介 /76

3.4.2 PCI总线的传输控制 /77

3.4.3 PCI的编址 /78

3.4.4 字节对齐 /79

3.4.5 总线的驱动与过渡 /79

3.5  PCI总线数据传输过程 /80

3.5.1 PCI总线上的读操作 /80

3.5.2 PCI总线上的写操作 /81

3.5.3 PCI总线传输的终止过程 /82

3.6  PCI设备选择 /83

3.7  PCI总线配置及实现技术 /84

3.7.1 配置空间的组织 /84

3.7.2 配置空间的功能 /85

3.7.3 配置空间的访问 /92

3.8  PCI中断响应周期、中断共享及仲裁 /95

3.8.1 PCI中断的响应周期 /95

3.8.2 ：PCI中断响应共享 /95

3.8.3 PCI总线仲裁 /97

3.9  PCIBIOS与PCI—PCI桥 /98

3.9.1 PCI BIOS /98

3.9.2 PCI—PCI桥简介 /101

3.10  Compact PCI总线技术 /104

3.10.1 概述 /104

3.10.2 Compact PCI的机械结构 /105

3.10.3 Compact PCI的电气特性 /107

3.10.4 Compact PCI系统扩展 /108

第4章 GPIB总线技术 /109

4.1  概述 /109

4.2  GPIB的基本特性与总线结构 /110

4.2.1 基于GPIB总线的测试系统 /110

4.2.2 GPIB的基本特性 /111

4.2.3 总线的机械结构 /112

4.2.4 CPIB总线信号 /113

4.3  基本接口功能 /117

4.3.1 十大接口功能 /117

4.3.2 器件功能 /120

4.3.3 接口功能的子集 /120

4.4  GPIB总线系统中消息及其传递 /121

4.4.1 消息分类 /122

4.4.2 接口消息及其编码 /123

4.4.3 多地址使用情况 /132

4.4.4 接口系统的消息传递 /133

4.5  三线联络基本过程 /135

4.5.1 三线联络的基本原則 /135

4.5.2 三线联络的基本过程 /135

4.6  IEEE488.2标准 /138

4.6.1 IEEE 488.2标准的主要內容及目的 /139

4.6.2 IEEE 488.2器件功能命令集 /139

4.6.3 IEEE 488.2控制器 /141

4.6.4 IEEE 488.2的状态报告模型 /142

4.6.5 IEEE 488的性能扩展 /144

4.7  CPIB接口芯片及接口设计 /145

4.7.l CPIB接口芯片 /145

4.7.2 TMS—9914A可编程GPIB接口芯片应用 /145

第5章 VXI总线技术 /153

5.1  概述 /153

5.2  VME总线技术规范 /154

5.2.1 概述 /154

5.2.2 VME总线系统的机械特性 /157

5.2.3 VME总线结构与特点 /161

5.2.4 VME总线控制器 /172

5.2.5 VME总线M模块 /172

5.3  VXI总线系统的机械与电气特性 /172

5.3.1 VXI总线系统的机械特性 /172

5.3.2 VXI总线连接器 /176

5.3.3 VXI总线的电气性能 /180

5.4  VXI总线系统结构 /188

5.4.1 概述 /188

5.4.2 VXI总线系统器件及操作 /190

5.4.3 VXI总线系统的器件通信协议 /223

5.4.4 VXI总线系统资源与资源管理器 /227

5.5  VXI总线自动测试系统集成 /230

5.5.1 概述 /230

5.5.2 确定测试要求 /230

5.5.3 确定系统体系结构 /230

5.5.4 测试设备选择 /233

5.5.5 软件设计与开发 /236

5.6  VXI总线即插即用规范简介 /238

5.6.1 概述 /238

5.6.2 VPP系统框架 /240

5.6.3 VXI总线即插即用仪器驱动器规范 /242

5.6.4 虚拟仪器软件体系VISA /245

5.6.5 虚拟仪器软面板 /248

第6章 PXI总线技术 /250

6.1  概述 /250

6.1.1 PXI总线的提出 /250

6.1.2 PXI系统与VXI系统比较 /251

6.2  PXI总线规范结构描述及其特点 /252

6.2.1 PXI总线规范结构描述 /252

6.2.2 PXI总线的特点 /252

6.3  PXI总线机械规范 /253

6.3.1 PXI总线机械体系结构 /253

6.3.2 主要机械特性 /256

6.4  PXI总线电气规范 /257

6.4.1 PXI连接器引脚定义 /258

6.4.2 PXI总线 /262

6.4.3 机箱电源规范 /268

6.5  PXI总线软件规范 /268

6.5.1 系统软件框架标准 /269

6.5.2 PXI软件体系 /269

6.6  PXI机箱与控制器 /270

6.6.1 PXI机箱 /270

6.6.2 PXI系统控制器 /271

6.7  PXI仪器及测试系统组建 /272

6.7.1 PXI仪器 /272

6.7.2 基于PXI总线仪器系统的组建 /273

6.7.3 基于PXI总线的通用测试分析系统 /275

第7章 虚拟仪器技术 /277

7.1  概述 /277

7.1.1 虚拟仪器的概念 /277

7.1.2 虚拟仪器的组成 /279

7.1.3 虚拟仪器的特点 /279

7.1.4 虚拟仪器的设计与实现步骤 /281

7.2  虚拟仪器的软件标准 /283

7.2.1 概述 /284

7.2.2 程控仪器标准命令SCPI /289

7.2.3 IVI仪器驱动器 /296

7.3  虚拟仪器软件开发环境 /300

7.3.1 概述 /300

7.3.2 LabWindows/CVI简介 /30l

7.3.3 LabVIEw简介 /318

7.3.4 Agilent VEE简介 /325

7.4虚拟仪器设计 /329

7.4.1 虚拟仪器的构成形式 /329

7.4.2 基于网络的虚拟测试系统 /33l

7.4.3 虚拟仪器的综合实验 /338

第二篇 仪表总线技术的应用

第8章 基于PCI总线的虚拟仪器系统 /342

8.1  概述 /342

8.2  基于PCI总线的航空发动机燃气涡轮动态信号检测 /342

8.2.1 PCI—10016数据采集卡 /343

8.2.2 TOP实时存盘控制卡 /347

8.2.3 基于PCI—10016的航空发动机燃气涡流动态信号测试系统348

8.3  基于PCI总线的便携式测试系统 /351

8.3.1 硬件组成及性能特点 /351

8.3.2 系统特点 /354

8.3.3 系统软件简介 /355

8.3.4 应用例——基于：DEWE—2010的虚拟弹道测试系统356

8.4  PCI总线在导弹测试系统中的应用 /359

8.4.1 系统硬件设计 /360

8.4.2 系统软件设计 /360

8.4.3 讨论 /362

第9章 基于VXI总线的仪器模块及其应用 /363

9.1  JV53112并行数据采集模块 /363

9.1.1 模块功能 /363

9.1.2 模块工作原理及寄存器信息 /364

9.1.3 软件设计 /370

9.1.4 JV53112模块技术特点 /371

9.1.5 模块应用例 /372

9.2  JV53413扫描数据采集模块 /374

9.2.1 模块功能 /374

9.2.2 SCP模块及模块工作原理 /374

9.2.3 软件设计 /375

9.2.4 JV53413模块的技术特点 /377

9.2.5 模块应用例 /378

9.3  JV53202任意波形函数发生器 /381

9.3.1 模块功能 /381

9.3.2 作原理 /382

9.3.3 软件设计 /390

9.3.4 技术特点 /392

9.3.5 模块应用例 /392

第10章 基于PXI总线的虚拟仪器系统 /394

10.1  基于PXI—50612的军工靶场综合测试系统 /394

10.1.1 PXI—50612高速数据采集模块 /394

10.1.2 应用例 /397

10.2  基于PXI总线的海底管线检测系统 /402

10.2.1 硬件集成 /402

10.2.2 软件系统 /404

10.3  基于PXI总线的鱼雷测试设备计量系统 /405

10.3.1 系统硬件构成 /405

10.3.2 基于数据库的测试软件设计 /406

10.4  基于PXI总线的导弹自动测试系统 /407

10.4.1 系统组成 /407

10.4.2 系统软件结构 /408

10.5  基于PXI总线的分布式网络化测控系统 /409

10.5.1 概述 /409

10.5.2 系统组成 /410

10.5.3 数据采集系统 /410

10.5.4 速压控制系统及位置控制系统 /411

参考文献 /413