[发明专利]一种通用虚拟仪器接口配置方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机自动测试领域，特别涉及一种通用虚拟仪器接口配置方法。

背景技术

长期以来，互换性成为许多工程师建造计算机自动测试系统的目标。因为在很多情况下，仪器硬件不是过时就是需要更换，因此迫切需要一种无需改变测试程序代码就可用新的仪器硬件改进系统的方法。

随着PC计算机功能、性能的迅速发展，以及面向对象和可视化编程技术在软件领域为更多易于使用、功能强大的软件开发提供了可能性，图形化操作系统Windows 成为PC 机的通用配置。在这种背景下，虚拟仪器的概念在世界范围内得到广泛的认同和应用。VI（虚拟仪器，Virtual Instrument）通过应用程序将通用计算机与仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面(通常叫做虚拟前面板)操作这台计算机，就象在操作自己定义、自己设计的一台单个传统仪器一样。VI以透明的方式把计算机资源(如微处理器、内存、显示器等)和仪器硬件(如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等)的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口。在虚拟仪器得到人们认同的同时，虚拟仪器的相关技术规范也在不断地完善。美国NI 公司、Agilent 公司、Tektronix 公司、Racal 公司等相继推出了基于GPIB 总线、Serial串行总线、ISA总线、PCI/CompactPCI总线、VXI 总线、PXI总线和LXI总线等多种虚拟仪器与通用计算机系统的物理总线接口。

软件接口是完成计算机和仪器间通信的通道，通常称为仪器驱动程序。为了给种类繁多物理总线接口的虚拟仪器方便的开发仪器驱动程序，VPP 系统联盟制定了新一代的接口软件规范，即虚拟仪器软件体系（Virtual Instrument Software Architecture，简称VISA），使得各个厂商均以该接口软件作为I/O 控制的底层函数库来开发仪器驱动程序。这样，不同厂商的软件就可以在同一平台上协作运行，大大减少了软件的重复开发。VISA 是在不同的总线上作了一个统一的编程接口，使用VISA 接口编写的程序可以对使用不同总线的仪器进行控制。对仪器驱动器和应用程序而言，VISA 库函数是一套可方便调用的函数，其核心函数能够控制各种类型器件，无需考虑器件的接口类型和软件的兼容性。

尽管如此，在仪器编程和测试系统软件应用方面，仍存在一些亟待解决的问题，比如，能否做到在更换系统中一些陈旧仪器时测试软件无需改动；一个测试软件包能否适应不同类型仪器硬件构成的测试系统；测试代码能否被移植到不同的仪器上；当仪器故障或需要校准时，测试系统能否不间断运行。基于以上问题，NI 公司提出了一种可互换的仪器驱动编程模型，联合众仪器厂商成立了IVI 基金会，致力于在VPP 兼容框架的基础定义上定义一系列标准仪器编程模型。IVI 驱动比VISA 规范更高一层，是在同类仪器不同的产品间作了一个统一的编程接口。使用IVI 仪器驱动器可以对支持IVI规范的同类仪器进行控制。使用IVI 仪器驱动器最重要的目的就是使得在不更换应用程序代码、不进行源程序重新编译的条件下实现测试系统中仪器的更换。为了实现互换，IVI 仪器驱动器必须要有标准的程序接口。目前，IVI 基金会定义了8类驱动器功能组。

但是，在实际多个项目的技术保障系统研制过程中，在实现虚拟仪器的软件接口时，仍存在一些亟待解决的问题。主要问题是：

a)        国内外具有IVI驱动程序开发能力的厂家非常有限，导致可选择的具有IVI驱动程序的测试仪器产品种类不全，给仪器设备的选型带来现实的困难；

b)        由于IVI 基金会目前仅定义了8类驱动器功能组，其他大量的仪器设备（如通讯类仪器）不能涵盖，导致无法将IVI驱动作为主要的软件接口使用；

IVI驱动规范体系复杂，配置方法繁琐，不同厂家之间的IVI驱动程序的兼容性无法保证，也限制了IVI标准规范在世界范围内的推广使用。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种通用虚拟仪器接口配置方法，解决在计算机自动测试系统中，现有的虚拟仪器软件接口无法满足：a）在不更换应用程序代码、不进行源程序重新编译的条件下实现测试系统中仪器的更换；b）一个测试软件包不能适应不同类型仪器硬件和总线构成的测试系统；c）测试代码不能不加修改的被移植到不同的仪器上的问题。

本发明提供的该种通用虚拟仪器接口配置方法，主要包括以下步骤：