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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

1.1.2 自动测试技术的发展概况4

1.2　仪表总线技术概述6

1.2.1 总线标准及其组成6

1.2.2　具有总线系统的仪表的特点7

1.2.3　仪表专用总线7

1.3　仪器与自动测试系统的展望10

第2章　常用计算机总线技术12

2.1　概述12

2.1.1 总线和接口标准12

2.1.2 总线和接口标准分类13

2.1.3　总线的组成14

2.1.4　总线的性能指标14

2.1.5 总线的层次化结构16

2.2　STD总线17

2.2.1　STD总线概述17

2.2.2　STD总线信号定义18

2.2.3　STD总线信号功能19

2.2.4　STD总线信号的时序21

2.3　XT/ISA/EISA总线22

2.3.1　XT/ISA/EISA总线概述22

2.3.2　XT/ISA/EISA电气规范23

2.3.3　XT/ISA总线的机械规范32

2.3.4　PC-104总线32

2.4 RS-232C/RS-422/RS-485接口标准33

2.4.1 RS 232C接口标准34

2.4.2　RS-422接口标准40

2.4.3　RS-485接口标准42

2.4.4　几种串行通信接口标准的比较43

2.5　USB总线43

2.5.1 USB总线概述43

2.5.2　USB设备及其描述45

2.5.3　USB系统的组成和拓扑结构47

2.5.4　USB的数据传输48

2.5.5　USB设备接入和开发51

2.6 IEEE1394总线52

2.6.1 IEEE1394总线概述52

2.6.2 IEEE1394拓扑结构54

2.6.3　地址分配55

2.6.4　协议结构55

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60

3.1　PCI总线的特点及系统结构60

3.1.1　PCI总线的主要性能60

3.1.2　PCI总线的特点60

3.1.3　PCI总线的系统结构61

3.1.4　PCI总线规范简介62

3.2　PCI总线信号定义63

3.2.1 系统信号定义63

3.2.2　地址和数据信号64

3.2.3　接口控制信号65

3.2.4　仲裁信号66

3.2.5　错误报告信号66

3.2.6　中断接口信号66

3.2.7　其他可选信号67

3.3　PCI总线操作71

3.3.1　PCI总线操作命令编码71

3.3.2　PCI总线命令简介71

3.3.3　PCI总线命令使用规则74

3.4　PCI总线协议75

3.4.1　协议概述75

3.4.2　PCI总线的传输控制76

3.4.3　PCI总线的编址76

3.4.4　字节对齐77

3.4.5 总线的驱动与过渡78

3.5　PCI总线数据传输过程78

3.5.1　PCI总线上的读操作79

3.5.2　PCI总线上的写操作79

3.5.3　PCI总线传输的终止过程80

3.6　PCI设备选择81

3.7　PCI总线配置及实现技术82

3.7.1 配置空间组织83

3.7.2　配置空间的功能84

3.7.3 配置空间的访问90

3.8　PCI中断响应周期、中断共享及仲裁93

3.8.1　PCI中断的响应周期93

3.8.2　PCI中断响应共享93

3.8.3　PCI总线仲裁95

3.9　PCI BIOS与PCI-PCI桥96

3.9.1　PCI BIOS96

3.9.2　PCI-PCI桥简介99

3.10　Compact PCI总线技术101

3.10.1　Compact PCI总线的特点101

3.10.2　Compact PCI的机械结构102

3.10.3　Compact PCI的电气特性104

3.10.4　Compact PCI系统扩展105

3.11　PCI Express总线106

3.11.1 总线结构106

3.11.2　总线特点110

第4章　GPIB总线技术113

4.1　概述113

4.2　GPIB总线的基本特性与总线结构114

4.2.1 基于GPIB总线的测试系统114

4.2.2　GPIB总线的基本特性115

4.2.3　GPIB总线的信号定义116

4.2.4　GPIB总线的连接器120

4.3　基本接口功能121

4.3.1 十大接口功能121

4.3.2　器件功能123

4.3.3　接口功能的子集123

4.4　GPIB总线系统中消息及其传递125

4.4.1 消息分类125

4.4.2　接口消息及其编码127

4.4.3　多地址使用情况133

4.4.4　接口系统的消息传递134

4.5　三线联络基本过程135

4.5.1 三线联络的基本原则136

4.5.2　三线联络的基本过程136

4.6　IEEE 488.2标准139

4.6.1　IEEE 488.2标准的主要内容139

4.6.2　IEEE 488.2器件功能命令集140

4.6.3　IEEE 488.2控制器141

4.6.4　IEEE 488.2的状态报告模型143

4.6.5　IEEE 488的性能扩展144

4.7　GPIB接口芯片及接口设计145

4.7.1　GPIB接口芯片145

4.7.2　TMS-9914A可编程GPIB接口芯片应用146

第5章　VXI总线技术154

5.1　概述154

5.2　VME总线技术规范155

5.2.1 VME总线概述155

5.2.2　VME总线的机械规范159

5.2.3 VME总线的电气规范162

5.2.4　VME总线控制器171

5.3　VXI总线系统的机械规范与电气规范171

5.3.1 VXI总线的机械规范171

5.3.2　VXI总线连接器174

5.3.3 VXI总线的电气规范177

5.4　VXI总线系统结构184

5.4.1 VXI总线系统配置184

5.4.2　VXI总线系统器件及操作186

5.4.3　VXI总线系统器件通信协议218

5.4.4　VXI总线系统资源与资源管理器222

5.5　VXI总线自动测试系统集成225

5.5.1　确定测试要求225

5.5.2　确定系统体系结构225

5.5.3　测试设备选择228

5.5.4　软件设计与开发231

5.6　VXI总线即插即用规范简介233

5.6.1　VPP概述233

5.6.2　VPP系统框架235

5.6.3　VPP仪器驱动程序规范237

5.6.4　虚拟仪器软件体系239

5.6.5　虚拟仪器软面板242

第6章　PXI总线技术244

6.1　概述244

6.1.1 PXI总线的提出244

6.1.2 PXI系统与VXI系统的比较245

6.2　PXI总线体系结构及其特点246

6.2.1　PXI总线体系结构246

6.2.2　PXI总线的特点246

6.3　PXI总线机械规范247

6.3.1　PXI总线机械体系结构247

6.3.2　主要机械特性250

6.4　PXI总线电气规范251

6.4.1　PXI连接器引脚定义251

6.4.2　PXI总线信号256

6.4.3　机箱电源规范262

6.5　PXI总线软件规范262

6.5.1 系统软件框架标准262

6.5.2　PXI软件体系263

6.6　PXI机箱与控制器264

6.6.1　PXI机箱264

6.6.2　PXI系统控制器264

6.7　PXI仪器及测试系统组建266

6.7.1　PXI外围模块266

6.7.2　基于PXI总线仪器系统的组建267

6.7.3　基于PXI总线的通用测试分析系统268

6.8　PXI Express简介270

第7章　LXI总线技术275

7.1　概述275

7.1.1 LXI总线的提出275

7.1.2　LXI总线的特点276

7.1.3 LXI系统与PXI/VXI系统的比较276

7.2　LXI总线技术概要277

7.2.1　LXI标准277

7.2.2　LXI仪器分类278

7.2.3　LXI总线技术特性278

7.3　LXI物理规范280

7.3.1　机械标准280

7.3.2 电气标准281

7.3.3　状态指示器282

7.3.4　环境标准283

7.4　LXI同步触发机制283

7.4.1 基于LAN消息的触发284

7.4.2　基于同步时钟协议（IEEE 1588）的触发285

7.4.3　LXI硬件触发总线288

7.4.4　仪器厂商定义的触发292

7.4.5 LXI同步触发接口模型292

7.4.6　各种触发方式的使用294

7.4.7　LXI模块间的数据通信295

7.5　LXI软件编程规范297

7.5.1 LXI的仪器驱动程序规范297

7.5.2　LXI同步接口编程规范298

7.6 LXI的LAN标准298

7.6.1　LAN规范298

7.6.2　LAN配置299

7.6.3　Web接口300

7.6.4　LAN发现302

第8章　虚拟仪器技术303

8.1　概述303

8.1.1　虚拟仪器的概念303

8.1.2　虚拟仪器的组成305

8.1.3 虚拟仪器的特点305

8.1.4　虚拟仪器的设计与实现步骤306

8.2　虚拟仪器的软件标准309

8.2.1 虚拟仪器的软件标准化310

8.2.2　可编程仪器标准命令315

8.2.3　IVI仪器驱动器321

8.3　虚拟仪器软件开发环境325

8.3.1 LabWindows/CVI简介326

8.3.2　LabVIEW简介341

8.3.3 Agilent VEE简介348

8.4　虚拟仪器设计352

8.4.1　虚拟仪器的构成形式352

8.4.2　基于网络的虚拟测试系统354

第9章　基于PCI总线的虚拟仪器系统361

9.1　基于PCI总线的航空发动机燃气涡轮动态信号检测361

9.1.1 系统硬件组成362

9.1.2 系统软件简介366

9.1.3 系统集成注意事项366

9.1.4　应用及讨论366

9.2　基于PCI总线的便携式测试系统367

9.2.1 系统硬件组成367

9.2.2 系统软件简介370

9.2.3 应用例——基于DEWE-3010的虚拟弹道测试系统371

9.3　CPCI总线在电磁阀测试系统中的应用375

9.3.1 系统设计要求375

9.3.2 系统测量原理和组成376

9.3.3 系统硬件设计377

9.3.4　系统软件设计378

9.3.5　讨论379

第10章　基于VXI总线的仪器模块及其应用380

10.1　JV53112并行数据采集模块380

10.1.1　模块功能380

10.1.2　模块工作原理及寄存器信息381

10.1.3　软件设计387

10.1.4　JV53112模块技术特点388

10.1.5　模块应用实例388

10.2　JV53413扫描数据采集模块390

10.2.1　模块功能390

10.2.2　模块工作原理391

10.2.3　软件设计393

10.2.4　JV53413模块的技术特点394

10.2.5　模块应用实例395

10.3　JV53202任意波形函数发生器397

10.3.1　模块功能397

10.3.2 工作原理和寄存器的定义及描述399

10.3.3　软件设计406

10.3.4　技术特点408

10.3.5　模块应用实例409

第11章　基于PXI总线的虚拟仪器系统410

11.1　基于PXI-50612的破片初速测试系统410

11.1.1 测试系统配置410

11.1.2　PXI-50612高速数据采集模块411

11.1.3　测试方法414

11.2　基于PXI总线的海底管线检测系统415

11.2.1　硬件集成415

11.2.2　软件系统417

11.3　基于PXI总线的鱼雷测试设备计量系统417

11.3.1 系统硬件构成418

11.3.2　基于数据库的测试软件设计418

11.4　基于PXI总线的导弹自动测试系统419

11.4.1 系统组成419

11.4.2 系统软件结构420

11.5　基于PXI总线的火炮动态参数综合测试系统422

11.5.1 火炮动态参数测试内容及其测试要求422

11.5.2 系统组成422

11.5.3　基于PXI的便携式数据采集系统424

11.5.4 火炮动态参数综合测试系统软件设计425

11.6　基于PXI总线的分布式网络化测控系统429

11.6.1　概述429

11.6.2　系统组成429

11.6.3　PXI数据采集系统430

11.6.4　速压控制系统及位置控制系统431

第12章　基于LXI总线的测试系统及应用433

12.1　概述433

12.1.1 LXI混合系统的结构433

12.1.2　基于LXI总线的自动测试系统的特点434

12.2　基于LXI总线的分布式测试系统435

12.2.1　分布式测试系统概述435

12.2.2 系统的总体结构435

12.2.3 同步测试的实现436

12.2.4　减小网络延时的方法438

12.3　LXI总线在运载火箭测试中的应用438

12.3.1　测试模式的选择438

12.3.2 系统硬件组成439

12.3.3　信号转接的实现440

12.3.4　系统软件设计440

12.4　LXI总线在武器大型试验中的应用441

12.4.1 系统组成442

12.4.2　硬件设计442

12.4.3　软件设计444

12.5　基于LXI总线的接口转换器的设计445

12.5.1　LXI接口转换器的原理445

12.5.2　LXI接口转换器硬件设计446

12.5.3　接口驱动和模块通信447

12.6　军用LXI模块的实现449

12.6.1 军用分布式LXI控制系统449

12.6.2　军用LXI模块的硬件和软件实现449

12.6.3　LXI总线军用LXI测试系统构建中需要注意的问题451

参考文献452