gpib接口(gpib接口协议)

上周看到论坛的时候，是德语作文活动。突然想起十几年前我开发的自动测试系统，对提高生产效率起到了很大的作用。

十几年前，由于公司产品的要求，需要开发一套针对一系列射频模块的自动测试系统，以提高生产效率。因为在测试之初，所有的生产人员都是手工进行测试，不仅速度慢，效率低，而且对测试人员的要求也比较高，容易出错。

使用自动测试系统后，不仅加快了测试速度，提高了生产效率，还可以将测试记录保存在数据库或文件中，并可以对各个模块的指标进行跟踪和回溯，对产品管理有很大的帮助。此外，还减少了测试过程中测试人员误操作造成的仪器损坏，节省了大量成本(有一段时间因为测试人员素质参差不齐导致很多仪器损坏，仪器维护成本很高)。

当时开发的自动测试系统主要使用信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪、噪声系数测试仪等仪器。具体型号有安捷伦E4432/E8648信号源、安捷伦PAS/ESA E4445频谱分析仪、安捷伦E5062A等。，加起来有十几款。那时候这些都是很不错的乐器，现在大部分都停产了，有了更好的替代机型。

在开发自动测试系统时，网络不是很普及，网络编程比较复杂，所以没有使用网络接口(LXI)进行编程。没有使用速度较慢的RS232(原因之一是部分仪器存在RS232故障)，而是使用了当时最流行的GPIB接口。目前很多人可能不知道GPIB(通用接口总线)，这是一种仪器专用接口。它最早是由惠普公司开发的，称为HP-IB接口(HP interface bus)，后来逐渐演变为GPIB，吸收到IEEE 488标准中，成为仪器控制的主要接口。类似于之前电脑上的并口，使用GPIB专用线缆实现设备之间的通信和控制。GPIB电缆可以级联，一条总线上可以连接多个设备，组成自动测试系统，每个设备都有一个不重复的GPIB地址。GPIB并行传输数据，最高速度可以达到8 MB/s，虽然这个速度现在看起来不算快，但是二十年前就不错了。

因为大多数计算机没有GPIB接口，所以需要一个PCI-to-GPIB接口卡来实现PC与仪器之间的通信。如果是笔记本的话，需要USB转GPIB的接口卡，类似于现在使用的PCI转GPIB。因为属于特种设备，GPIB的转换卡和线缆都比较贵。现在大部分仪器都可以通过以太网(LXI，基于局域网的仪器仪表扩展)进行控制，不仅大大降低了配件成本，而且速度快，可以实现远程控制和远程测试(GPIB线的有效通信距离通常只有几米远)。

GPIB和以太网属于物理层，控制仪表也需要专门的指令。控制仪器的指令称为SCPI(可编程仪器的标准命令)，也是由惠普公司的HP-IB演化而来。SCPI指令是一种文本指令，可以控制仪器完成各种操作和设置参数。它是自动测试系统最基本的命令，可以通过多种方式从主机发送到仪器，包括前面提到的GPIB、RS232、LAN等。除了IEEE标准规定的基本指令外，每个仪器还有许多特殊指令。在LabView中，集成了常用仪器的驱动程序，因此开发人员没有必要研究底层的SCPI指令。但是自己开发软件，需要在仪器的程序员指南中查找每个操作对应的指令，了解指令的用法和参数的使用，非常麻烦。幸运的是，虽然有许多SCPI命令，但在一般测试系统中通常使用的命令只有十个或二十个。此外，安捷伦仪器的SCPI命令非常有规律，通过命令的名称可以很容易地实现其功能的自动化。不同仪器之间的命令也是通用的。所以你可以很快掌握它。

开发自动测试系统，可以使用PC上常用的各种编程软件，如VC、VB、Delphi、Basic(最早的例程是基于Dos)、VBA等。，不过最专业的还是NI公司的LabView，不仅集成了很多仪器驱动，还支持图形化编程，降低了编程难度。但是由于版权和经费的限制，以及不是专门做测试的人没有时间学习LabView，所以我们用Delphi代替Labview进行编程。刚开始有点担心会遇到很多困难，但是很快发现安捷伦的仪器比我想象中的更容易控制，没有很多隐藏的问题，而且说明非常清楚，比日本仪器方便很多，减少了很多调试时间。虽然自己编程不如LabView专业，但其实效果不错，也不需要安装无数的驱动和库，使用起来更加灵活轻便。此外，使用Delphi作为界面和数据库非常方便。

不到2个月就开发出了第一个版本的自动测试系统，并很快投入生产使用。后续增加了很多功能，也支持多种仪器(方便更换不同类型的仪器，生产测试中尤其需要这个功能)。这个测试系统到现在已经用了十几年了。上周才知道这件事(期间因为一些原因离开了原公司)。目前仍在稳定运行，后来又衍生出几个不同的版本，用于其他产品的自动测试。这个月公司有一个新的测试任务要开始，有上万个模块需要测试。虽然已经有几年没有经过测试，但是相信LXI编程和易于使用的安捷伦仪器很快就可以完成。

软件的运行界面

仪器管理界面

正在开发的新型自动测试系统，右下角是待测模块。

它使用E5062A网络分析仪。E5062A上有一块高分辨率的液晶屏，运行的是Win2000英文专业版系统，在当时是非常先进的。早期仪器的显示屏分辨率很低，很多都有文字字符界面，简单很多。后来的仪器越来越先进，除了操作系统升级，甚至可以支持触屏操作。控制方式从最早的RS232和GPIB接口，到现在的USB和Lan接口，不仅使用方便，速度也更快。

原来的测试系统现在不方便拍。先拍一些其他还在用的安捷伦仪器，有些老仪器甚至还有软驱。

最后，值得一提的是，DeTech的仪器质量一直很好。从惠普到安捷伦再到DeTech，虽然名字变了，但质量没变。很多仪器用了一二十年，到了该淘汰的时候还能正常稳定使用。有些仪器数字键失灵，但在自动测试中仍能正常运行。偶尔公司也能看到比较老的惠普时代的仪器，除了指标差之外，都可以正常使用。

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