2、的质量，TD-SCDMA终端综合测试仪是研发过程与产线生产过程中必不可少的设备之一。为了实现自动化测试，需要对仪表进行远程控制，目前比较常见的方法是，以488.2协议为标准的GPIB接口方案，通过GPIBPCI接口卡传输数据，以SCPI命令为规范格式，进行命令的传输1。此外，采用LAN或WLAN进行局域网连接，从而远程控制仪表的方案也正逐渐体现出其简单高效的优势。本文讨论这两种远程控制方案在TD-SCDMA终端综合测试仪SP6010上的应用。2GPIB远程控制方案2.1GPIB接口与SCPI命令GPIB(GeneralPurposeInterfaceBus)是
3、HP公司在60年代末和70年代初开发的通用仪器控制接口总线标准。1987年，IEEE推出了IEEE488.2标准。作为仪器总线，GPIB用于对测试仪器进行计算机控制2。一个典型的GPIB测量系统由一台PC机|工作站、一块或多块GPIB接口板卡和若干台GPIB仪器通过标准GPIB电缆连接而成。在标准情况下，一块GPIB接口板卡所连接的仪器设备不能超过14台。为了提高总线上的数据传输速率，电缆总长度不超过20m，总线上任意两台装置之间的电缆长度，在电缆总长度没有超过系统设备总数乘以2m的情况（例如，5台设备时，电缆总长度为10m）下，没有特别限制。若利用GPIB扩
4、展技术，一个GPIB自动测量测试系统的规模无论是仪器数量还是距离都可以进一步扩展。系统中每个设备（包括接口板卡），必须有一个0到30之间的GPIB地址（其中0通常指配给控制器使用）。GPIB由一个控者（PC机|工作站）控制总线，在总线上传送仪器命令和数据，控者（Controller）寻址一个讲者（Talker），一个或多个听者（Listener），数据串在总线上从讲者向听者传送。GPIB软件包自动处理寻址和其他的总线管理功能。SCPI（StandardCommandforProgrammableInstruments）给可编程仪器定义了一套共通的指令，既是一个完整的又是一
5、个可扩充的标准3。二十世纪九十年代中期发布了SCPI的第一个版本，现在SCPI协会继续给SCPI标准增加指令和功能，除了IEEE488.2强制的共通指令和询问之外，SCPI还有一套它自己的必须的共通指令。虽然IEEE488.2是SCPI的基础，但SCPI定义的编程指令可以用于任何的硬件和通讯连接器。2.2GPIB上位机与TD-SCDMA终端综合测试仪的连接-2-SP6010TD-SCDMA终端综合测试仪表远程控制功能的要求是：允许用户通过机箱背板上GPIB接口对仪表进行远程控制，用户可以根据需要编写特定的测试集(testset)程序，然后通过GPIB接口进行远
6、程控制，完成用户需要的测试。测试仪和上位机（即控制器）由GPIB接口板卡和GPIB电缆连接。现以NI488.2PCI-GPIB为例说明怎样在测试仪和控制器之间建立连接：1.断电状态下将GPIB接口板卡插入测试仪的PCI插槽中。2.启动测试仪，安装相应GPIB板卡的驱动程序。这时测试仪就有了GPIB接口。3.在上位机上安装自动测试平台软件。4.将测试仪的GPIB接口通过GPIB-USB转换线与上位机连接。如下图所示：图2-1测试仪与上位机的连接图5.开启上位机和测试仪，在上位机上自动安装硬件驱动。启动自动测试平台软件，进行“查找仪器”，及“与仪器通信”两个步骤，这两
7、步可以确认GPIB接口卡是否正确安装并能正常使用。6.测试仪默认地址为（0，14，0），地址包括接口号，主地址，从地址，从地址很少使用，通过GPIB命令可以修改测试仪的主地址，但接口号是不可修改的，可运行自动测试平台软件来修改控制器的主地址。7.执行初始化函数，根据函数返回值可以确认连接和通信正常。2.3仪表端编程SP6010测试仪主控软件将GPIB端口的监听作为一个单独的线程，此部分有两个主要功能，一是命令的接收，二是命令的解析与处理。-3-图2-2RecieveGPIBCmdThread()函数流程图图2-2为GPIB接收线程的入口函数流程图，此函数在GPIB线程创建
9、GPIB命令的标准，首先判断接收到的命-4-令是否是复合命令（复合命令的定义与表示方法请参见2.1节）。调用AnalyseCmd()函数将复合命令分解为几条简单命令，分解完毕后，针对各条简单命令，判断其是否是GPIB地址修改命令。如果要进行地址修改，则进入GPIB地址修改的特殊处理过程（在以后的章节会有详细说明）；如果只是普通的GPIB查询或配置命令，则将相应的数据传送给内核部分处理。表2-1ReciveGPIBCmdThread函数说明表函数原型intCGPIBModule_NI:ReciveGPIBCmdThread(LPVOIDlpPara)描述监测GPIB总线并
10、接收数据输入lpRara输出无返回修改GPIB地址：1，其他：0调用者GPIB线程命令解析函数的流程图与具体说明如下所示：图2-3TranslateRemoteCmd()函数流程图首先在传送来的命令中查找空格，以确定命令的类型。如果命令字符串中有空格，说明是此命令是配置命令，要求修改原来的参数，在命令之后带有要重新设置的参数值。此时，分别将命令和参数取出，再分别存入保存命令数据的向量中，在这一向量中，下标为0的元素存储命令字符串，其余元素存储的是参数值。如果在命令字符串中没有发现空格，则说明这条命令是查询命令，不带任何参数，只要求将查询到的结果返回给上位机。此时，将命令-5-字
11、符串直接将其存入向量中下标为0的元素即可。处理完毕之后，将命令向量返回给调用函数。表2-2TranslateRemoteCmd函数说明函数原型vector
12、公司和VXI科技公司共同合作，提出一种新型仪器接口规范，全称为LANbasedextensionsforInstrumentation(局域网的仪器扩展)，简称LXI。它基于著名的工业标准以太网技术，扩展了仪器需要的语言、命令、协议等内容，构成了一种适用于自动测试系统的新一代模块化仪器平台标准。LXI最主要的作用是替代GPIB，LXI标准的制定，要保证系统中所有LXI的单元能够在同一个网络中和平共处。LXI标准要求LXI单元支持IEEE8023和TCPIP标准，提供一个一致的应用方式以便于用户使用。与传统的卡式仪器相比，LXI模块化仪器还具备了许多优势4：LXI模
14、信媒介，将各种具有(或没有)面板控制或显示器的小型、模块化仪器连接成网络，并借用计算机行业已获得的众多成果，利用现有以太网标准、Internet工具、LAN协议、IEC物理尺寸和IVI驱动程序的各方优点，使测试系统的互连平台转向更高速的PC标准的IO，而不需要机箱和昂贵的电缆，并可使用标准的软件。3.2SP6010向基于LXI标准的转变方案转到LXI并不需要全面改变系统结构，上位机应具备内置LAN端口的PC。与基于GPIB的系统不同，PC不需要任何物理上的变动，即不需要GPIB或其他接口板卡，但系统结构则需要增加交换机或网关(至外部PC)，以实现与多台仪器的通信。-6-将SP6
16、版本代码和仪器IP地址。同时，提供配置网页，网络界面改变LAN设置。通过附加的内置网页，用户能与仪器互动和执行各种任务:进行测量、产生信号、闭合通道、读量值和显示结果，或执行命令序列，验证仪器的响应。仪表与上位机的连接与配置步骤如下：第一步：连接LAN电缆第一步是用标准LAN电缆把所有仪器接到必须的LAN硬件(路由器等)。然后把路由器接到系统的控制PC。第二步：在控制PC上安装控制软件。第三步：识别PC接口。启动控制软件识别和配置PC中的各种接口，包括LAN、USB、GPIB和串行接口(COM)，而且也可以自动识别已经安装的接口卡和转换器，仪器其制造商、型号和序列号等信
17、息。第四步：可使用"*IDN"命令查询诸如制造商、型号、序列号和IP地址(或URL)等信息。第五步:测试通信链接。第六步:配置LXI仪器。从打开网络浏览器开始，键入LXI仪器IP地址或URL，观看内置仪器网页，执行测量指令。4GPIB远程控制与LAN远程控制在SP6010上的实现比较4.1GPIB远程控制方案的优缺点GPIB标准1975年成为IEEE488-1975标准，至今已有35年历史，是一种在业界已经得到证明的专为仪器控制应用设计的总线，它稳定性高、可靠性强，由于其低时延和可接受的带宽的特点，GPIB目前仍然是仪器控制中最常见的选
18、择。GPIB的优势在于为业界广泛采纳，并有超过10,000种仪器模型带有GPIB接口。在TD-SCDMA终端综合测试仪SP6010中已经得到全面使用，目前能够满足大部分用户需求。但是GPIB接口板卡与电缆价格很高，速度慢，受节点限制，通信距离有限，无法满足分布式测试系统的发展。4.2基于LXI的远程控制方案优缺点LXI将提供高可靠性、低成本、灵活紧凑、性能优异的自动测试系统，它有着广阔的发展前景和竞争潜力，适合于各种规模的用户，既可用于小用户，又可用于规模庞大复杂的用户，满足各方面科研开发、生产的需要，使用LXI作为TD-SCDMA终端综合测试仪的远程控制方案，可以降低成本
19、、缩小系统尺寸、简化集成、提高吞吐率，为硬件和软件的重复利用提供更多机会但是，改变现有的GPIB接口需要增加路由器，进行IP地址配置，改变仪表软件，增加内置网页设计。为用户此功能尚需进一步研究与设计。-7-5结论本文给出了在TD-SCDMA终端综合测试仪SP6010上实现远程控制的两种方案：GPIB方案，与LXI方案，描述了两种方案的操作方法，并比较了各自的优缺点。LXI解决了降低成本、简化集成、提高吞吐率等各种的问题，这些好处使LXI成为适应当前和未来的测试体系结构。同时利用各种接口网关和转换器，能很容易地将GPIB、LAN和USB的仪器融入系统中。面向TD-SCDMA