CN109739419B - 一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法 - Google Patents

一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及网络仪后面板接口配置技术领域,具体涉及一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法。该网络仪后面板接口自动控制的实现方法通过简洁的界面配置多种后面板接口,能够轻松实现扫描前和扫描后的差异化配置,实现自动化控制和测量,该实现方法基于接口自动控制模块实现,所述接口自动控制模块包括接口控制功能子模块和配置状态管理子模块,接口自动控制功能子模块用于进行通道设置及接口命令数据参数设置,配置状态管理子模块用于对接口控制功能所有参数数据的重置、保存和回调。

Description

一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法
技术领域
本发明涉及网络仪后面板接口配置技术领域,具体涉及一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法。
背景技术
新一代矢量网络分析仪的一个突出特点就是功能多样、后面板的接口众多。平台化的设计思路使网络仪更多的作为主控机,控制其他外部设备,完成测试与测量操作。随着中国电科仪器仪表公司AV3672系列网络仪的推出,为后面板接口控制的软件实现提供了一定的技术基础,尤其是硬件方面,对外提供外部测试装置接口、自动测试系统接口等,方便以上接口的交互。
网络仪后面板接口控制传统上多采取硬件接口读写方式。典型流程为:
熟悉网络仪后面板接口,查询后面板某个接口的控制地址和命令数据;
打开网络仪硬件端口读写功能,逐一输入控制地址和命令数据,配置扫描前状态;
网络仪扫描一遍或多遍;
再次打开网络仪硬件端口读写功能,逐一输入控制地址和命令数据,配置扫描后状态;
根据需要,如果控制另一个接口,则重复杉树流程。
现有技术方案有如下不足:
硬件接口读写每次只能设置一个接口地址,而一个后面板控制接口一般都需要多个地址来控制,如果需要控制多个后面板接口,操作极其繁琐,效率低下;
手动查询和设置硬件控制地址和命令数据,出错概率大,对仪器使用人员要求较高,非专业人员不能使用;
无法实现连续扫描时后面板接口的程序控制,只能扫描前手动配置一次,单次扫描,扫描后再手动配置一次,不能实现自动化接口控制;
配置一次只能使用一次,下次使用,还需重新配置。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足,提出了一种基于配置文件存储和调用的自动化后面板接口配置方法,通过简洁的界面配置多种后面板接口,能够轻松实现扫描前和扫描后的差异化配置,实现自动化控制和测量网络仪后面板接口自动控制的实现方法。
本发明具体采用如下技术方案:
一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法,该实现方法基于接口自动控制模块实现,所述接口自动控制模块包括接口控制功能子模块和配置状态管理子模块,接口自动控制功能子模块用于进行通道设置及接口命令数据参数设置,配置状态管理子模块用于对接口控制功能所有参数数据的重置、保存和回调;
启动网络仪后,回调仪器状态文件,根据状态文件中存储的信息,判断是否使能后面板接口控制;如果未使能,打开后面板接口控制软件配置接口控制信息,如果使能,则提取保存的接口控制数据;
判断扫描前是否配置接口,如果已使能扫描前接口配置,则发送扫描前接口命令数据后,开始仪器扫描;如果未配置接口,则直接开始仪器扫描;
扫描结束后,判断扫描后是否配置后面板接口,如果已使能扫描后接口配置,则发送扫描后接口命令数据,完成整个扫描过程。
优选地,所述接口控制功能子模块包括GPIB接口控制、自动测试接口控制、外部测试装置接口控制和扩展接口控制。
优选地,所述后面板接口控制的使用范围被限制在指定通道内,此通道为已激活通道;后面板接口控制的所有数据、指令和状态保存到XML文件中,用户可回调XML文件。
本发明具有如下有益效果:
可以同时设置GPIB接口、自动测试接口、外部测试装置接口、扩展接口的控制指令,每个接口的多项参数可以一并配置;
配置方法简单易用,稍加培训,无需专业人员亦可使用;
配置成功后,网络仪连续扫描过程中不间断调用扫描前和扫描后接口控制指令,实现了完整的自动化控制;
一次配置,多次使用,通过保存和回调配置文件,无需重新配置,可以轻松完成后面板接口控制。
附图说明
图1为该络仪后面板接口自动控制的实现方法流程框图;
图2为接口自动控制模块结构框图;
图3为网络仪后面板接口控制数据流图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明:
如图1和图2所示,一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法,该实现方法基于接口自动控制模块实现,以模块形式嵌入到网络仪软件中提供给用户,支持后面板接口的命令设置。网络仪的每个通道都可单独设置接口控制数据及使能状态,所述接口自动控制模块包括接口控制功能子模块和配置状态管理子模块,接口自动控制功能子模块用于进行通道设置及接口命令数据参数设置,配置状态管理子模块用于对接口控制功能所有参数数据的重置、保存和回调;
启动网络仪后,回调仪器状态文件,根据状态文件中存储的信息,判断是否使能后面板接口控制;如果未使能,打开后面板接口控制软件配置接口控制信息,如果使能,则提取保存的接口控制数据;
判断扫描前是否配置接口,如果已使能扫描前接口配置,则发送扫描前接口命令数据后,开始仪器扫描;如果未配置接口,则直接开始仪器扫描;
扫描结束后,判断扫描后是否配置后面板接口,如果已使能扫描后接口配置,则发送扫描后接口命令数据,完成整个扫描过程。
接口控制功能子模块包括GPIB接口控制、自动测试接口控制、外部测试装置接口控制和扩展接口控制。
后面板接口控制的使用范围被限制在指定通道内,此通道为已激活通道;后面板接口控制的所有数据、指令和状态保存到XML文件中,用户可回调XML文件,提出的XML配置文件格式使用类树结构,层次清晰,通过文本内容和属性保存用户配置。
基于接口自动控制模块运行的流程为:用户运行网络仪软件,通过功能调用命令打开后面板控制界面,在此界面中用户可设置各种后面板接口控制参数。后面板控制模块提取网络仪数据,并处理用户的通道输入参数数据,根据需要,调用网络仪软件的参数设置函数,完成参数设置操作。后面板控制模块将用户输入的接口控制数据转换为“硬件控制指令”,发送给网络仪软件,平台软件执行相应的硬件控制,测量被测件,测量结果以屏幕轨迹的形式显示给用户。
此外,后面板接口控制的参数数据可以转换为XML数据,存储到本地XML文件中。也能从本地XML文件中回调,提取出参数数据,应用到后面板接口控制模块。
与此同时,后面板接口控制模块的所有参数数据都能与其他仪器状态信息一同保存到仪器状态文件(.sta)中,方便用户回调使用。
基于接口自动控制模块的数据流图如图3所示,
a)后面板接口控制界面打开后,用户设置接口控制参数,接口控制功能接收用户设置后,将设置结果反馈给用户;
b)P1接口控制功能从网络仪提取输入数据,结合用户的设置参数,经过转换处理后,得到硬件控制指令和数据,发往网络仪软件;
c)P1接口控制功能执行时,通过发送“功能函数调用命令”调用网络仪的功能函数,完成各项参数设置;
d)配置状态管理功能根据用户的点击按钮操作,选择将接口控制功能的所有参数设置数据转化为配置信息保存到XML文件或者从本地XML文件中提取配置信息,传递给后面板接口控制功能进行显示;
后面板接口控制模块所有功能都在“接口控制”对话框窗口中实现。“接口控制”对话框风格采用AV3672系列平台通用的对话框风格。
本文档中提供的界面仅为示意图,表明界面上需要存在的控件,具体摆放位置在实现时可以有所不同。
由图3可知,后面板接口控制分为两个部分,接口控制部分(包括GPIB命令、自动测试装置、外部测试装置、扩展)、配置状态管理部分(包括重置、保存、回调),分别对应本模块的接口控制功能、配置状态管理功能。
后面板接口控制模块界面各元素对应的数据字典如表1所示:
表1
Figure RE-GDA0001957424480000041
Figure RE-GDA0001957424480000051
接口控制
接口控制功能可分为GPIB设备接口控制、自动测试接口控制、外部测试装置接口控制、扩展接口控制四个子功能。
下面详细介绍各个子功能,每个子功能分别从接口简介、处理和命令数据格式和范围三个方面阐述。
1)GPIB接口控制
a)接口简介
本功能所述GPIB设备控制接口并非通常所说的GPIB接口(General PurposeInterface Bus),而是经由网络仪USB接口,连接USB-GPIB转换卡控制外部GPIB设备。所以,GPIB设备接口控制功能使用的后面板物理接口其实就是通用的USB-A型接口。
连接器的插孔是A型配置(内嵌4触点:触点1在左边),此连接器可以连接USB鼠标、键盘或其他USB接口设备。接口特性如下:
Figure RE-GDA0001957424480000052
触点1:Vcc,4.75V~5.25V,最大500mA
Figure RE-GDA0001957424480000053
触点2:数据-
Figure RE-GDA0001957424480000061
触点3:数据+
Figure RE-GDA0001957424480000062
触点4:地
b)处理
接收用户输入的命令数据,解析出GPIB地址和命令信息,发送到对应地址的GPIB设备,完成用户指定操作。
c)命令数据格式和范围
用户输入的数据为单条GPIB命令组成的序列,命令之间使用回车换行为分隔符,单条 GPIB数据格式为:
地址+空格(一个或多个)+命令数据
上述地址为GPIB设备地址,范围为1~32;命令数据为使用双引号或单引号括起来的程控命令,引号也可以省略。示例如下:
10"SYST:PRES"
16SENS:FREQ:STAR 1GHz
2)自动测试接口控制
a)接口简介
自动测试接口是36针阴头方形连接器,负责网络仪与自动测试装置相互通讯。用户只能通过发送SCPI程控命令更改自动测试接口相关配置,前面板按键或显示菜单都无法访问该接口。
自动测试接口赋予网络仪与外部控制装置交互的能力,使其在自动测试中应用。被测件嵌入外部控制装置控制的夹具中,测量完毕后,依据测量结果,分门别类输出到对应的 Pass/Fail管脚,如此,外部控制装置和网络仪在一定程度上实现了同步操作,完成自动化测试。
PortA和PortB是两个8比特输出端口,PortC和PortD是两个4比特输入输出端口(在此功能中我们只做输出用),主要用于写数据到自动测试接口。端口总线的任何管脚发生高低电平变化,所有输出数据都将锁存在四个个端口上。
b)处理
接收用户输入的PortA、B、C、D端口数据,发送到自动测试接口的对应管脚,完成用户指定操作。
c)命令数据格式和范围
格式:PortA、B、C、D数据格式都应为非负整数。
范围:PortA、B范围为0~255,PortC、D范围为0~15z。
3)外部测试装置接口控制
a)接口简介
外部测试装置接口是DB-25针阴头连接器,用于控制外部测试装置。外部测试装置总线包含13条地址、数据复用线,3条控制线以及一条开放采集中断线。
b)处理
接收用户输入的数据,解析出地址和数据信息,发送到外部测试装置,完成用户指定操作。
c)命令数据格式和范围
用户输入的外部测试装置接口控制数据用为单条数据组成的序列,数据之间使用回车换行为分隔符,单条数据格式为:地址+句点+数据。
地址为外部测试装置地址,范围为0~8192;数据为整数数据,范围为0~8192。示例如下:
19.3
25.6。
4)扩展接口控制
a)接口简介
扩展接口是9针阴头方形连接器,它可以提供真实的模拟电压。
b)处理
接收用户输入的数据,解析出电压信息,发送到扩展接口设备,完成用户电压设置操作。
c)命令数据格式和范围
DAC1对应扩展接口连接器的管脚2,DAC2对应管脚3,它们的数据格式为浮点类型,范围为-10~10。
配置状态管理
配置状态的设置是通过自定义XML文件的存储和调用实现的。配置状态管理包含重置、保存和回调三个子功能。
重置功能:将显示界面中的所有元素恢复为默认值。默认值信息请参照“表1后面板接口控制模块界面数据字典”中默认值一列。
保存功能:提取界面中的所有设置数据,将其按照固定格式,保存到本地XML文件中。
回调功能:加载本地XML文件,解析文件内容,将其转换为界面配置数据,发送到接口控制功能模块,显示到界面中。
配置状态管理的核心部件是自定义XML文件,本发明特意设计了一种特殊格式,下面详细介绍这种自定义格式。
XML文档必须包含根元素。该元素是所有其他元素的父元素。
XML文档中的元素形成了一棵文档树。这棵树从根部开始,并扩展到树的最底端。
所有元素均可拥有子元素:
Figure RE-GDA0001957424480000081
父、子以及同胞等术语用于描述元素之间的关系。父元素拥有子元素。相同层级上的子元素成为同胞(兄弟或姐妹)。
所有元素均可拥有文本内容和属性。
本发明设计的XML文件遵从特定格式要求,标记名称和包含关系都是固定的:
文件格式如下:
第1行:必须是“<?xml version='1.0'encoding='UTF-8'?>”,以<?xml开始,以?> 结束。“version”表示XML的版本,目前只有1.0版。encoding表示字符集编码,UTF-8支持中文、英文、日文等。
第2、44行:XML有且仅有一对根标记,其余标记是根标记的子孙标记,“<ChannelControlData>”和“</ChannelControlData>”即是本模块的根标记,二者之间的内容代表整个接口控制功能。根标记有一个“enabled”属性,对应使能接口控制功能,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制。
第3、43行:“<channel>”和“</channel>”标记对,代表通道内包含的信息,是“<ChannelControlData>”的子标记,通道信息中包含代表通道号的“channelNumber”属性,属性值使用单引号括起来。
第4行:“<label>”和“</label>”标记对,代表通道标签,是“channel”标记的子标记。标记中间的数据即是通道标签内容。
第5、25行:“<before>”和“</before>”标记对,代表“扫描开始前”后面板接口控制的命令数据信息。
第6、9行:“<gpib>”和“</gpib>”标记对,代表GPIB接口控制,二者之间包含GPIB命令数据。“enbaled”属性,表示GPIB接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1 则使能接口控制,为0则禁用接口控制。
第7、8行:“<command>”和“</command>”标记对,代表GPIB命令,二者之间包夹的内容即为GPIB命令。“address”属性,表示GPIB设备地址号。如果没有GPIB命令数据,此标记省略。
第10、15行:“<handler>”和“</handler>”标记对,代表自动测试接口控制信息。“enbaled”属性,表示自动测试接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制。
第11~14行:代表自动测试装置PortA、B、C、D四个端口数据。
第16、19行:代表外部测试装置接口控制信息,“enbaled”属性,表示外部测试装置接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制。
第17、18行:“<data>”和“</data>”标记对包含的内容即为外部测试装置接口数据信息,“address”属性表示所控地址。
第20、23行:代表扩展接口控制信息,“enbaled”属性,表示扩展接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制。
第21行:扩展接口DAC1电压数据,单位为伏特。
第22行:扩展接口DAC2电压数据,单位为伏特。
第24行:接口控制命令数据发送后,等待的延迟时间数据,单位为毫秒。
第26~42行:扫描结束后发送的接口控制命令数据信息,其包含的内容与扫描开始前一致,在此不予赘述。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法,该实现方法基于接口自动控制模块实现,其特征在于,所述接口自动控制模块包括接口控制功能子模块和配置状态管理子模块,接口自动控制功能子模块用于进行通道设置及接口命令数据参数设置,配置状态管理子模块用于对接口控制功能所有参数数据的重置、保存和回调;
配置状态的设置通过自定义XML文件的存储和调用实现,配置状态管理包含重置、保存和回调三个子功能;
重置功能:将显示界面中的所有元素恢复为默认值;
保存功能:提取界面中的所有设置数据,将其按照固定格式,保存到本地XML文件中;
回调功能:加载本地XML文件,解析文件内容,将其转换为界面配置数据,发送到接口控制功能模块,显示到界面中;
配置状态管理的核心部件是自定义XML文件:
XML文档包含根元素,该元素是所有其他元素的父元素;
XML文档中的元素形成了一棵文档树,树从根部开始,并扩展到树的最底端;
所有元素均可拥有子元素:
Figure FDA0002561269770000011
父元素拥有子元素,相同层级上的子元素成为同胞;
所有元素均可拥有文本内容和属性;
XML文件遵从特定格式要求,标记名称和包含关系都固定:
文件格式如下:
第1行:是“<?xml version='1.0'encoding='UTF-8'?>”,以<?xml开始,以?>结束,“version”表示XML的版本,encoding表示字符集编码;
第2、44行:XML有且仅有一对根标记,其余标记是根标记的子孙标记,“<ChannelControlData>”和“</ChannelControlData>”即是本模块的根标记,二者之间的内容代表整个接口控制功能;根标记有一个“enabled”属性,对应使能接口控制功能,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制;
第3、43行:“<channel>”和“</channel>”标记对,代表通道内包含的信息,是“<ChannelControlData>”的子标记,通道信息中包含代表通道号的“channelNumber”属性,属性值使用单引号括起来;
第4行:“<label>”和“</label>”标记对,代表通道标签,是“channel”标记的子标记,标记中间的数据即是通道标签内容;
第5、25行:“<before>”和“</before>”标记对,代表“扫描开始前”后面板接口控制的命令数据信息;
第6、9行:“<gpib>”和“</gpib>”标记对,代表GPIB接口控制,二者之间包含GPIB命令数据,“enbaled”属性,表示GPIB接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制;
第7、8行:“<command>”和“</command>”标记对,代表GPIB命令,二者之间包夹的内容即为GPIB命令,“address”属性,表示GPIB设备地址号,如果没有GPIB命令数据,此标记省略;
第10、15行:“<handler>”和“</handler>”标记对,代表自动测试接口控制信息,“enbaled”属性,表示自动测试接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制;
第11~14行:代表自动测试装置PortA、B、C、D四个端口数据;
第16、19行:代表外部测试装置接口控制信息,“enbaled”属性,表示外部测试装置接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制;
第17、18行:“<data>”和“</data>”标记对包含的内容即为外部测试装置接口数据信息,“address”属性表示所控地址;
第20、23行:代表扩展接口控制信息,“enbaled”属性,表示扩展接口控制使能状态,单引号中的内容即是其值,为1则使能接口控制,为0则禁用接口控制;
第21行:扩展接口DAC1电压数据,单位为伏特;
第22行:扩展接口DAC2电压数据,单位为伏特;
第24行:接口控制命令数据发送后,等待的延迟时间数据,单位为毫秒;
第26~42行:扫描结束后发送的接口控制命令数据信息,其包含的内容与扫描开始前一致;
启动网络仪后,回调仪器状态文件,根据状态文件中存储的信息,判断是否使能后面板接口控制;如果未使能,打开后面板接口控制软件配置接口控制信息,如果使能,则提取保存的接口控制数据;
判断扫描前是否配置接口,如果已使能扫描前接口配置,则发送扫描前接口命令数据后,开始仪器扫描;如果未配置接口,则直接开始仪器扫描;
扫描结束后,判断扫描后是否配置后面板接口,如果已使能扫描后接口配置,则发送扫描后接口命令数据,完成整个扫描过程。
2.如权利要求1所述的一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法,其特征在于,所述接口控制功能子模块包括GPIB接口控制、自动测试接口控制、外部测试装置接口控制和扩展接口控制。
3.如权利要求1所述的一种网络仪后面板接口自动控制的实现方法,其特征在于,所述后面板接口控制的使用范围被限制在指定通道内,此通道为已激活通道;后面板接口控制的所有数据、指令和状态保存到XML文件中,用户可回调XML文件。
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