仪器互联与控制技术探讨

张志利 侯传勋， 姜 毅

(第二炮兵工程学院兵器发射理论与技术国家重点学科实验室1，陕西 西安 710025;北京理工大学宇航学院2，北京 100081)

仪器互联与控制技术探讨

张志利1侯传勋1，2姜 毅2

(第二炮兵工程学院兵器发射理论与技术国家重点学科实验室1，陕西 西安 710025;北京理工大学宇航学院2，北京 100081)

为实现多仪器设备间的互联和互操作，构建大型自动测控系统，探讨了各种仪器总线和仪器控制软件实现方式的优缺点和应用场合。揭示了以实现硬件层次上通信链路的多样化、软件层次上通信链路的统一化和软件控制方式的标准化为主线的仪器控制技术发展趋势，阐明了灵活配置测控系统仪器设备和开发独立于仪器厂商、仪器型号和仪器接口的通用测控程序的技术途径。最后，给出了构建和开发仪器控制系统的基本原则。

仪器控制 总线 驱动 I/O接口 编程模式

0 引言

随着系统规模的不断扩大，直接利用现有仪器或模块化设备来构建测试控制系统已经日益成为缩短研发周期、提高设备再利用率、降低生产成本和提高生产效率的有效手段。特别是在航天发射平台监控、风洞试验、大型武器系统性能测试、产品流水线控制和新品原型验证等场合，这种模式已得到了广泛的应用。因此，如何有效控制在用的仪器设备，确保设备间的互联互通和良好的互操作性就成为十分关键的问题。

本文针对上述问题，通过对仪用总线和仪控软件实现方式的探讨，揭示了仪器控制技术的发展历程和发展趋势，阐明了开发独立于仪器厂商、仪器型号和仪器接口的通用测控程序的技术途径。基于对仪器控制硬软件技术的深入分析，给出了仪器控制系统的构建和开发原则。需要注意的是，本文讨论的仪器泛指那些内置有微处理器、可通过其I/O接口被编程控制以实现自动化测试测量的独立仪器或模块化设备。

1 仪器控制总线

仪器控制的首要任务是通过仪器本身的总线接口，建立至系统控制器的直接或间接物理连接。仪用总线通常可分为设备总线和系统总线两大类，前者如通用接口总线(general purpose interface bus，GPIB)、RS-232、RS-422、RS-485、USB、FireWire、Ethernet、Wireless等，后者如 PCI、PXI、PCIe、VXI等［1-2］。每种总线因其通信速度、通信距离、可靠性和机械特性等规格的不同，有着不同的应用场合。仪器总线的多样性，为各种复杂应用中系统控制器及各种不同接口的仪器设备间的通信链路的构建、维护和扩展提供巨大的便利和灵活性。

1.1 GPIB

GPIB又称作HP-IB(Hewlett-Packard interface bus)或IEEE 488总线，它定义了GPIB的电气(最高通信速度为1 Mbit/s)、机械和功能规格，但由于未统一通信语法和数据格式转换方法，会造成仪器通信上的不兼容和仪器配置上的混乱。IEEE 488.2于1987年推出，它在IEEE 488.1的基础上实现了数据代码、数据格式、消息传输协议和基本命令集的统一，同时还定义了新的状态报告模型［3-4］。1990年，IEEE 488.2通过纳入程控仪器标准命令集(standard commands for programmable instrumentation，SCPI)，进一步提高了其统一性和兼容性。2003年推出的新版本IEEE 488.1-2003则为GPIB定义了8 Mbit/s的高速传输模式。

一个GPIB控制器允许以串行、并行或串并混合方式同时连接15个GPIB设备，且在最长20 m的范围内(两设备间电缆长度通常应小于4 m)实现最高8 Mbit/s的传输速度，其典型优点是连接方便、配置灵活。但由于不是PC的标准接口，普通PC需要安装第三方GPIB扩展卡才可以与GPIB仪器连接。

1.2 RS-232/RS-422/RS-485总线

RS-232作为最为成熟的串行通信总线之一，同GPIB一样，已在仪器设备中得到了广泛的应用。其优点是普通PC通常带有一个或多个串行接口，可直接与具有RS-232接口的仪器连接;缺点包括速度低(通常小于20 kbit/s，最高不超过1 Mbit/s)、通信距离短(通常不超过30 m)、配置不灵活(仅能点对点通信)、非工业级抗干扰能力差等。

RS-422和RS-485作为两种工业级串行总线，可在1 200 m距离内实现最高10 Mbit/s的传输速度。其中，RS-422支持一发多收(最多允许10个标准接收设备)的多点单向通信，而RS-485则支持多个设备间(总线上最多允许挂载32台标准设备)的多点双向通信(EIA/TIA标准中RS-485仅支持半双工通信，经改进的RS-485则支持全双工通信)，且在电气特性上完全兼容RS-422［5］。尽管两者拥有诸多优点，但目前在仪器设备中仍很少直接使用，它们的真正用途在于作为大型复杂测控系统中仪器控制信号传输的中转媒介，以克服RS-232通信距离短、配置不灵活的缺点。如通过使用RS-232—RS-485转换卡，再配以必要的支持软件，借助RS-485的多点双向通信能力，即可通过PC的一个RS-232接口实现对多达32台仪器的控制。

1.3 USB/FireWire

USB是目前PC领域应用最为广泛的外设接口总线之一，由USB执行组织(USB Implementers Forum，USB-IF)制定，目前已推出 1.0、1.1、2.0、3.0 四个版本。其中，1.x、2.0和3.0三个版本的最大理论传输速率分别为 12 Mbit/s、480 Mbit/s、4.8 Gbit/s。通过USB Hub扩展，一个USB接口最大允许同时连接127个设备。作为非工业级总线，由于易受外界信号干扰，线缆长度通常不宜大于3 m(当使用信号中继器时最大理论传输距离为30 m)。无机械锁定机构插接易松动是USB接口的另一缺点。

USB的通用性及其支持热插拔、支持即插即用、具备较大驱动能力等特点构成的易用性，使其成为仪器控制领域中富有前途和吸引力的总线标准之一。目前，USB已在不少高端仪器中得到应用，但现阶段其更为重要的作用是作为中转或扩展总线，即通过USB—RS-232、USB—RS-422/485、USB—GPIB、USB—Ethernet等外置转换卡，为本来不具备相应接口的各类控制器提供一种与目标仪器连接的快捷方法。

FireWire(又称IEEE 1394)与USB类似，属于支持热插拔操作的高速串行总线，由Apple公司于20世纪90年代早期开发，其标准传输速率为400 Mbit/s，b版本最大传输速率为3.2 Gbit/s。两设备间连接电缆长度通常小于4.5 m，最多允许16个设备通过菊花链形式连接，最大连接总长度为72 m。FireWire提供了与USB类似的性能，但由于其普及率低，在仪器控制领域中较少使用。

1.4 Ethernet/Wireless

Ethernet是Internet的硬件基础，由IEEE 802.3标准定义，其10BASE-T、100BASE-TX和1000 BASE-T三种子规格的最大理论传输速率分别为10 Mbit/s、100 Mbit/s和1 Gbit/s。在仪器控制应用中，Ethernet的优点包括:可直接实现仪器的远程控制和远程共享;开放的体系结构为仪器设备的灵活配置提供了便利，且使得可与同一控制器连接的仪器数量几乎不受限制。在大型和超大型测控系统中，Ethernet的上述优点是其他总线所不可比拟的。缺点主要是在高可靠性场合，其他因素导致的带宽占用或网络阻塞可能致使控制器与仪器间的通信出现滞后或中断。类似问题可通过布设专用网络解决。

Wireless(无线网络)可认为是传统Ethernet在传输介质上的扩展。目前，应用较为广泛的无线网络技术是由IEEE 802.11标准定义的Wi-Fi(Wireless Fidelity)，其g版本支持最高54 Mbit/s的传输速率。除了具有传统Ethernet的所有优点外，Wireless为不适宜采用电缆连接的诸多测控应用提供了理想解决方案。

随着测控系统规模的不断增大，Ethernet和Wireless均被认为是未来仪器控制领域中最有前途的总线标准之一。但由于当前尚未在仪器设备中得到广泛应用，两者在现阶段的主要应用形式仍是作为中转总线，在终端通过各种 Ethernet—GPIB、Ethernet—RS-232转换卡与目标仪器设备连接。

1.5 PCI/PXI/PCIe/VXI总线

PCIe(PCI express)是针对高速应用而设计的串行总线，目前已推出1.0、2.0、2.1、3.0多个版本。其中，1.0、2.x和3.0三个主版本的传输速率依次为2.5 Gbit/s、5 Gbit/s和8 Gbit/s。与PCI不同，由于PCIe进行点对点通信，故在PCIe中每个传输通道可独享带宽。尽管硬件实现不同，但PCIe在软件上保持与PCI兼容，针对PCI开发的各种软件可不加修改地在PCIe系统上运行。VXI是VME(VersaModule Eurocard)针对仪器领域的扩展，又称IEEE 1155总线，最高吞吐率为40 MB/s，广泛应用于航空、航天或军工领域。

PCI、PXI、PCIe和 VXI同属系统级总线，在仪器控制应用中它们的主要作用包括:连接各模块化设备，以共同构建硬件测试系统;作为中转或扩展总线，通过内置转换卡(如PCI—GPIB、PCI—RS-232)增加系统中设备总线接口的种类和数量。

2 仪器控制软件开发

仪器控制软件是仪器控制应用的重要组成部分。与总线类型主要决定测控系统硬件结构配置的灵活性不同，仪器控制软件是测控系统通用性和可重用性的决定性因素。

理想的仪器控制软件应具有良好的通用性和灵活性，即当更换仪器设备时测控系统能或几乎能不加修改地继续正常工作，当测控需求发生变化而扩充升级原系统或重新构建新系统时能最大程度地重用已有测控代码。不同层次的仪器控制方式对测控软件的通用性、开发难度、开发效率和维护成本有重大影响。

2.1 仪器控制软件概述

无论是独立工作模式还是被控工作模式，仪器通常都是在其自身MPU的控制下工作的，且多数控制任务最终是通过MPU对仪器内部控制寄存器的读写操作完成的。在被控工作模式下，通信链路和控制方式是实现仪器控制的关键，前者负责跨越各种总线连接，实现控制命令、回读请求的下传和状态信息、测量结果的上传;后者则在通信链路已建立的情况下，决定系统控制器与仪器MPU之间指令和数据交互的方式与格式。仪器控制软件的发展历程在很大程度上正是一个在软件层面上实现通信链路统一化和控制方式标准化的过程。

2.2 特定总线编程和VISA编程

在仪器控制技术出现之后直到20世纪90年代早期的相当长时间内，仪器编程都是针对特定总线进行的。此情况下，即便是针对同一台仪器编写的测控程序，当改用另一种总线连接时，程序也无法使用。因此，软件通用性和仪器可互换性更无从谈起。这种情况直到1993年虚拟仪器软件架构(virtual instrument software architecture，VISA)的出现才发生根本性改变。

VISA是VXI即插即用系统联盟(VXI Plug＆Play Systems Alliance)为仪器I/O制定的软件规格，它定义了一套独立于具体总线的，可用于与 GPIB、RS-232、USB、PCI、PXI、VXI等几乎所有现有仪器总线通信的共同API［6-7］。显然，VISA的优势是巨大的，它使测控程序摆脱了对具体仪器总线的依赖，同时也提供了使用相同代码与不同接口类型仪器建立通信链路的统一方法，从而极大地简化了测控程序的开发，并提高了其通用性。鉴于这些优点，在更高层次的仪器驱动中，VISA已被作为基本仪器I/O使用。

VISA具备开放的体系结构，根据仪器总线技术的发展，它可以不断增加对新总线的支持，从而始终保持使用上的一致性。值得注意的是，VISA本身只是一套软件规格，其具体软件实现由第三方完成。此外，它本身并不具备与仪器通信的能力，其内部是根据目标设备类型，通过自动调用相应设备的底层I/O软件来完成与仪器通信的。显然，VISA可视为封装了常用总线底层I/O的高级仪器I/O。理解此层次关系对程序调试非常重要，因为很多看似VISA的问题很可能是由底层I/O引起的。

2.3 寄存器编程和SCPI字符串编程

基于寄存器编程和基于字符串编程是通信链路建立之后最常用的两种底层仪器控制方式。

采用寄存器编程模式时，系统控制器发送的是直接与完成指定操作相关的仪器内部寄存器的地址和数据等信息，因此，仪器MPU可以直接改写或读取相应寄存器。该模式灵活、高效，在仪器控制技术发展初期被较多采用;缺点是要求程序员要十分熟悉仪器硬件结构和仪器工作原理，这对大多数程序员来说显然是不现实的。因此，该模式目前已几乎不被除仪器底层驱动开发者之外的其他测控程序开发人员使用。

采用字符串编程模式时，系统控制器发送的是欲实现功能的描述性字符串，如对信号源来说，“OUT 5 V”用于输出5 V直流电压，而“OUT 5 V，50 Hz”用于输出频率为50 Hz的5 V交流电压。相对于寄存器编程模式，仪器MPU需要自行解析字符串并完成底层相关的系列操作，因此，执行效率有所降低。但由于该模式封装了与仪器硬件相关的底层操作，从而大大降低了编程时对仪器硬件背景知识的要求，且它为实现仪器控制方式的统一和标准化提供了可能。

自20世纪70年代起，字符串编程模式得到了广泛应用。但由于缺乏统一标准，使用的都是各厂商为特定型号仪器定义的特定字符串命令集，因此，测控软件仍缺乏通用性。该情况直到20世纪90年代早期SCPI的出现才有了转机。

SCPI由SCPI联盟(SCPI Consortium)制定，它通过扩展IEEE 488.2的共同命令集定义了适用于所有可编程仪器的单一字符串指令集［8-9］。目前的最新版本为SCPI 1999，同类SCPI兼容仪器对同一命令的响应字符串格式也相同。虽扩展自IEEE 488.2，但SCPI独立于仪器总线，为纯软件标准。因此，SCPI命令可以通过任何总线发送给仪器而产生相同的结果。SCPI的意义在于首次实现了仪器控制方式的统一，而基于VISA的SCPI控制方式则使测控软件独立于仪器厂商、仪器型号和仪器总线成为现实。目前，SCPI已得到了广泛应用，几乎所有主流厂商的可编程仪器都兼容SCPI。此外，SCPI联盟已于2003年春季合并入IVI基金会(Interchangeable Virtual Instruments Foundation)，这意味着在未来可预见的相当长时间内SCPI仍将继续发展并被广泛应用。

2.4 VXIplug＆play仪器驱动

虽然SCPI在很大程度上实现了控制方式的统一，但对软件工程师来说，仍需要通过仪器手册(或SCPI手册)查询仪器命令及其格式，并将每个输入输出任务格式化成相应的命令字符串。更坏的情况是，一些复杂仪器操作需要先后发送具有相互逻辑关系的多个字符串命令。显然，在大型测控应用中，使用SCPI编程仍是十分繁琐的工作。解决这一问题的途径是使用仪器驱动(instrument drivers)。

仪器驱动是可供用户直接调用的、用于控制某个(类)仪器的一组高级函数库。它封装了通信链路(使用VISA实现)、寄存器编程和SCPI编程等底层操作，将软件开发者从与特定仪器相关的复杂底层编程协议中解放出来。借助仪器驱动，仪器控制转变为一般函数调用问题，用户只需根据测控需求为被调函数提供适当的入口和出口参数即可。如对信号源来说，OutputDCVoltage(5)用于输出5 V直流电压，而OutputACVoltage(5，50)用于输出频率为50 Hz的5 V交流电压。

VXI(VME extensions for instrumentation)即插即用系统联盟于1993年制定了仪器驱动的首个标准，它规定了仪器驱动实现中应遵守的软件规格，并为仪器驱动定义了标准且易于使用的编程模型［10-11］。符合此标准的仪器驱动即为 VXIplug＆play驱动。所有VXIplug＆play驱动具有相同的结构和类似的API(包括部分相同的API)，这种类似性为用户测控程序的开发提供了极大便利。鉴于上述优点，目前它已得到广泛的应用。仪器出厂时一般都随机提供VXIplug＆play驱动程序。此外，由于使用VISA作为仪器I/O(事实上，VISA正是为 VXIplug＆play驱动开发的)，因此，VXIplug＆play驱动是独立于仪器接口的。

2.5 IVI仪器驱动

在使用VXIplug＆play驱动编程时，仍不得不面对这样一个问题:无论同类仪器的驱动中同一操作对应的调用函数是否相同(实际情况是少数相同)，用于仪器控制的每次功能调用仍是针对特定仪器的，这意味着测控程序仍缺乏通用性。当更换仪器时，仍需修改或重新编写测控程序。为解决此问题，1998年IVI基金会成立，并基于VXIplug＆play标准制定了到目前为止最新且具有革命性意义的IVI仪器驱动标准。基于此标准开发的仪器驱动即为IVI驱动。

除了继承VXIplug＆play驱动的优点外，IVI驱动还提供了诸如仪器互换、状态缓存、自动范围检查、仪器仿真和多线程安全等高级功能［12-14］。仪器互换是指使用IVI驱动开发的测控程序不依赖于特定厂商和特定仪器接口，当更换同类仪器后，测控程序仍可正常运行。状态缓存是指IVI驱动运行时，在内存中缓存并监视仪器内寄存器状态，仅当确实有寄存器值改变时才进行仪器I/O操作，从而大幅提高运行效率。自动范围检查是指在调用IVI驱动的函数时，会自动对输入参数值的合法性进行检查，并在必要时自动修正非法参数值，从而确保程序可靠运行。仪器仿真是指允许通过纯软件方法来模拟仪器响应，从而为物理仪器不可用时的测控程序开发与调试提供方便。多线程安全是指驱动程序内置特殊保护机制，以确保仪器同时被多个进程访问时不会出现意外。

在结构上，IVI标准由IVI共享组件(IVI shared components)和IVI驱动程序两部分组成［15］。其中，前者由IVI基金会开发，用于完成IVI系统配置、驱动动态装载和错误处理等公共操作;后者由第三方按照IVI驱动规格开发，又可细分为IVI类驱动和IVI兼容驱动，且在具体实现时可采用IVI-C构架或IVI-COM构架。IVI以分类的方法来实现仪器驱动的管理和维护，目前已定义了数字万用表、示波器、任意信号发生器、开关、功率计、频谱分析仪和射频信号发生器八个大类。

根据当前主流仪器的性能指标，IVI为每类仪器定义了必须的公共操作，而按照IVI驱动规格封装这些公共操作的函数库即为IVI类驱动。相应地，按照IVI驱动规格为特定仪器开发的驱动程序称为IVI兼容驱动，它在使用上与VXIplug＆play驱动类似，但所有IVI兼容驱动都必须支持其所属类定义的公共操作，且提供开放的调用接口。此外，诸如仿真、状态缓存、自动范围检查等高级功能也是在IVI兼容驱动中实现的。IVI实现仪器可互换性的本质就是在测控程序运行时，IVI类驱动根据目标仪器类型，在IVI共享组件的协助下，通过动态调用相应IVI兼容驱动来完成目标仪器控制任务。这也是运行使用IVI编写的程序前必须安装相应IVI兼容驱动的原因所在。

作为一个开放的体系，IVI允许用户为尚未定义大类别的仪器单独开发驱动，也允许通过IVI兼容驱动为特定仪器驱动扩展新功能，并在程序开发时通过直接调用IVI兼容驱动来使用此新功能。但显然，只有基于IVI类驱动开发的程序才具有仪器可互换性。

3 仪器控制系统的构建

由上述讨论可以看出，实现硬件层次上通信链路的多样化和实现软件层次上通信链路的统一化与仪器控制方式的标准化始终是贯穿仪器控制技术发展历程的主线，而增加测控系统硬件配置灵活性、减小测控软件开发和维护难度、实现测控软件的通用性和测试仪器的可互换性，则始终是仪器控制技术发展的目的所在。上述原则既指明了仪器控制技术的发展趋势，又为仪器控制系统的开发指明了方向。仪器控制系统构建示意图如图1所示。

图1 仪器控制系统构建示意图Fig.1 Construction of the instrument control system

图1中，以系统主控制器为界，左侧展示了硬件构建方式，右侧展示了测控程序开发架构。根据测控系统的空间分布、实时性、数据量和可靠性等要求，选择合适的总线类型和总线拓扑结构，将测控系统中使用的各型测试测量仪器设备连接至系统主控器，以构建硬件链路。对于大型测控应用，借助Ethernet、RS-485等总线的扩展能力，可突破测控距离和通道数目的限制。必要时，亦可在总线拓扑中设置多个子控制器，以提高数据吞吐率和测控响应速度。用户测控程序可基于多种不同的通信链路方式和仪器控制方式开发，并最终运行于系统控制器中。概略地讲，图1中越是靠近下部的仪器控制方式，对应的开发级别越高、开发难度越小、维护成本越低、程序通用性越好。

目前，主流测控程序开发环境(如LabVIEW、Lab-Windows/CVI)均支持使用图1中的各种控制方式开发仪器控制测试程序。在关注不同层次软件开发方式可能导致的程序通用性、开发难度、开发效率和维护成本巨大差异的同时，也应注意到仪器控制软件的发展历程实际上也是一个在软件层次上不断封装的过程。尽管并非每次封装都致使执行效率下降，但封装不可避免地导致依赖项的增多和系统配置难度的增加，过多的封装层次将增大测控程序调试的难度，因为任何底层错误都会致使顶层程序不能正常工作。因此，在追求仪器可互换性与软件通用性的同时，应根据测控系统的具体规模与需求，权衡利弊，有所选择。

需要指出的是，本文讨论的仪器可互换性是针对“语法”层面而言的，当更换仪器后，测控程序在不加修改或经极少量修改的情况下即可正常运行。但由于具体仪器在硬软件实现上的不同，不排除在极少数情况下，测控程序执行结果可能出现细微的差别。

4 结束语

基于本文分析，推荐如下仪器控制系统构建和开发原则:首先，不用考虑不同总线导致的编程难度的增加，重点根据通信距离、通信速度、系统规模、配置灵活性、扩充性和成本等要求，选择合适的仪器总线构建系统，必要时可使用RS-485、Ethernet、USB等作为中转或扩展总线;其次，开发无通用性、无仪器可互换性要求的孤立测控程序时，可选择最熟悉的最高层次仪器控制方法，以缩短开发时间，降低开发成本;最后，开发有通用性、可重用性和升级扩充要求且需长期使用的测控程序时(如引言中提到的应用场合)，使用基于VISA的SCPI字符串编程和使用IVI类驱动编程是两种强烈推荐的仪器控制编程模式，若程序规模较小，推荐使用前者以减小程序依赖项，否则，推荐使用后者，以降低程序开发难度。

［1］李宁，李进杰.仪器控制技术在自动测量系统中的应用［J］.工业控制计算机，2008，21(1):1-2.

［2］ National Instruments Corp.Instrument control technologies for any bus，any language［EB/OL］.［2010-05-01］.http://sine.ni.com/np/app/culdesac/p/ap/ictrl/lang/en/pg/1/sn/n17:ictrl/docid/tut-3513.

［3］ Sokoloff L.GPIB instrument control［C］//Proceedings of the 2002 ASEE Annual Conference，Montreal，Canada，2002:3107-3121.

［4］罗光坤，张令弥，王彤.基于GPIB接口的仪器与计算机之间的通讯［J］.仪器仪表学报，2006，27(6):634-637.

［5］ Maxim Corp.RS-485(EIA/TIA-485)differential data transmission system basics［EB/OL］.［2010-05-02］.http://pdfserv.maximic.com/en/an/AN736.pdf.

［6］肖风云，马廷卫，唐义清.基于VISA标准的仪器驱动器设计［J］.机械工程与自动化，2006(2):132-135.

［7］ VXIplug＆play Systems Alliance.The VISA library［EB/OL］.［2010-05-02］.http://www.ivifoundation.org/docs/vpp43.pdf.

［8］朱波，李华.基于SCPI语言的智能仪器LabVIEW驱动程序设计［J］.仪表技术与传感器，2008(9):53-54.

［9］ SCPI Consortium.Standard commands for programmable instruments［EB/OL］.［2010-05-01］.http://www.ivifoundation.org/docs/SCPI-99.pdf.

［10］刘立，陈淑珍.虚拟仪器系统与 VXI、VXIplug＆play［J］.国外电子测量技术，1999(2):28-29.

［11］National Instruments Corp.Developing LabVIEW plug and play instrument drivers［EB/OL］.［2010-05-01］.http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3271.

［12］IVI Foundation.Getting started with IVI drivers［EB/OL］.［2010-05-01］.http://www.ivifoundation.org/.

［13］Franklin P，Ryland J.IVI instrument driver guided tour［C］//AUTOTESTCON Proceedings，Cleveland，USA，2004:167-173.

［14］Cheij D.Using IVI drivers to increase test system performance［C］//AUTOTESTCON Proceedings，Anaheim，USA，2000:375-379.

［15］National Instruments Corp.How IVI-C instrument driver technology enables system longevity and platform portability［EB/OL］.［2010-05-11］.http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3433.

Exploration on the Instrument Interconnection and Control Technology

To achieve interconnection and interoperation among multiple instruments and equipments，and construct large scale automatic measuring and control system，various instrument buses and the implementing methods of the instrument control software as well as their merits，demerits，and the applicable fields are investigated.The developing trend of instrument control technology that is implementing variety of communication links in hardware layer;entity of communication links in software layer;and standardization of software control mode is revealed.The universal technical approach of measurement and control program that is flexibly configuring measurement and control system instrument and equipment，and developing instrument interface independently to the instrument manufacturers，instrument models and instrument interface，is described.As the conclusion，the basic criteria of establishing and developing instrument control systems are given.

Instrument controlBus Driver I/O interface Programming model

TP206+.1

A

修改稿收到日期:2010-11-28。

张志利，男，1966年生，2001年毕业于第二炮兵工程学院机电工程系，获博士学位，教授;主要从事发射系统仿真与自动检测理论的教学和研究。