Namisoft如何使頻譜分析儀通過SCPI指令截取屏幕并且發(fā)送到電腦

趙君

Namisoft前言小提示： SCPI命令大致分為兩種功能， 改變儀器運(yùn)行狀態(tài)的set操作（打開/關(guān)閉電源輸出），或者查詢儀器狀態(tài)的query操作（例如讀取輸出電壓值）。查詢命令一般以問號(?)結(jié)尾。有些命令即可以用來設(shè)置，也可以用來查詢儀器。 相似的命令可以被歸類成一種層狀或樹狀結(jié)構(gòu)。例如，任何讀取儀器測量結(jié)果的命令均可以MEASure開頭。特定的子命令以冒號同上級命令分隔開。例如，測量直流電壓會是這樣的形式：MEASure:VOLTageC?，或者測量交流電流會是這樣的形式：MEASure:CURRent:AC?。 SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）——可編程儀器的標(biāo)準(zhǔn)命令，是一個獨(dú)立于硬件的純粹的軟件標(biāo)準(zhǔn)，字符串可通過任何儀器接口進(jìn)行傳送。 SCPI是一種建立在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)IEEE 488.1和IEEE 488.2基礎(chǔ)上，并遵循了IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)中浮點(diǎn)運(yùn)算規(guī)則、ISO646信息交換7位編碼符號等多種標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化儀器編程語言。它規(guī)定了在控制器到儀器和儀器到控制器之間信息交換層消息的內(nèi)容和構(gòu)造，從而以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式來描述各種各樣的儀器功能，其目的在于減少自動測試設(shè)備的程序開發(fā)時間。 1．SCPI命令由三部分內(nèi)容組成： 1）語法和式樣——用于描述實(shí)際語言的應(yīng)用及發(fā)展維護(hù)的基本原理； 2）命令結(jié)構(gòu)——描述在儀器中出現(xiàn)的實(shí)際語言構(gòu)造； 3）數(shù)據(jù)交換格式——描述一種在儀器與應(yīng)用之間、應(yīng)用與應(yīng)用之間或儀器與儀器之間可以使用的數(shù)據(jù)集的標(biāo)準(zhǔn)表示方法。 2．SCPI命令可分成兩種命令：SCPI通用命令和儀器指定的SCPI命令。 1）SCPI通用命令包括了在IEEE 488.2標(biāo)準(zhǔn)中所定義的通用功能，這些功能通常適用于支持IEEE 488.2標(biāo)準(zhǔn)的測量儀器。SCPI通用命令與儀器的測量無關(guān)，主要用來控制重設(shè)、自我測試以及狀態(tài)操作，該組命令以星號“*”開始，沒有層次結(jié)構(gòu)。每條指令獨(dú)立完成特定的功能。表為SCPI通用命令集。 表 SCPI 通用命令集 *IDN? *ESE *OPC *SRE? *RST *ESE? *OPC? *STB *CLS *ESR *SRE *TST? *WAI 2）SCPI儀器特定控制命令用來從事測量、切換開關(guān)、讀取數(shù)據(jù)以及控制儀器設(shè)置等工作，這些Namisoft經(jīng)常涉及到，這些函數(shù)通常只應(yīng)用于與之對應(yīng)的儀器。特定控制命令采用的是一套樹狀分層結(jié)構(gòu)的命令集通常由三部分構(gòu)成：關(guān)鍵字、參數(shù)形式和注釋。如表3-3所示為一個SCPI命令樹示例，可見SCPI命令樹分為多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)由一個根命令和一個或數(shù)個層次命令構(gòu)成。 SCPI命令樹 關(guān)鍵字 參數(shù)形式 注釋 :SENSe :FREQuency :CENTer :SPAN :BWIDth :RESolution :VIDeo :STATus :OPERation :CALCulate :MARKer :MAXimum [no query] [:SENSe]:FREQuency:CENTer 命令是用來設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率。SENSe是命令的第一級關(guān)鍵字，即根命令，F(xiàn)REQuency是第二級關(guān)鍵字，:CENTer是第三級關(guān)鍵字，各級依次排列，直到SENSe命令的最底層。其中“:”將關(guān)鍵字和較低一層的關(guān)鍵字分開；里為所設(shè)置的頻率參數(shù)值（命令格式要求：方括號“[]”內(nèi)是可以省略部分，小寫字母也可以省略，而尖括號“<>”內(nèi)為必須填寫部分。例如將中心頻率設(shè)置為14的命令可以寫成：:SENS:FREQ:CENT 14GHz或者:FREQ:CENT 14GHz）。 二、SCPI在Namisoft自動化測試系統(tǒng)中的應(yīng)用 SCPI的語句以ASCII文本的方式存在，因此可以被任何計(jì)算機(jī)測試編程語言所調(diào)用，方便做成PC端軟件。其次，SCPI可以與IEEE 488.1（包括GPIB）、VXI總線、RS-232C、LXI總線等控制器或儀器接口一起使用。而且它具有很好的功能方面的兼容性，可以使用同樣的指令和參數(shù)來控制具有相同功能的不同儀器，這樣可以保證設(shè)計(jì)出的軟件具有可重復(fù)使用性。 Namisoft根據(jù)以上分析，可以說明SCPI是適用于地球站天線測試系統(tǒng)中對于頻譜分析儀的控制部分的。當(dāng)然，關(guān)于這方面的運(yùn)用，我們還需要找到將其嵌入軟件程序當(dāng)中的方法，也就是找到SCPI與PC端軟件語言之間的編程接口。