程控仪器标准命令SCPI-通过串口或者gpib卡-vb-vc

哈工大测控所1(Standard Commands for Programmable Instruments) 程控仪器标准命令SCPI三个问题为什么提出SCPI?SCPI是什么？SCPI怎么用？哈工大测控所2为什么提出SCPI?n程控仪器发展简史n1960s，商用程控仪器出现n1975年，IEEE 488-1975n后来成为IEEE 488.1-1987n1987年，IEEE488.2n1990年，九家仪器公司联合推出SCPIn建立在IEEE488.2基础上n面向测试信号或测试功能n倡导仪器控制的一致性n1999年重新修订为 SCPI-1999哈工大测控所3第一节 SCPI的目标及主要内容一.SCPI的目标nSCPI的目标是缩短自动测试设备程序开发时间nSCPI通过为仪器控制和数据使用提供广泛兼容的编程环境来达成这一目标。所有SCPI仪器都使用标准化的程控消息、仪器响应和数据格式从而实现兼容的编程环境哈工大测控所4第一节 SCPI的目标及主要内容n程控命令面向测试功能，而不是描述仪器操作；兼容的编程环境使用同样的命令和参数来控制具有相同功能的仪器。n纵向兼容：是指同类仪器应有相同的控制命令n两台示波器在时基、触发、电压设置上应有相同的控制命令n使用同一命令能从两台不同的万用表读回直流电压n横向兼容：是指两台不同类别的仪器使用同样的命令来控制类似的测试功能n示波器和电子计数器都能进行频率测量，横向兼容要求它们使用同样的命令来进行频率测量n功能兼容：是指两台仪器使用同样的命令来执行同样的功能n频谱分析仪和射频（RF）源同样能进行扫频，如果它们都使用同样的命令来执行扫频的功能，那么它们在扫频上是功能兼容的哈工大测控所5第一节 SCPI的目标及主要内容n减少类似测量功能的控制方法是保证编程兼容性的关键nSCPI的基本原则是用同一命令控制相同的仪器功能n在与通信物理连接层硬件无关的高层次上定义程控消息nSCPI基于IEEE488.2形成，但并不局限于GPIB接口，它也可用于RS232C,VXIb总线n与编程手段和程序语言无关，SCPI用户测试程序模块易于移植n各种编程语言，如C、BASIC、FORTAN等都能完成SCPI命令的传递n为程序员提供了非常灵活的测试程序编制环境哈工大测控所6第一节 SCPI的目标及主要内容nSCPI提供不同层次的仪器控制n简单的测量命令为用户提供方便快捷的SCPI仪器控制，而更详细的命令则提供传统仪器的控制nSCPI的可扩性，是其成为“活”标准nSCPI允许不断用新命令扩充仪器程控命令，当新的仪器出现时能够保持与已有的SCPI仪器的编程兼容性哈工大测控所7第一节 SCPI的目标及主要内容二.SCPI的主要内容nSCPI主要包括四部分内容:n语法与风格(Syntax and Style) n标准命令(Command Reference)n数据交换格式(Data Interchange Format) n仪器类别(Instrument Classes)哈工大测控所8第一节 SCPI的目标及主要内容1.语法与风格n助记符: 程控命令、参数的符号表示n程控题头：程控命令的关键字n参数n表达式n状态报告哈工大测控所9第一节 SCPI的目标及主要内容1.语法与风格n助记符n任何仪器程控命令都有一个长型和短型助记符nIEEE488.2要求每个助记符的长度不能超过12个字符，包括任何可能出现的数值后缀n短型助记符是长型助记符的缩写nSCPI要求仪器应该只接受精确的长型或短型助记符哈工大测控所10第一节 SCPI的目标及主要内容n助记符的生成规则n长型助记符由一个单词或短语构成。如果是单词，则整个单词构成助记符；如果是短语，则每个单词的第一个字符和整个最后一个单词构成助记符nCONFIGURE CONFigure nremote messageRMESsagen短型助记符由长型助记符的前4个字符构成，如果长型助记符的字符长度小于等于4时，长短型助记符相同nCONFIGURE CONF nTIMETIMEn如果长型助记符的长度大于4，而第四个字符是元音时，短型助记符将舍弃这个元音而变成3个字符nTIMerTIMnSWEepSWE哈工大测控所11第一节 SCPI的目标及主要内容n程控题头n公用命令与询问题头n仪器控制命令与询问题头n参数n字符程控数据n十进制数值程控数据n布尔程控数据n单位和后缀哈工大测控所12第一节 SCPI的目标及主要内容n表达式n数值表达式n通道列表表达式n数值列表表达式n数据交换格式表达式n仪器指示表达式n状态报告n事件状态寄存器结构n操作状态寄存器n可疑数据/信号状态寄存器哈工大测控所13第一节 SCPI的目标及主要内容2.标准命令nSCPI标准命令给出了SCPI要求的和可选的命令nSCPI命令可分为仪器公用命令和仪器特定控制命令两个部分n仪器公用命令（IEEE488.2命令）n仪器特定控制命令n测量组命令n23个子系统命令哈工大测控所14第一节 SCPI的目标及主要内容3.数据交换格式n定义了仪器与应用程序之间、应用程序和应用程序之间以及仪器与仪器之间数据集的标准的表示形式n数据交换格式采样模块化结构4.仪器类别 （1999版本）n主要是定义了通用的仪器类别功能实现所需的命令和行为（数字表、数字化仪、信号转接开关、电源、射频与微波源、发射装置、发射测试单元、框架测力计）哈工大测控所15第二节 SCPI语法与风格一.SCPI仪器模型信号路由信号路由测量功能信号产生触发存储器格式化格式化数据总线数据总线图 SCPI程控仪器模型哈工大测控所16第二节 SCPI语法与风格nSCPI采用这样一个仪器模型作为达成兼容性的一种方式，SCPI关注纵向兼容、横向兼容、功能兼容三种类型的兼容性n仪器模型体现了SCPI对仪器功能的观点和分类n仪器模型反映了仪器中测量和信号数据应用的流程n对具体的仪器而言，并不需要实现模型中的所有模块的功能，只需实现仪器模型中用到的相应的模块的功能哈工大测控所17第二节 SCPI语法与风格n电压表可能只需要用到测量功能、触发功能和格式化功能n单输出的源仪器可能只用到信号产生和格式化块格式化测量功能触发数据总线简化的检测仪器模型信号发生格式化数据总线简化的源仪器模型哈工大测控所18第二节 SCPI语法与风格二.标准命令的句法和型式1.程控题头n公用命令和询问题头nRST（复位）nOPC?（操作完成询问） ?公用命令和询问句法流图哈工大测控所19第二节 SCPI语法与风格n仪器控制题头nCONF:VOLT:DC 10, 0.003（测量直流电压）nMEASure: VOLTage: AC?:?:仪器控制题头句法流图哈工大测控所20第二节 SCPI语法与风格三.参数nSCPI使用IEEE 488.2中规定的参数型式，只是有附加限制n字符程控数据（Character Program Data）n十进制数值程控数据（Decimal Numeric Program Data）n布尔程控数据（Boolean Program Data）n功能耦合（Coupling of Functions）n测量单位和后缀（Units of Measure and Suffixes）哈工大测控所21第二节 SCPI语法与风格n某些字符程控数据被定义为特殊的数值程控数据nDEFault：缺省值，它可能是仪器相关的，也可能是SCPI标准指定的值nMINimum/MAXimum:最小/最大值nUP/DOWN：上/下，增加/减少哈工大测控所22第二节 SCPI语法与风格n布尔程控数据n实际上是ON|OFF|的简写n布尔数据没有单位，取值0或1n作为字符程控数据时，ON代表1，OFF代表0n作为输入时被取整，非零就代表1n作为仪器响应数据时，只能取0或1，而不能使用ON/OFF哈工大测控所23第二节 SCPI语法与风格3.表达式n数值表达式（Numeric Expressions）n（-5.0*1.000E-002）n通道列表（Channel Lists）n（1,2,4:7）n数值列表（Numeric Lists）n（1.0,2.0,5.0）n（1:5）哈工大测控所24第二节 SCPI语法与风格4.状态报告nSCPI要求IEEE 488.2规定的状态机制，包括完整实现事件状态寄存器结构（Event Status register structure）。nSCPI器件的“最小状态报告结构”包含IEEE488.2定义的“标准状态数据结构”及SCPI定义的操作状态寄存器（OPERation Status register）和可疑数据/信号状态寄存器（QUEStionnable data/signal Status register）。它是SCPI要求的状态报告能力的核心部分。哈工大测控所25第二节 SCPI语法与风格四.SCPI命令树图n命令树图用于定义SCPI的命令集，它描述了命令、命令之间的层次关系、相关的参数以及必要的注释n命令树图通常由三部分构成：关键字（KEYWORD）、参数形式（PARAMETER FORM）和注释（NOTES）哈工大测控所26第二节 SCPI语法与风格nCONFigure子系统（部分）命令树示例Keyword Parameter Form NotesCONFigure:VOLTage:DC |MIN|MAX|DEF :AC |MIN|MAX|DEF :CURRent :DC |MIN|MAX|DEF :AC |MIN|MAX|DEF CONFigure? query only哈工大测控所27第二节 SCPI语法与风格n关键字n提供命令的名字；由于SCPI命令基于层次结构，一个实际的命令通常由一个或多个关键字构成，关键字之间用: 分隔nCONFigure:VOLTage:DC n参数形式n指明命令的参数个数和顺序，以及它们的合法取值n注释n通常命令的询问形式可以由命令形式加上问号构成；但是不是所有的命令都有询问形式，也有的命令只能有询问命令，注释部分的内容通常用于指示这样的情况哈工大测控所28第三节 标准命令一、SCPI命令可分为两类n公用命令nSCPI仪器特定控制命令1.SCPI仪器公用命令nSCPI把IEEE488.2要求仪器必须执行的公用命令作为SCPI仪器公用命令，这些公用命令用于控制仪器的某些基本功能操作，其句法和语义遵循IEEE488.2的规定哈工大测控所29第三节 标准命令表51 SCPI公用命令简表命 令功 能 描 述*CLS清除状态（Clear Status Command）*ESE标准事件状态使能（Standard Event Status Enable Command）*ESE?标准事件状态使能查询（Standard Event Status Enable Query）*ESR?标准事件状态寄存器查询（Standard Event Status Register Query）*IDN?仪器标识查询（Identification Query）*OPC操作完成（Operation Complete Command）*OPC?操作完成查询（Operation Complete Query）*RST复位（Reset Command）*SRE服务请求使能（Service Request Enable Command）*SRE?服务请求使能查询（Service Request Enable Query）*STB?读状态字节查询（Read Status Byte Query）*TST?自测试查询（Self-Test Query）*WAI等待操作完成（Wait-to-Continue Command）哈工大测控所30第三节 标准命令2.SCPI仪器特定控制命令表5-2 SCPI主枝干命令关键字与基本功能概貌关 键 字基 本 功 能测 量 指 令CONFigure组态。设置仪器，以执行相应测量FETCh?取数。重新获取仪器数据，并将数据置于输出缓冲区READ?读。实现对刷新数据的取数操作，