自动化量测仪器介绍与自动化量测仪器介绍与

《自动化量测仪器介绍与自动化量测仪器介绍与》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动化量测仪器介绍与自动化量测仪器介绍与（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、NYUST EELAB 4-1LAB 4LAB 4自動化量測儀器介紹與自動化量測儀器介紹與 LabVIEW LabVIEW 整合軟體使用整合軟體使用NYUST EELAB 4-2實驗原理實驗原理: :Introduction (1)Introduction (1)LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) 是一種圖形程式化語言，目前已廣泛地被工業界、學術與研究機構使用為資 料擷取與儀器控制的軟體標準規格。在近期的LabVIEW軟體可以使用於麥金 塔(MAC clone)、昇陽的工作玷(Sun SPARCstation

2、)、惠普的9000/700 系列工作站與執行在Windows3.l、WindowsNT或Windows95之下的個人 電腦(PC)上，LabVIEW是一種擁有強大功能與適用性高的儀控與分析軟體。 使用LabVIEW的電腦比一般標準的設備更有較高的使用特性，在建立自己的 LabVIEW程式或虛擬儀（Vl）是容易的。在撰寫程式與使用時，Lab VIEW 的直覺式使用者界面可以令人興奮與享受其樂趣。LabVIEW跳脫傳統的程式設計環境進入到容易使用的圖形化程式作業環境， 包括資料擷取(DAQ)、資料分析與結果呈現等所有必須使用的工具。藉由圖 形化程式設計語言(稱之G語言)的協助，所使用圖形化的程式方

3、塊圖編譯成機 械碼。傳統程式語言上所爭辯的許多問題，LabVIEW都可以在短時間內解決， 呈現多數科學與工程運用上的想法。NYUST EELAB 4-3實驗原理實驗原理: :Introduction (2)Introduction (2)La b V IEW 圖繪型程式語言的特性NYUST EELAB 4-4實驗原理實驗原理: :Introduction (3)Introduction (3)NYUST EELAB 4-5實驗原理實驗原理: :Introduction (4)Introduction (4)自1975以後為世界性標準 上百家公司皆使用此儀器 設計為遠端控制的可程式儀器 採用可伸

4、縮的接線，長度由2-20公尺 可同時控制14台儀器 使用8 位元平行通訊協定、A S C II指令集 傳輸速率大於1M B y t e s / S e c 如同一般G PIB 與H P-IB是高速發展儀器的另一項選擇 低價格但具好品質的產品 支援隨插即用的功能 隨插即用的特性 可對電腦之記憶體直接做資料的寫讀 解析度為8 -16位元 取樣速率達1M H Z 類比轉數位、數位轉類比、數位輸出入和計數與計時 的操作功能IEEE 48 8Pl u g In D a t a A c q u i s i t i o nNYUST EELAB 4-6實驗原理實驗原理: :Introduction (5)I

5、ntroduction (5)自198 7年 自1990年後為快速發展平台 為一高性能、先進的儀器 模組化元件，屬於工業級的套件 結合V M E 與IEEE 48 8 通訊協定 具高速、記憶體共享特性多數的串列傳輸儀器均使用簡易的A S C II傳輸協定 如同PLC 控制器，是屬於工業級的設備，使用高性能的傳輸 協定 經長距離的使用上的表現比IEEE 48 8 更為有用（經由R S -48 5 可到4000呎） 資料傳輸速率由1b / s 至數百b / s 不等 一般串列介面為R S -232、R S -48 5與R S -422 提供多重中斷的功能 提供網路連結的功能V XI B U SS

6、e r i a l Po r tNYUST EELAB 4-7實驗原理實驗原理: :System ArchitectureSystem Architecture簡單地說，一個微電腦資料擷取系統需考量三個層面的工作，分別 是與使用者溝通的人機介面應用軟體設計，及擷取與處理外在環境 物理量的硬體介面工作，與其他系統互通訊息的網路協定等工作。NYUST EELAB 4-8操作步驟操作步驟: :Operating FlowOperating Flow資料擷取系統之實現程序可區分為六個步驟，分別是開出系統功能 規格、寫下系統設計規格、調查選擇系統軟硬體、實現並測試系統、 訂立維修程序，以及最後且是非常重

7、要的就是撰寫技術報告，這個 實現程序的流程。NYUST EELAB 4-9實驗原理實驗原理: :IEEEIEEE- -488 Handshaking Flow488 Handshaking FlowNYUST EELAB 4-10實驗原理實驗原理: :IEEEIEEE- -488 Handshaking Flow Timing488 Handshaking Flow Timing1:NRFD由LISTENER設定為高準位，表示LISTENER已準備好接收資料。2:當由TALKER傳送到資料線上之資料穩定後，TALKER將DAV設定為低準位，表 示資料線上的資料有效。3:當由LISTENER檢測

8、DAV為低準位時，即設定NRFD為低準位，表示LISTENER 不準備再接收其他的資料。4:當LISTENER已完成接收資料時，將NDAC設定為高準位。5:當TALKER檢測到NDAC為低準位，完成了交握過程。6:當LISTENER檢測到DAV為高準位時，即設定NDAC為低準位，完成了交握過程。7:當LISTENER準備好接收資料時，可再將NRFD設定為高準位，又開始下一個交 握過程。NYUST EELAB 4-11實驗原理實驗原理: :Testing EnvironmentTesting EnvironmentNYUST EELAB 4-12操作步驟操作步驟: :HP 54520 Oscil

9、loscopeHP 54520 OscilloscopeNYUST EELAB 4-13操作步驟操作步驟: :HP 8110A Pulse GeneratorHP 8110A Pulse GeneratorNYUST EELAB 4-14操作步驟操作步驟: :HP 16550a Logic Analysis SystemHP 16550a Logic Analysis SystemNYUST EELAB 4-15操作步驟操作步驟: (: (Test Circuit)Test Circuit) 4 4- -taps Filter (1)taps Filter (1)電路動作原理:所謂的FIR我們

10、可以以下面的數學式代表它,而此式代表著為積和處理: =mininxay01ai 為濾波器的係數, xi 為sample進來的數位信號(5bits), 而我們所要完成的是4 tap FIR Filter 也就是所我們的係數為四筆a0,a1,a2,a3. 我們可以把上式展開成下面的數學式, 我們就可比較 容易看出FIR所要完成的積合處理. 132231404031221303130211202231201101332211000xaxaxaxayxaxaxaxayxaxaxaxayxaxaxaxayxaxaxaxay+=+=+=+=+=NYUST EELAB 4-16操作步驟操作步驟: (: (T

11、est Circuit)Test Circuit) 4 4- -taps Filter (2)taps Filter (2)4 Tap FIR Filter Timing Diagram (Pipeline)NYUST EELAB 4-17操作步驟操作步驟: : Open ManuOpen ManuS t e p ：開啟La b V IEW 中欲控制儀器的G a t i n g S t a r t 檔。S t e p ：確定La b V IEW 中的G PIB 位址是否與儀器設定的相同。若不是，請校正成相同之位址才可對儀器加以控制。S t e p ：依照待測電路需求，加以設定各個儀器的參數值。

12、NYUST EELAB 4-18操作步驟操作步驟: : HP 8110A Pulse Generator SetupHP 8110A Pulse Generator Setup以下以 4T a p FIR Fi l t e r IC 測試為例加以說明操作流程：1. 設定H P8 110 脈波產生器的O U T PU T 欄，其中 【 Pe r i o d / Fr e q u e n c y 】 設 為 Fr e q u e n c y ， 在 【Fr e q u e n c y V a l u e 】設定脈波頻率為9M H z 。2. 設 定 【 No r ma l S t a t e 】

13、為 O N， 如 此 儀 器 的 O U T PU T 1才會開啟。3. 設定【W i d t h H o l d M o d e 】為D u t y C y c l e ， 在 【D u t y C y c l e V a l u e 】設定為50%。4. 設定【H i g h Lo w / O f f s -A mp l 】為H i g h -Lo w， 在 【 V a l u e H i g h 】、【V a l u e Lo w】 脈 波 振 幅 為5V 。5. 最後按 C t r l + R 執行La b V IEW 程式。NYUST EELAB 4-19操作步驟操作步驟: :HP

14、16550a Logic Analyzer Timing Analysis SetupHP 16550a Logic Analyzer Timing Analysis Setup6. 設定H P16550 邏輯分析儀，因為此 模 板 插 於 H P16500B S l o t A故 將 【M o d u l e 】為A 。7. 我們用分析儀1配置接線夾1、2 ( Po d s 1、2) 先 做 IC 之 T i mi n g 量 測 。 故 在 【C o n f i g u r a t i o n 】欄，設定【M a c h i n e 】 為 1，【T y p e 】為T i mi n g

15、，【Po d s 】按 下1、2。8 . 我們將Po d 1 B i t 2 9 接至IC O U T PU T 以 量 測 輸 出 T i mi n g 是 否 正 確 。 故 在 【Fo r ma t ( T i mi n g ) 】欄，設定 【A d d / M o d i f y 】 為A d d / / M o d i f y 以 開 啟 新的La b e l ，設定【B i t s 】為3FC 以開啟 La b e l 中的Po d 1 之2 9 B i t 為 * 號 ( 開 啟) ，並利用【Na me 】設定La b e l 名稱 為O U T PU T ，由於IC 輸出為T

16、T L 位準， 故設定【T h r e s h o l d 】為T T L 。9. 最後按 C t r l + R 執行La b V IEW 程式。NYUST EELAB 4-20操作步驟操作步驟: :HP 16550a Logic Analyzer State Analysis SetupHP 16550a Logic Analyzer State Analysis Setup10.在作State量測之前，必須將CLK分接至Pod 1 的J 接腳，提供邏輯分析儀做觸發信號。若未如此 接則邏輯分析儀會出現”Miss CLKCK”的錯誤訊息。11.我們用分析儀1配置接線夾1、2 (Pods 1、2) 再做IC 之State分析。故在【Configuration】欄， 設 定 【Machine】 為1， 【Type】 為State， 【Pods】按下1、2。12.我們將Pod1 B