★第三代: 二十世纪九十年代至今, 虚拟仪器 特点: 1)用计算机软件功能实现了相关仪器功能; 2)符合相应的总线标准; 3)系统组成时间短、功能易于扩展。
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第5章 计算机测试技术
新的设计思路:开放式系统.
生产自动化要求组建开放式系统的2要素?
5.2 现场总线与智能传感器
现场总线：是应用在生产现场，在微机化测量控制设 备(现场智能设备及更高控制管理层网络之间)之间实 现双向串行多节点数字通信的系统，是开放式、数字 化、多点通信的底层控制网络。
第5章 计算机测试技术
学习要求
• 1了解现场总线的协议模型及常见现场总线的特点，了 解智能传感器的含义、实现的途径及智能传感器系统 智能化功能的实现方法。
• 2了解数据采集系统的组成、性能指标及电路设计中常 见的问题。
• 3掌握GPIB总线技术及其特点；了解VXI,PXI总线技术 的各自特点
• 4了解虚拟仪器的概念及其结构特点；
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第5章 计算机测试技术
计算机化测试系统的发展历程
★第一代: 二十世纪六十年代-七十年代,无专用接口CAT系统。 特点：1)无仪器专用总线; 2)开发周期长; 3)无通用性
★第二代: 二十世纪七十年代-八十年代,通用接口CAT系统。 特点: 1)程控仪器符合相应的总线标准; 2)开发周期短; 3)具有通用性及互换性;
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第5章 计算机测试技术
☆ 会话层依靠传 输层以下的通信 功能使数据传送 功能在开放系统 间有效地进行。 其主要功能是按 照在应用进程之 间的约定，按照 正确的顺序收、 发数据，进行各 种形式的对话。
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第5章 计算机测试技术
☆ 表示层的主 要功能是把应用 层提供的信息变 换为能够共同理 解的形式，提供 字符代码、数据 格式、控制信息 格式、加密等的 统一表示。
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第5章 计算机测试技术
现场总线的发展
★1993年：以Honeywell、Bailey等公司为首，成立了World FIP（Factory Instrumentation Protocol）组织，由120 多个公司加盟该组织，并以法国标准FIP为基础制定现场总 线标准。
★1994年：ISP和World FIP北美部分合并，成立了现场基金 会（Fieldbus Foundation,简称FF）。
OSI参考模型分层的原则是将相似的功能集中在同一层 内，功能差别较大时则分层处理，每层只对相邻的上、下层 定义接口。OSI参考模型是计算机网络体系结构发展的产物， 它的基本内容是开放系统通信功能的分层结构。
7层次,各层协议的研究独立进行,某层有变化时只需改 变相应的层。
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☆ 应用层是OSI 参考模型的最高 层。其功能实现 应用进程（如用 户程序、终端操 作员等）之间的 信息交换。同时， 还具有一系列业 务处理所需要的 服务功能。
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规定了网络连接 的建立、维持和 拆除的协议。它 的主要功能是利 用数据链路层所 提供的相邻节点 间的无差错数据 传输功能，通过 路由选择和中继 功能，实现两个 系统之间的连接。
10ห้องสมุดไป่ตู้
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完成开放系统之 间的数据传送控 制。主要功能是 开放系统之间数 据的收发确认。 同时，还用于弥 补各种通信网络 的质量差异，对 经过下三层之后 仍然存在的传输 差错进行恢复， 进一步提高可靠 性。
★1996年：第一季度颁布了低速总线H1的标准，安装了示范 系统，将不同厂商的符合FF规范的仪表互联为控制系统和 通信网络，使H1低速总线开始步入了实用阶段。 德国Bosch CAN 美国的lonwork
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第5章 计算机测试技术
现场总线协议的参考模型
为建立互联系统,国际标准化组织ISO于1978年建立了一个 “开放系统互连”的技术委员会。起草了“开放系统互连基 本参考模型”（Open System Interconnection）的建议草 案。1986年又对该标准进行了进一步的完善和补充。
利用下一层提供的服务并为上一层提供服务(通信功能和层之间的会话规 定)同等层之间的通信规则和约定—协议
提供用于建立、 保持和断开物 理连接的机械 的、电气的、 功能的和过程 的条件。物理 层提供有关同 步和比特流在 物理媒体上的 传输手段。
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第5章 计算机测试技术
用于建立、维持 和拆除链路连接， 实现无差错传输 的功能。在点到 点或点到多点的 链路上，保证信 息的可靠传递。 该层对连接相邻 的通路进行差错 控制、数据成帧、 同步等控制。 检测差错:循环冗 余校验CRC 纠正:计时器恢复/ 自动请求重发ARQ
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第5章 计算机测试技术
连接方式/控制模式/信号类型/简化系统
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现场总线控制系统与传统控制系统比较
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第5章 计算机测试技术
现场总线的发展
★1984年：美国仪表协会（ISA）下属的标准与实施工作组中 的ISA/SP50开始制定现场总线标准；
★1985年：国际电工委员会决定由Proway Working Group负 责现场总线体系结构与标准的研究制定工作；
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第5章 计算机测试技术 5.1 引言
当今测试的特点?面临的挑战?
CAT：计算机辅助测试 CAT组成:由微机加插卡式硬件和采集分析软件组成 计算机化测试系统的优点： ①能够对信号进行复杂的分析处理； ②高精度、高分辨率和高速实时分析处理； ③性能可靠、稳定、维修方便； ④能够以多种形式输出信息； ⑤多功能； ⑥自动测试和故障监控。
★1986年：德国开始制定过程现场总线（Process Fieldbus） 标准，简称PROFIBUS ;
★1992年：由Siemens、Rosemount、ABB、Foxboro、 Yokogawa等80家公司联合，成立了ISP（Interoperable System Protocol）组织，着手在PROFIBUS的基础上制定现 场总线标准。