ЖУРНАЛ «СТА» №4/2006

58 СТА 4/2006 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Программноуправляемые измери- тельные приборы находят всё более широкое применение в контроль- ноизмерительных комплексах, испы- тательных стендах и различных авто- матизированных системах. Уже многие годы действуют международные стан- дарты на аппаратное и программное обеспечение интерфейсов связи про- граммноуправляемой аппаратуры с управляющими компьютерами: IEEE 488.1, IEEE 488.2, VXI plug&play 4.X, VXI11.X и др. На сегодняшний день наиболее распространённым прибор- ным интерфейсом является IEEE 488. Им оснащается подавляющее боль- шинство аппаратуры таких фирм, как Agilent Technologies, Tektronix, Rohde&Shwartz, ННИПИ «Кварц» и др. С помощью специальных интер- фейсных плат и таких программных продуктов, как NI VISA (National Instruments) или AG VISA (Agilent Technologies), достаточно просто орга- низовать обмен данными между управ- ляющим компьютером и приборами, подключёнными к шине IEEE 488, что уже давно оценено российскими и за- рубежными разработчиками контроль- ноизмерительных систем. На рубеже XX и XXI веков невысокая пропускная способность шины IEEE 488 и другие принципиальные ограни- чения заставили производителей изме- рительной аппаратуры оснащать свои изделия дополнительными высокоско- ростными интерфейсами Ethernet 10/100/1000 Гбит/с, USB, IEEE 1394. Вновь выпускаемое оборудование всё чаще совсем не поддерживает интер- фейс IEEE 488, но благодаря реализа- ции производителями требований та- ких стандартов, как VXI plug&play 4.X и VXI11.X, сохраняется преемствен- ность способов взаимодействия про- грамм пользователей с измерительной аппаратурой. К сожалению, отечественные фир- мыпроизводители, в своё время хоро- шо освоившие шину IEEE 488, не то- ропятся оснащать свои приборы совре- менными скоростными последователь- ными интерфейсами. Причина такой неторопливости не связана со сложно- стью интеграции в приборы аппарат- ной части интерфейсов, а кроется в проблемах логической совместимости со спецификациями VXI11.X и VXI plug&play 4.X. То есть техническая возможность оснастить прибор интер- фейсом, например Ethernet 100BaseT, есть, но для того чтобы иметь возмож- ность управлять данным прибором так же, как и приборами других произво- дителей, необходимо реализовать и разместить в приборе программное обеспечение, соответствующее опуб- ликованным спецификациям консор- циумов VXI и VXI plug&play . Существенно сократить затраты, свя- занные с внедрением в приборострои- тельной отрасли новых связных интер- фейсов, можно с помощью встраивае- мой микропроцессорной техники. Предпосылками этого являются сни- жение стоимости компактных, быстро- действующих микропроцессорных плат, уже оснащённых необходимыми интерфейсами, и появление мульти- платформенных встраиваемых опера- ционных систем. Как в таком окруже- нии организовать обмен данными меж- ду измерительным прибором и управ- ляющим компьютером в соответствии со стандартным протоколом? Ответу на этот вопрос и посвящена данная статья. А РХИТЕКТУРА КЛИЕНТ - СЕРВЕР ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЁННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ По мере совершенствования вычис- лительной техники и средств коммуни- кации всё чаще контрольноизмери- тельные комплексы рассматриваются как распределённые многопроцессор- ные системы (рис. 1). Измерительные средства, входящие в состав таких ком- плексов, управляются встроенными микропроцессорами, а обмен данными с управляющими узлами осуществля- ется посредством каналов Ethernet или USB. За счёт открытости и распро- странённости применяемых связных интерфейсов упрощаются разработка, сопровождение, расширение таких комплексов, а ограничения на про- странственное размещение аппарат- ных средств практически отсутствуют. Спецификация VXI11 [1] консор- циума VXI определяет механизмы и ло- гику взаимодействия приборов, ос- нащённых интерфейсом Ethernet, c управляющим компьютером. Хотя дан- ная спецификация и выпущена под эгидой консорциума VXI, но к шине VXIbus никакого отношения не имеет и может применяться (и применяется) к любым приборам, управление которы- ми сводится к выдаче команд и опера- Сервер VXI-11 на платформе QNX Neutrino Сергей Минеев, Сергей Фомин Обсуждается архитектура клиент-сервер применительно к распределённым измерительным системам. Показана роль спецификации VXI-11 при создании встроенного программного обеспечения контрольно-измерительных приборов. Содержится практическое руководство по созданию программного обеспечения, позволяющего управлять приборами по сети Ethernet в соответствии с требованиями специализированного стандарта.