Совместимость программных и аппаратных средств

Основной целью стандарта SCPI является обеспечение унифицированного управления идентичными функциями. Это позволяет сделать программирование прибора максимально простым и осуществить высокую степень взаимозаменяемости. Общепринятым считается, что два прибора будут совместимыми только тогда, когда они будут подчиняться одинаковым командам и иметь одинаковые возможности. Отправной точкой является то, что приборы SCPI должны использовать одинаковые команды для управления схожими функциями приборов независимо от изготовителя, от типа или класса прибора. Дополнительно унифицируются требования к форматам данных, используемых в сообщениях, передаваемых прибором контроллеру в качестве ответа на команду запроса.

Тем не менее для решения частных измерительных задач приборы могут иметь уникальные возможности, которые управляются индивидуальными (несовместимыми) командами. Таким образом, для прибора индивидуальные особенности применения являются подмножеством общих возможностей, и такие приборы будут совместимыми. Число приборов в системе, использующих специализированные возможности, должно быть минимальным.

 SCPI обеспечивает два типа совместимости программных средств:

Вертикальная совместимость означает, что все приборы одного типа должны иметь идентичное командное управление. Например, все осциллографы будут использовать те же самые команды управления для установки развертки, чувствительности и вида запуска. Вертикальная совместимость приборов разных поколений обеспечивает их взаимозаменяемость.

Горизонтальная совместимость означает, что приборы различных видов, выполняющие идентичные функции, должны использовать те же самые сигнально ориентированные команды независимо от применяемых методов измерений. Например, частотомер и осциллограф должны измерять интервал времени той же самой командой.

Команды SCPI используются для программирования приборов. Однако SCPI – не язык программирования типа Бейсика, Паскаля или Фортрана. Команды на этих языках используются для того, чтобы быть понятными компьютеру, а команды SCPI предназначены для управления приборами. Они направляются в порт ввода-вывода и понимаются только приборами. Компьютер лишь пересылает командное сообщение прибору на языке программирования. Содержание этого сообщения компьютеру неважно.

Сигнальный и интерфейсный статус прибора SCPI

Команды SCPI – это стандартные сообщения для дистанционного управления программируемыми измерительными приборами, посылаемые контроллером (обычно ПК) прибору. Контроллер механически и электрически связан с прибором через "интерфейс", называемый интерфейсной шиной. Совокупность приборов, контроллера и интерфейса называется контрольно-измерительной системой. Интерфейсная шина, соединяющая приборы-модули с ПК обычно представляет собой многожильный кабель (шина GPIB).

Стандарт SCPI содержит список команд для программных сообщений и ответов приборов. Эти команды точно определяют синтаксис (правописание) и семантику (значение) каждого SCPI-сообщения. Функции приборов, которые обеспечиваются стандартом, могут управляться только командами SCPI. Это, однако, не означает, что изготовители приборов ограничены функциями, определенными стандартом. Такое ограничение было бы недопустимо из-за увеличения степени интеграции и изменения свойств устройств, параметры которых нужно измерить. Новые команды непрерывно добавляются к стандарту.

В соответствии со стандартом IEEE-488 все устройства, осуществляющие взаимодействие по шине GPIB, делятся на четыре основные группы A, B, C и D, отличающиеся своим интерфейсным статусом (рис. 3.4):

controller – устройство управления обменом по шине;

Рис. 3.4. Функциональная схема сигнального и интерфейсного

статуса приборов-модулей, подключаемых к GPIB

talker – "говорящее устройство", являющееся источником дистанционных сообщений, передаваемых по шине;

listener – "слушающее устройство", являющееся приемником дистанционных сообщений, передаваемых по шине.

Статус устройств измерительной системы, исходя из сигнальных функций, хотя и зависит от интерфейсного статуса, но зависимость эта не является жесткой. Например, многие генераторы испытательных сигналов являются "слушающими " устройствами, но среди них есть и "говорящие". Мультиметры, используемые как универсальные измерители, обычно являются "слушающими" и "говорящими", но могут выполнять некоторые функции контроллера.

Стандартные команды SCPIориентированы на управление сигнальным статусом приборов. Виды модулей в соответствии с тремя основными категориями сигнального статуса представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Стандарт SCPI дополняет набор общих команд IEEE-488.2. Он использует ключевые слова-команды и определяет способы их сокращения. Правила IEEE-488.2 по протоколам обмена сообщений, а также форматы команд и способы кодирования сохраняются. SCPI обеспечивает полный набор задач программирования, покрывающий все главные функции прибора. Набор команд иерархический, поэтому добавление команд для более специфических нужд или уникальных функциональных возможностей легко обеспечивается регламентированной процедурой развития SCPI.