随着计算机技术的迅猛发展,受其影响的仪器行业也发生了巨大的变革,即仪器的手动操作使用改为计算机控制自动测试。随着自动测试技术和程控仪器的发展,除了要求物理硬件接口标准化外,也要求软件控制标准化。硬件方面,从20世纪50年代自动测试概念建立起,经过初期专用接口、半专用接口到20世纪80年代中期才普及推广开放式标准接口总线,如RS232串行通信接口总线、GPIB通用接口总线、PXI个人计算机外围仪器系统总线、VXI模块式仪器系统总线等。软件方面,1987年6月颁布的IEEE488.2(程控仪器消息交换协议)标准首先解决了数据结构方面的问题,但仍将大量的器件语义留给设计者自由定义。1990年4月,国际上九家仪器公司在IEEE488.2基础上提出了SCPI(StandardCommands for Programmable Instruments程控仪器标准命令),才使程控仪器器件数据和命令得到标准化。SCPI的总目标是缩短自动测试系统程序开发时间,保护仪器制造者和使用者双方的硬、软件投资,为仪器控制和数据利用提供广泛兼容的编码环境。仪器接收到SCPI消息后进行响应:接收字符串消息、词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成,语法分析模块的性能直接影响到程控执行效率。为了进一步简化仪器内语法分析模块、提高程控执行效率,本课题提出了在接口电路中加入解析模块的思想,可将控制器发送到仪器的SCPI消息即复杂的ASCⅡ码字符串转变为简单的二进制代码。采用此解析模块将大大简化仪器设计者的软件工作,既能实现仪器语言标准化又能提高仪器对远程控制的响应速度,这在研究实验室内的自制仪器时将是很有用的。仪器接口有很多种,本课题主要讨论了RS232和GPIB两种接口。本设计中仪器接口板是独立于仪器的,与仪器单独使用微处理器,若要与仪器连接实现通信只需在两微处理器之间进行通信即可,这样做的目的是:一方面可以不影响仪器的设计和操作,一方面可以实现接口板的通用性和仪器的可换性。针对于RS232接口为一简单接口,我先将工作重心放在软件设计上,主要考虑怎样把复杂的ASCⅡ码字符串解析为简单的二进制代码。针对于GPIB接口,软件设计的主要部分已完成,再把工作重心放在硬件设计上,采用性价比更高的CPLD实现GPIB接口芯片NAT9914。为了观察解析结果还加入了LCD显示。本设计在开发通用的、低价的仪器接口板方面做了一个有益的尝试,为进一步的自动测试系统研究打下了基础。