專利名稱：一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及集成電路技術(shù)的日益發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的迅 猛發(fā)展，使得外圍設(shè)備與計(jì)算機(jī)的互聯(lián)發(fā)生了重大變化，并且正朝著高速、智能的方向不斷 前進(jìn)。計(jì)算機(jī)接口從原始的RS-232串行接口、并行接口已經(jīng)發(fā)展到了具有完備OSI通信規(guī) 范的USB總線、藍(lán)牙無(wú)線接口以及高速以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度有了大幅度的提高。目前，諸如分析儀器之類的傳統(tǒng)儀器設(shè)備作為計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備通常采用RS-232 接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，但是其通信速率低，且功能單一，越來(lái)越不滿足現(xiàn)代儀器的需求。 因此，新的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)不斷應(yīng)用到儀器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并且成為儀器設(shè)計(jì)的重要組成部分。 計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的日益發(fā)展及多樣化對(duì)儀器廠商而言是一種挑戰(zhàn)和亟待解決的問(wèn)題。為了 占領(lǐng)市場(chǎng)份額，快速響應(yīng)市場(chǎng)的需求，儀器廠商需要不斷地追蹤計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的最新發(fā) 展，不得不熟悉多種計(jì)算機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)基于多種計(jì)算機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備。另外，新 接口技術(shù)的出現(xiàn)還需要對(duì)原有儀器系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這必然增加儀器廠商在人力、物力 和財(cái)力方面的投入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接 口方法，將儀器功能和計(jì)算機(jī)接口進(jìn)行分離，這樣使得兩者可以獨(dú)立發(fā)展，儀器的設(shè)計(jì)不依 賴于計(jì)算機(jī)接口技術(shù)，兩者通過(guò)松耦合的方式集成，達(dá)到儀器與計(jì)算機(jī)互連的目的。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口方法，包括計(jì)算機(jī)和儀器系統(tǒng)，所述方法包括以下步 驟(1)定義標(biāo)準(zhǔn)儀器接口，所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口為儀器系統(tǒng)通用的接口 ；(2)將所述計(jì)算機(jī)接口獨(dú)立成一個(gè)接口單元，所述接口單元一端為計(jì)算機(jī)接口，另 一端為所述的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口 ；所述接口單元與儀器系統(tǒng)通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口進(jìn)行連接；(3)在所述計(jì)算機(jī)上將所述接口單元虛擬化成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口，儀器測(cè)控 軟件通過(guò)訪問(wèn)所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口與儀器系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；(4)當(dāng)所述計(jì)算機(jī)與儀器系統(tǒng)通過(guò)所述接口單元互連時(shí)，儀器系統(tǒng)對(duì)所述接口單 元進(jìn)行識(shí)別；在識(shí)別過(guò)程中，儀器系統(tǒng)與接口單元采用默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，獲取所述 接口單元的配置信息；當(dāng)獲取所述接口單元的配置信息后，儀器系統(tǒng)對(duì)接口單元進(jìn)行識(shí)別、 配置操作，完成接口單元的配置；配置完成后，儀器系統(tǒng)采用配置后的參數(shù)通過(guò)接口單元與 計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在所述步驟(1)中，所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口在物理層采用串行通信方法或者并行通信 方法。串行通信方法和并行通信方法在物理層具有各自的特征，但在邏輯層具有相同的通信規(guī)范和數(shù)據(jù)格式定義。具體來(lái)說(shuō)，串行通信方法基于異步串行通信(UART)的原理，并行 通信方法基于存儲(chǔ)總線的原理。串行通信方法的信號(hào)定義與通用UART保持一致，可以滿足 較低通信速率的需求；并行通信方法可以滿足較高通信速率的需求。在所述步驟(4)中，儀器系統(tǒng)對(duì)接口單元的識(shí)別、配置過(guò)程為即插即用過(guò)程，通過(guò) 接口單元內(nèi)部的配置空間來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述配置空間采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，在配置空間中記錄接口單元的相關(guān)參數(shù)如屬 性，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的配置時(shí)序和配置命令進(jìn)行訪問(wèn)。所述方法通過(guò)將計(jì)算機(jī)接口單元與儀器系統(tǒng)分離，儀器系統(tǒng)可以不關(guān)心具體的計(jì) 算機(jī)接口類型，其對(duì)外體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的儀器接口。例如，將符合標(biāo)準(zhǔn)儀器接口標(biāo)準(zhǔn)的USB接口單 元與儀器系統(tǒng)連接之后，儀器系統(tǒng)將對(duì)外體現(xiàn)USB的接口能力。
所述方法中的接口單元的實(shí)現(xiàn)與具體的計(jì)算機(jī)接口類型相關(guān)，與儀器系統(tǒng)無(wú)關(guān)。 所述接口單元與儀器系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)儀器接口進(jìn)行互聯(lián)，因此，儀器系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)需 考慮接口的具體類型，通過(guò)選擇具體的接口單元就可以采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)互 連。接口單元與儀器系統(tǒng)的分離，使得儀器系統(tǒng)的發(fā)展獨(dú)立于計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展。所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口的實(shí)現(xiàn)規(guī)范分為物理層規(guī)范和邏輯層規(guī)范。物理層規(guī)范主要 解決信號(hào)定義、通信時(shí)序等問(wèn)題；邏輯層規(guī)范主要解決數(shù)據(jù)報(bào)文格式定義、配置數(shù)據(jù)格式定 義、傳輸控制等問(wèn)題。所述方法中的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口物理層實(shí)現(xiàn)方法通常有兩種，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行 擴(kuò)展。第一種方法基于異步串行通信(UART)的原理；第二種方法基于存儲(chǔ)總線的原理。異 步串行通信的方法占用的較少的信號(hào)線，是一種常用的接口方法，幾乎所有的SOC芯片都 支持該方法，采用這種物理接口方法可以減少信號(hào)數(shù)量，但是具有較低的通信速率。存儲(chǔ)總 線的方法是一種并行方法，該方法的信號(hào)由本發(fā)明定義，適用于儀器系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)傳輸。所述方法中的配置操作是儀器系統(tǒng)與接口單元互連過(guò)程中的重要步驟。儀器系統(tǒng) 在使用接口單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信之前，需要對(duì)接口單元進(jìn)行配置。配置操作時(shí)，儀器首先采用 默認(rèn)的配置參數(shù)讀取接口單元配置空間中的數(shù)據(jù)，該默認(rèn)配置參數(shù)是所有接口單元都支持 的通信參數(shù)。獲取接口單元配置信息之后，儀器系統(tǒng)就可以采用最新的配置參數(shù)通過(guò)接口 單元與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。上述方法中的配置空間是存放接口單元配置信息的邏輯空間。配置空間中的信息 描述了接口單元的屬性，通過(guò)該信息，儀器系統(tǒng)可以了解到接口單元的通信方法以及相關(guān) 時(shí)序極限值，從而實(shí)現(xiàn)與接口單元之間的最佳數(shù)據(jù)交互。所述方法中的虛擬化的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口是儀器測(cè)控軟件訪問(wèn)的接口。在物理 上，標(biāo)準(zhǔn)儀器接口規(guī)范了儀器系統(tǒng)與接口單元之間的互連；在計(jì)算機(jī)的軟件抽象層，虛擬化 的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口規(guī)范化了儀器系統(tǒng)軟件與接口單元軟件之間的互連。通過(guò)軟件層的虛 擬化，使得儀器系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)與具體的計(jì)算機(jī)接口無(wú)關(guān)，從而真正實(shí)現(xiàn)了儀器系統(tǒng)在硬 件和軟件層次上與計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的獨(dú)立。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是將接口單元從儀器系統(tǒng)中獨(dú)立出來(lái)，并引 入了標(biāo)準(zhǔn)儀器接口的概念，使得儀器系統(tǒng)本身與計(jì)算機(jī)接口技術(shù)無(wú)關(guān)，同時(shí)給出的配置空 間的概念實(shí)現(xiàn)了接口單元的即插即用。因此，當(dāng)新的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)誕生之后，儀器廠商無(wú) 須重新設(shè)計(jì)整個(gè)儀器設(shè)備，也無(wú)須重新考慮新接口技術(shù)如何整合到儀器設(shè)備中，就可以很容易地將新的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用到原有的儀器設(shè)備中，從而解決儀器系統(tǒng)接口開(kāi)發(fā)、維 護(hù)復(fù)雜、成本高等問(wèn)題，節(jié)約儀器廠商的設(shè)計(jì)投入，簡(jiǎn)化儀器與計(jì)算機(jī)之間的互連方法，可 以更加快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1是本發(fā)明的方法中儀器系統(tǒng)與接口單元互連模型示意2是本發(fā)明的方法中接口單元的原理框3是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)并行儀器接口信號(hào)定義4是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中并行儀器接口的配置讀時(shí)序5是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中并行儀器接口的通信讀時(shí)序6是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中并行儀器接口的配置寫(xiě)時(shí)序7是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中并行儀器接口的通信寫(xiě)時(shí)序8是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中配置報(bào)文數(shù)據(jù)格式定義9是本發(fā)明的方法的實(shí)施例中為Windows虛擬端口驅(qū)動(dòng)模型圖
具體實(shí)施例方式一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口方法，包括計(jì)算機(jī)和儀器系統(tǒng)，所述方法包括以下步 驟(1)定義標(biāo)準(zhǔn)儀器接口，所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口為儀器系統(tǒng)通用的接口 ；(2)將所述計(jì)算機(jī)接口獨(dú)立成一個(gè)接口單元，所述接口單元一端為計(jì)算機(jī)接口，另 一端為所述的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口 ；所述接口單元與儀器系統(tǒng)通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口進(jìn)行連接；(3)在所述計(jì)算機(jī)上將所述接口單元虛擬化成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口，儀器測(cè)控 軟件通過(guò)訪問(wèn)所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口與儀器系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；(4)當(dāng)所述計(jì)算機(jī)與儀器系統(tǒng)通過(guò)所述接口單元互連時(shí)，儀器系統(tǒng)對(duì)所述接口單 元進(jìn)行識(shí)別；在識(shí)別過(guò)程中，儀器系統(tǒng)與接口單元采用默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，獲取所述 接口單元的配置信息；當(dāng)獲取所述接口單元的配置信息后，儀器系統(tǒng)對(duì)接口單元進(jìn)行識(shí)別、 配置操作，完成接口單元的配置；配置完成后，儀器系統(tǒng)采用配置后的參數(shù)通過(guò)接口單元與 計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在所述步驟(1)中，所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口在物理層采用串行通信方法或者并行通信 方法。串行通信方法和并行通信方法在物理層具有各自的特征，但在邏輯層具有相同的通 信規(guī)范和數(shù)據(jù)格式定義。具體來(lái)說(shuō)，串行通信方法基于異步串行通信(UART)的原理，并行 通信方法基于存儲(chǔ)總線的原理。串行通信方法的信號(hào)定義與通用UART保持一致，可以滿足 較低通信速率的需求；并行通信方法可以滿足較高通信速率的需求。在所述步驟(4)中，儀器系統(tǒng)對(duì)接口單元的識(shí)別、配置過(guò)程為即插即用過(guò)程，通過(guò) 接口單元內(nèi)部的配置空間來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述配置空間采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，在配置空間中記錄接口單元的屬性，通過(guò)標(biāo) 準(zhǔn)的配置時(shí)序和配置命令進(jìn)行訪問(wèn)。如圖1所示，儀器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具體儀器的功能，是整個(gè)系統(tǒng)的核心；接口單元實(shí)現(xiàn)某一計(jì)算機(jī)接口的具體功能，其一端為某一計(jì)算機(jī)接口，例如USB接口、藍(lán)牙無(wú)線接口等，另 一端為標(biāo)準(zhǔn)儀器接口 ISI。接口單元與儀器系統(tǒng)之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)儀器接口 ISI互連，接口單元 上的計(jì)算機(jī)接口與計(jì)算機(jī)的對(duì)應(yīng)接口相連。接口單元是儀器系統(tǒng)的接口適配器，其起到了 儀器系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間相互數(shù)據(jù)通信的橋梁作用，將標(biāo)準(zhǔn)儀器接口時(shí)序和邏輯轉(zhuǎn)換成某一 計(jì)算機(jī)接口的時(shí)序和邏輯。位于計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)提供接口單元的相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序，并且將接口單元虛擬化 成一個(gè)通信端口 VISKVirtual ISI)。位于計(jì)算機(jī)上的儀器測(cè)控軟件通過(guò)該虛擬端口實(shí)現(xiàn) 與儀器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。對(duì)于測(cè)控軟件而言，具體的計(jì)算機(jī)接口是透明的，因此，儀器測(cè)控 軟件的開(kāi)發(fā)與計(jì)算機(jī)接口無(wú)關(guān)。在本發(fā)明的方法中，接口單元的實(shí)現(xiàn)是整個(gè)過(guò)程的核心，接口單元的實(shí)現(xiàn)包括硬 件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)以及基于某一操作平臺(tái)的虛擬端口驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)。在具體實(shí)施例中，以嵌入 式CPU為核心，采用并行儀器接口 ISI，利用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)USB接口單元。實(shí)施例 包括以下步驟(1)設(shè)計(jì)如圖2所示的電路系統(tǒng)，該電路系統(tǒng)包括嵌入式CPU、雙端口存儲(chǔ)器、USB 接口和并行儀器接口 ISI。嵌入式CPU完成系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)USB和并行儀器接口的通信協(xié) 議。存儲(chǔ)器為雙端口存儲(chǔ)單元，此處采用雙口 RAM實(shí)現(xiàn)雙端口存儲(chǔ)器。USB總線的設(shè)計(jì)與實(shí) 現(xiàn)符合USB協(xié)議規(guī)范，此處采用USB串行接收器PDIUSBD12和嵌入式CPU AT89S52配合實(shí) 現(xiàn)USB設(shè)備。(2)如圖3所示，定義并行儀器接口信號(hào)，其中D0-D31為雙向數(shù)據(jù)總線；#WR信號(hào) 為寫(xiě)控制信號(hào)-MD為讀控制信號(hào);#Wreq為寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)，由儀器系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)；#Wack為寫(xiě)請(qǐng)求 應(yīng)答信號(hào)，該信號(hào)由接口單元驅(qū)動(dòng)；#Rreq為讀請(qǐng)求信號(hào)，該信號(hào)由接口單元驅(qū)動(dòng)；#Rack為 讀應(yīng)答信號(hào)，該信號(hào)由儀器系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)；#Ε0Τ為傳輸結(jié)束信號(hào);#CS為片選使能信號(hào)，由儀器 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)；VCC和GND分別為電源和地信號(hào)。目前定義的并行接口總線寬度為32bit，能夠 滿足一般儀器系統(tǒng)的應(yīng)用。并行儀器接口擁有兩種操作模式配置模式和通信模式。在配 置模式下，并行接口采用默認(rèn)的接口頻率，8位數(shù)據(jù)寬度進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；在通信模式下，可 以采用默認(rèn)配置的接口頻率，32位數(shù)據(jù)寬度進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。設(shè)計(jì)的并行儀器接口 ISI需要 符合本方法的信號(hào)定義，并且需要實(shí)現(xiàn)兩種接口模式。在接口單元成功配置前，采用配置模 式，當(dāng)接口單元配置成功之后，進(jìn)入通信模式。(3)定義并行儀器接口規(guī)范的讀寫(xiě)時(shí)序，設(shè)計(jì)的接口單元需要符合該讀寫(xiě)時(shí)序。并 行接口讀寫(xiě)時(shí)序可以分為配置讀時(shí)序、配置寫(xiě)時(shí)序、通信讀時(shí)序和通信寫(xiě)時(shí)序四種。其中， 配置讀時(shí)序與通信讀時(shí)序類似，分別如圖4和圖5所示。整個(gè)操作可以分為三個(gè)階段總 線請(qǐng)求階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和傳輸結(jié)束階段。讀請(qǐng)求由接口單元發(fā)起，儀器系統(tǒng)需要對(duì)請(qǐng)求 進(jìn)行應(yīng)答，請(qǐng)求信號(hào)復(fù)位之后，進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸階段。在數(shù)據(jù)傳輸階段，接口單元為從設(shè)備，可 以中止傳輸過(guò)程。數(shù)據(jù)傳輸完畢之后，儀器系統(tǒng)復(fù)位請(qǐng)求應(yīng)答信號(hào)，結(jié)束整個(gè)操作過(guò)程。配 置讀與通信讀之間的差別在于#Ε0Τ信號(hào)，在總線請(qǐng)求階段，#Ε0Τ信號(hào)由接口單元驅(qū)動(dòng)，該 信號(hào)的狀態(tài)說(shuō)明了讀請(qǐng)求的類別。配置寫(xiě)時(shí)序與通信寫(xiě)時(shí)序類似，分別如圖6和圖7所示。 整個(gè)操作可以分為三個(gè)階段總線請(qǐng)求階段、數(shù)據(jù)傳輸階段和傳輸結(jié)束階段。寫(xiě)請(qǐng)求由儀器 系統(tǒng)發(fā)起，并且通過(guò)#Ε0Τ信號(hào)標(biāo)識(shí)寫(xiě)操作類型。接口單元對(duì)請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答，并且進(jìn)入 數(shù)據(jù)傳輸階段。在數(shù)據(jù)傳輸階段接口單元為從設(shè)備，可以復(fù)位應(yīng)答信號(hào)中止傳輸過(guò)程 。整個(gè)寫(xiě)操作過(guò)程由儀器系統(tǒng)觸發(fā)#EOT信號(hào)進(jìn)行結(jié)束。(4)如表1所示，定義本發(fā)明的配置空間數(shù)據(jù)格式，每個(gè)接口單元在設(shè)計(jì)過(guò)程中都 需要實(shí)現(xiàn)該配置空間。配置空間中的部分域不僅可讀，而且可寫(xiě)，可寫(xiě)數(shù)據(jù)域用于儀器系統(tǒng) 對(duì)接口單元進(jìn)行配置。儀器初始化時(shí)會(huì)采用默認(rèn)參數(shù)訪問(wèn)配置空間，配置空間數(shù)據(jù)的獲取 通過(guò)配置寫(xiě)與配置讀時(shí)序完成。在本實(shí)施例中，配置空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在嵌入式CPU的內(nèi)置RAM 中。
表 1(5)如圖8所示，定義配置報(bào)文的數(shù)據(jù)格式。配置空間和接口單元內(nèi)部寄存器的訪 問(wèn)需要采用相應(yīng)的命令。在本實(shí)施例中，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)接收命令的解析與處理。本方法 中的命令主要有配置空間讀命令(0x01)、配置空間寫(xiě)命令(0x02)、寄存器讀命令(0x03)和 寄存器寫(xiě)命令(0x04)。命令都需要封裝成配置報(bào)文，在配置模式下在儀器與接口單元之間 進(jìn)行傳輸。(6)為接口單元編寫(xiě)具體操作系統(tǒng)平臺(tái)下的驅(qū)動(dòng)程序或者DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，但其 具體實(shí)現(xiàn)方法與本發(fā)明無(wú)關(guān)。虛擬端口的實(shí)現(xiàn)框架如圖9所示。傳統(tǒng)儀器測(cè)控軟件都需要 根據(jù)特定的計(jì)算機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器系統(tǒng)的控制，儀器與控制計(jì)算機(jī)之間接口的更換將會(huì)導(dǎo) 致測(cè)控軟件的修改。本發(fā)明在操作系統(tǒng)中將每個(gè)接口單元都虛擬化成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的端口，這 個(gè)端口與具體的計(jì)算機(jī)接口無(wú)關(guān)，儀器測(cè)控軟件通過(guò)該虛擬端口實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的測(cè)控，這種 方法實(shí)現(xiàn)了測(cè)控軟件與計(jì)算機(jī)接口之間的松耦合。在設(shè)計(jì)接口單元過(guò)程中，需要本實(shí)施例 中的接口類型為USB，可以將USB接口封裝成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的端口，應(yīng)用程序可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備讀寫(xiě)訪問(wèn)API函數(shù)操作該端口，實(shí)現(xiàn)與儀器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。
上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本 發(fā)明公開(kāi)了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本 發(fā)明上述具體實(shí)施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是一個(gè)具體的實(shí)施例，而并 不具有限制性的意義。
權(quán)利要求
一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口方法，包括計(jì)算機(jī)和儀器系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)定義標(biāo)準(zhǔn)儀器接口，所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口為儀器系統(tǒng)通用的接口；(2)將所述計(jì)算機(jī)接口獨(dú)立成一個(gè)接口單元，所述接口單元一端為計(jì)算機(jī)接口，另一端為所述的標(biāo)準(zhǔn)儀器接口；所述接口單元與儀器系統(tǒng)通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口進(jìn)行連接；(3)在所述計(jì)算機(jī)上將所述接口單元虛擬化成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口，儀器測(cè)控軟件通過(guò)訪問(wèn)所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口端口與儀器系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；(4)當(dāng)所述計(jì)算機(jī)與儀器系統(tǒng)通過(guò)所述接口單元互連時(shí)，儀器系統(tǒng)對(duì)所述接口單元進(jìn)行識(shí)別；在識(shí)別過(guò)程中，儀器系統(tǒng)與接口單元采用默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，獲取所述接口單元的配置信息；當(dāng)獲取所述接口單元的配置信息后，儀器系統(tǒng)對(duì)接口單元進(jìn)行識(shí)別、配置操作，完成接口單元的配置；配置完成后，儀器系統(tǒng)采用配置后的參數(shù)通過(guò)接口單元與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述步驟(1)中，所述標(biāo)準(zhǔn)儀器接口在 物理層采用串行通信方法或者并行通信方法；串行通信方法和并行通信方法在物理層具有 各自的特征，但在邏輯層具有相同的通信規(guī)范和數(shù)據(jù)格式定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述步驟(4)中，儀器系統(tǒng)對(duì)接口單元 的識(shí)別、配置過(guò)程為即插即用過(guò)程，通過(guò)接口單元內(nèi)部的配置空間來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述配置空間采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，在配 置空間中記錄接口單元的相關(guān)參數(shù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的配置時(shí)序和配置命令進(jìn)行訪問(wèn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口方法，屬于計(jì)算機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域，本方法定義了標(biāo)準(zhǔn)儀器接口，將儀器功能和計(jì)算機(jī)接口進(jìn)行分離，使得兩者可以獨(dú)立發(fā)展，儀器的設(shè)計(jì)不依賴于計(jì)算機(jī)接口技術(shù)，兩者通過(guò)松耦合的方式集成，達(dá)到儀器與計(jì)算機(jī)互連的目的。當(dāng)新的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)誕生之后，利用本方法，儀器廠商無(wú)須重新設(shè)計(jì)整個(gè)儀器設(shè)備，也無(wú)須重新考慮新接口技術(shù)如何整合到儀器設(shè)備中，就可以很容易地將新的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用到原有的儀器設(shè)備中，從而解決儀器系統(tǒng)接口開(kāi)發(fā)、維護(hù)復(fù)雜、成本高等問(wèn)題，節(jié)約儀器廠商的設(shè)計(jì)投入，簡(jiǎn)化儀器與計(jì)算機(jī)之間的互連方法，可以更加快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求。
文檔編號(hào)G06F13/38GK101847045SQ20091008084
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者劉明春 申請(qǐng)人:北京路捷儀器有限公司