任何測(cè)試系統(tǒng)的基本目的都是表征和確認(rèn)電子元件、組件和產(chǎn)品的性能。這項(xiàng)任務(wù)的復(fù)雜程度取決于多種因素，如被測(cè)設(shè)備(DUT)的物理特性，測(cè)試量，被測(cè)信號(hào)數(shù)，以及各項(xiàng)測(cè)試所要求的測(cè)量時(shí)間。

系統(tǒng)中使用的大量?jī)x器使任務(wù)進(jìn)一步復(fù)雜化──系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(通常為PC)和測(cè)試設(shè)備間的數(shù)字通訊I/O)是極為繁重的任務(wù)。應(yīng)對(duì)大流量輸入／輸出數(shù)據(jù)──包括命令、狀態(tài)信息、測(cè)試數(shù)據(jù)──的最好方法之一是局域網(wǎng)技術(shù)，這是一種快速、高效和低價(jià)的系統(tǒng)輸入/輸出方法。

建立標(biāo)準(zhǔn)

今天廣為采用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)有著眾所周知的名稱：IEEE 802.3、10 Base-T或Ethernet，以及100 Base-T或Fast Ethernet。當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行共享文件，交換電子郵件，訪問(wèn)Internet等工作時(shí)，幾乎總要用到標(biāo)準(zhǔn)中的一些變體。隨著Ethernet在價(jià)格、速度和功能方面的優(yōu)勢(shì)逐步明顯，它已被全世界的局域網(wǎng)所廣泛采用(LAN 和Ethernet有時(shí)已作為同義詞使用)。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常用10 Base-T、100 Base-T和10/100 Base-T描述。其中的數(shù)字代表每秒百萬(wàn)比特?cái)?shù)為單位的數(shù)據(jù)率：10 Base-T(Ethernet)為10 Mbps；100 Base-T(高速Ethernet)為100 Mbps；10/100 Base-T設(shè)備兼容于這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。T表明采用非屏蔽雙絞線(UTP)布線，以區(qū)別于使用同軸電纜的較老標(biāo)準(zhǔn)。

100Mbps技術(shù)是今天應(yīng)用最廣的標(biāo)準(zhǔn)，它可保證絕大多數(shù)使用所要求的性能。該標(biāo)準(zhǔn)始終在演進(jìn)之中，Gigabit Ethernet已在1998年實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，而10 Gigabit Ethernet的標(biāo)準(zhǔn)化正在進(jìn)行過(guò)程中�；贓thernet網(wǎng)的局域網(wǎng)設(shè)備和電纜廠商間的劇烈競(jìng)爭(zhēng)使得產(chǎn)品價(jià)格不斷下降，這導(dǎo)致大批量的產(chǎn)品銷往企業(yè)客戶，最近更是擴(kuò)展到小企業(yè)和家庭用戶。從而成為被局域網(wǎng)廣泛選擇的高質(zhì)量和低價(jià)的解決方案。

各種無(wú)線局域網(wǎng)評(píng)估

高速無(wú)線LAN可以在不受位置或電纜限制的情況下提供網(wǎng)絡(luò)連接的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線連接可以在有線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)成本較高或無(wú)法布線時(shí)作為一種擴(kuò)展或替代手段。臨時(shí)性安裝便是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可能有意義乃至必需的示例。一些類型的建筑或建筑規(guī)定可能禁止使用有線網(wǎng)絡(luò)，從而使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成為重要的替代選擇。
 
當(dāng)然，在“不新增線纜”的建網(wǎng)趨勢(shì)中也涉及無(wú)線，同時(shí)還有電話線組網(wǎng)甚至電力線組網(wǎng)。這種趨勢(shì)已成為家庭組網(wǎng)及與其相關(guān)的家庭使用體驗(yàn)的推動(dòng)因素。 日益增多的移動(dòng)用戶是無(wú)線LAN的直接潛在用戶，使用便攜式計(jì)算機(jī)和無(wú)線網(wǎng)卡可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的隨身訪問(wèn)，這使得用戶在各種位置——會(huì)議室、走廊、休息室、自助餐廳、教室等都仍能訪問(wèn)他們的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。在公司范圍之外，您可以通過(guò)公共無(wú)線“熱區(qū)”網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)Internet甚至公司站點(diǎn)。當(dāng)出差者到達(dá)目的地后，可能要上客戶的公司辦公室拜訪他們，這時(shí)可以通過(guò)該公司的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)為用戶提供限制性訪問(wèn)。該網(wǎng)絡(luò)可以識(shí)別來(lái)自其它公司的用戶，并創(chuàng)建與本地公司網(wǎng)絡(luò)隔離但能為來(lái)訪的用戶提供Internet訪問(wèn)的連接。

在上述的所有情況下還值得一提的是，基于最新標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線LAN的運(yùn)行速度極高。用戶訪問(wèn)速度通常可超過(guò)每秒11Mbps，這大概比標(biāo)準(zhǔn)的撥號(hào)或有線WAN技術(shù)快30到100倍。對(duì)在PC或移動(dòng)設(shè)備上使用的多數(shù)應(yīng)用程序而言，該帶寬無(wú)疑足以提供完美的用戶體驗(yàn)。此外，這些無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展還將進(jìn)一步地增大帶寬，達(dá)到22Mbps的速度。

與有線局域網(wǎng)一樣，無(wú)線局域網(wǎng)隨著標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，各有不同的名稱，但它們被統(tǒng)稱為Wi-Fi。下面概要說(shuō)明其中的三項(xiàng)主要商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)：
·IEEE 802.11b發(fā)射頻率為2.4GHz，實(shí)現(xiàn)最高11Mbps的數(shù)據(jù)發(fā)送，室內(nèi)傳輸距離為100-150英尺。
·IEEE 802.11g發(fā)射頻率為2.4GHz，實(shí)現(xiàn)最高54Mbps的數(shù)據(jù)發(fā)送，室內(nèi)傳輸距離為100-150英尺。具有與802.11b的互操作性(一些廠商也提供具有更高性能的專門擴(kuò)展)。
·IEEE 802.11a發(fā)射頻率為5.0GHz，實(shí)現(xiàn)達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)發(fā)送，25-75英尺的室內(nèi)傳輸距離。802.11a使用不同的調(diào)制方法，因此不與802.11b兼容。
對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，WLAN可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)地或危險(xiǎn)條件下的測(cè)量，并且不需要使用昂貴的電纜。但目前還沒(méi)有任何一種標(biāo)準(zhǔn)能達(dá)到100Base-T有線局域網(wǎng)所兼具的速度、范圍和噪聲抗擾度。此外，WLAN信號(hào)還對(duì)工作于相同頻率范圍的其它設(shè)備，包括無(wú)繩電話和微波爐的干擾敏感。Wi-Fi信號(hào)也可能干擾無(wú)線DUT的測(cè)試。

定義關(guān)鍵屬性和部件

有線局域網(wǎng)的連接使用稱為“第5類”或CAT5的電纜，這是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)和電信工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA/TIA)定義的有線標(biāo)準(zhǔn)名稱。CAT5 LAN電纜包含4對(duì)銅線，其兩端為帶鎖定的RJ-45連接器。它對(duì)干擾和串?dāng)_有很高的抗擾度，能支持高達(dá)100Mbps的數(shù)據(jù)率。

LAN的其它基本部件是控制、管理、引導(dǎo)和放大網(wǎng)絡(luò)其它設(shè)備間發(fā)送數(shù)據(jù)的各種硬件設(shè)備。適配器這里指為PC(以及某些最新測(cè)試設(shè)備)提供連接至網(wǎng)絡(luò)的電接口的網(wǎng)卡和連接器。

集線器這是把多個(gè)設(shè)備連到一起的小型獨(dú)立裝置，通常使用“星形”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，任何設(shè)備都能發(fā)現(xiàn)LAN中的其它設(shè)備，并與之對(duì)話。集線器用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)，這導(dǎo)致在高網(wǎng)絡(luò)流量時(shí)會(huì)降低有效帶寬(或數(shù)據(jù)率)。

交換器這是另一種把多個(gè)設(shè)備連到一條LAN線的小型獨(dú)立裝置。由于交換器有比集線器更高的智能—因而能把數(shù)據(jù)發(fā)送到特定的目的地—通常能通過(guò)保持網(wǎng)絡(luò)的全帶寬(數(shù)據(jù)率)而提供更好的性能。

網(wǎng)橋它類似于交換器，但只有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出�？捎糜诎丫W(wǎng)絡(luò)分成區(qū)段，以改進(jìn)各區(qū)段內(nèi)的性能。

中繼器類似于網(wǎng)橋— 但包含讀入和重建輸入信號(hào)的有源電路�？捎糜跀U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)區(qū)段的長(zhǎng)度。

路由器這是一種通過(guò)其處理高級(jí)協(xié)議(如TCP/IP協(xié)議)的能力連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(有線或無(wú)線)的獨(dú)立裝置。路由器允許設(shè)備間的單向和雙向通信，并能夠“知曉”網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的情況。并且也允許設(shè)備隱匿，從而建立小的專用網(wǎng)。

連接Ethernet 和Internet

TCP/IP代表“傳輸控制協(xié)議”和“Internet 協(xié)議”，這兩項(xiàng)單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)在一起工作，構(gòu)成Internet數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。例如網(wǎng)絡(luò)瀏覽器使用TCP/IP與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信。TCP/IP也實(shí)現(xiàn)了局域以太網(wǎng)(也稱intranet)與Internet間，以及不同類型計(jì)算機(jī)(即Windows、UNIX和Linux)間的無(wú)縫連接。

從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，Ethernet只是一種能承載TCP和IP流量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其它技術(shù)的例子有Token Ring(IEEE 802.5)、DOCSIS(電纜調(diào)制解調(diào)器)、xDSL和ISDN。

LAN在任何區(qū)段的最大電纜長(zhǎng)度為100m(約328英尺)。集線器能把這一距離擴(kuò)展到約1,600m(約1英里)，在LAN區(qū)段間使用路由器、交換器、網(wǎng)橋或中繼器，即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)限延伸。

比較各種可選I/O方案

如上面的介紹，復(fù)雜系統(tǒng)包括在PC控制下的一組儀器，PC已被編程，用于執(zhí)行測(cè)試并給出報(bào)告。計(jì)算機(jī)在這里扮演三個(gè)重要角色，其中二個(gè)角色都依賴與測(cè)試設(shè)備的I/O連接。
通過(guò)發(fā)送命令、配置儀器、讀入狀態(tài)消息和初始化測(cè)量，對(duì)儀器提供快速和可靠的控制。

收集來(lái)自儀器的測(cè)試數(shù)據(jù),包括原始數(shù)據(jù)和經(jīng)預(yù)處理的數(shù)據(jù),也可保存這些數(shù)據(jù)，以供后處理和歸檔所需。

在測(cè)試一件或多件產(chǎn)品后，計(jì)算機(jī)(以及它的測(cè)試軟件)也可分析結(jié)果和提供報(bào)告，以供工程師，制造經(jīng)理，合同制造商及其它人員作進(jìn)一步評(píng)估。

由于每項(xiàng)任務(wù)都有很高的數(shù)據(jù)要求，使I/O接口的選擇變得更為重要。速度是重要的因素，但測(cè)試系統(tǒng)的連接也必須可靠，能容忍噪聲，并有管理10臺(tái)或更多儀器的能力。

對(duì)GPIB的評(píng)估

IEEE 488并行標(biāo)準(zhǔn)是測(cè)試設(shè)備的傳統(tǒng)選擇接口。也就是人們熟知的GPIB(通用接口總線)和HP-IB(當(dāng)時(shí)Agilent還是Hewlett-Packard的一部份)，在用于自動(dòng)測(cè)試應(yīng)用的所有測(cè)試設(shè)備中都裝有這種類型的I/O 端口。過(guò)去專用于儀器控制的計(jì)算機(jī)也帶有GPIB 端口。隨著PC的售價(jià)越來(lái)越低，功能越來(lái)越強(qiáng)，并且可以買到完全支持GPIB的插卡，使PC在儀器控制應(yīng)用中迅速成為最主要的選擇。

今天的GPIB一般只能在測(cè)試設(shè)備中找到，它受到適配器和相應(yīng)并行電纜使用數(shù)量(從而影響到最小成本)的限制。而在PC世界中，LAN和通用串行總線(USB)得到廣泛的使用，從而將它們的各自售價(jià)降低到遠(yuǎn)低于GPIB的水平。

評(píng)估USB和LAN

較低的價(jià)格當(dāng)然是好事，但速度和可靠則是測(cè)試應(yīng)用的關(guān)鍵。USB v1.1的速度是其短項(xiàng)，為12Mbps。支持兼容設(shè)備的USB 2.0可達(dá)到480Mbps，并具有與較老USB v1.1設(shè)備的后向兼容性(但僅為12Mbps速率)。從物理上看，USB連接器是非常堅(jiān)固的，但由于缺少類似GPIB和LAN連接器的鎖定裝置，因此易受振動(dòng)和不經(jīng)意移動(dòng)的影響。1100Mbps LAN連接要比USB v2.0慢，但比GPIB快得多(通常為500KBps)。此外，大多數(shù)企業(yè)都已裝備了LAN，由于它還可作為數(shù)據(jù)共享的管道和系統(tǒng)的遠(yuǎn)地和共享操作機(jī)制，因此能承擔(dān)雙重的職責(zé)。LAN適配器的鎖定RJ-45連接器也可提供比USB更可靠的系統(tǒng)連接。把多臺(tái)儀器接至系統(tǒng)只需要增加具有足夠端口數(shù)(單獨(dú)或級(jí)聯(lián))的集線器或交換器，所以在基于LAN的系統(tǒng)中沒(méi)有對(duì)儀器數(shù)量的限制。

在測(cè)試系統(tǒng)中使用LAN

LAN技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)使其成為能滿足測(cè)試系統(tǒng)I/O需要的良好選擇。隨著當(dāng)前一代的PC都已裝有LAN適配器，系統(tǒng)的計(jì)算部分只需要支持測(cè)試系統(tǒng)的最小物理配置。

這種情況促使廠家為當(dāng)前一代和下一代測(cè)試設(shè)備增加LAN連接器和適配器。一個(gè)最近的例子是Agilent 33220A函數(shù)發(fā)生器，在它的后面板上裝有LAN、USB和GPIB接口。未來(lái)幾年儀器裝入LAN和GPIB這兩種接口會(huì)非常普遍。Agilent了解在現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)中GPIB的廣泛存在，并將繼續(xù)提供對(duì)它的支持。同時(shí)我們也承諾繼續(xù)增加以LAN為I/O口的儀器的數(shù)量，因?yàn)轭A(yù)期它將成為未來(lái)最普遍采用的接口。

作為近期解決方案，可以用獨(dú)立的網(wǎng)關(guān)設(shè)備把當(dāng)前一代PC 接至較老的測(cè)試設(shè)備和系統(tǒng)。Agilent E5810A LAN/GPIB網(wǎng)關(guān)有一個(gè)用于PC的端口和一個(gè)可控制多達(dá)14臺(tái)儀器的GPIB端口。通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的LAN口的訪問(wèn)，網(wǎng)關(guān)可提供眾多有用的功能，如對(duì)測(cè)試過(guò)程的遠(yuǎn)地監(jiān)視，與外地同僚的協(xié)作和會(huì)商。它還帶有一個(gè)內(nèi)裝的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，使您能從遠(yuǎn)地計(jì)算機(jī)設(shè)置、配置、使用網(wǎng)關(guān)和控制儀器。

E5810A網(wǎng)關(guān)得到Agilent E2094MIO庫(kù)的完全支持，可實(shí)現(xiàn)從各種編程語(yǔ)言對(duì)儀器的自動(dòng)控制。網(wǎng)關(guān)也具有通用即插即用(UPnP)支持能力，因此可作為Windows XP中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)。

與儀器的通信

測(cè)試儀器中的LAN支持通常有三重含義。首先是有一個(gè)10/100 Base-T適配器，它與目前普遍使用的LAN設(shè)備兼容。其次是有一個(gè)帶鎖定的RJ-45連接器，以保證與另一端儀器、集線器、交換器或PC的可靠連接。最后一項(xiàng)是被稱為VXI-11的測(cè)試和測(cè)量通信協(xié)議。

VXI既是一個(gè)測(cè)試和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化組織，又是一項(xiàng)適用于模塊化、插卡式結(jié)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)知名的多廠商標(biāo)準(zhǔn)。VXI-11是一項(xiàng)最新的獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)，它定義所有類型的基于LAN的測(cè)試設(shè)備，而不止是VXI。

VXI-11協(xié)議使I/O連接出現(xiàn)在PC的應(yīng)用程序中，雖然儀器實(shí)際是通過(guò)GPIB連接。這在實(shí)際上意味著為GPIB編寫(xiě)的應(yīng)用程序就如同在VXI-11儀器上工作，特別是當(dāng)它們使用VISA I/O API──虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)輸入/輸出應(yīng)用程序接口時(shí)(VISA也是一項(xiàng)多廠商標(biāo)準(zhǔn))。

啟用其它能力

通過(guò)許多可利用的Ethernet和TCP/IP應(yīng)用軟件， 基于LAN的儀器所能做的事情遠(yuǎn)不止是支持VXI-11。例如可裝備內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。這種能力的一個(gè)好例子是包括數(shù)字取樣示波器、混合信號(hào)示波器和數(shù)字通信分析儀的Agilent Infiniium家族。通過(guò)把網(wǎng)絡(luò)瀏覽器指向儀器的IP地址，用戶就能觀看儀器配置，改變其設(shè)置，開(kāi)始測(cè)量和看到結(jié)果。

某些配備LAN的儀器甚至能提供更強(qiáng)的功能：每一臺(tái)Infiniium產(chǎn)品內(nèi)部都有一臺(tái)PC，它使用在Microsoft Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行的定制軟件。Windows有幾項(xiàng)內(nèi)置的LAN服務(wù)，從而能實(shí)現(xiàn)文件、文件夾、驅(qū)動(dòng)程序和打印機(jī)的共享。

成就測(cè)試系統(tǒng)的未來(lái)

快速和便宜的LAN技術(shù)已經(jīng)被計(jì)算機(jī)世界廣為接受，并正在成就測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展的未來(lái)。基于LAN的系統(tǒng)為測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用提供眾多好處：較低價(jià)格的硬件和電纜；已被最大多數(shù)的企業(yè)采用；遠(yuǎn)地或共享的系統(tǒng)控制；快速的數(shù)據(jù)傳輸；文件、驅(qū)動(dòng)程序和打印機(jī)共享，以及與單臺(tái)儀器通過(guò)瀏覽器進(jìn)行交互。

幾十年來(lái)，堅(jiān)固的GPIB接口已成為測(cè)試系統(tǒng)I/O的主導(dǎo)選擇。要了解有關(guān)I/O連接，簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成的其它方法，以及開(kāi)放連通性優(yōu)點(diǎn)的詳細(xì)情況，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)http://www.agilent.com/find/systemcomponents。