網(wǎng)絡(luò)化測試儀器技術(shù)圖書目錄

目 錄

緒論 1

0.1 測試總線技術(shù)的發(fā)展簡史 1

0.1.1 GPIB—測試總線的先行者 1

0.1.2 VXI—測量標準的開放者 1

0.1.3 PXI—測試技術(shù)的生力軍 2

0.1.4 LXI—測試與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合者 3

0.2 網(wǎng)絡(luò)化測試技術(shù) 3

0.3 本書主要內(nèi)容 4

參考文獻 5

第1章 網(wǎng)絡(luò)化分布式測試系統(tǒng)的形成 6

1.1 傳統(tǒng)集成式測試系統(tǒng)簡介 6

1.1.1 GPIB測試 6

1.1.2 VXI測試 7

1.1.3 PXI測試 8

1.2 分布式系統(tǒng) 12

1.2.1 分布式系統(tǒng)概述 12

1.2.2 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點 13

1.2.3 分布式系統(tǒng)的優(yōu)勢 14

1.3 分布式測試系統(tǒng) 15

1.3.1 分布式在測試領(lǐng)域中的重要性 15

1.3.2 分布式測試系統(tǒng)的組建 16

1.3.3 測試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展 17

參考文獻 19

思考題 20

第2章 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 21

2.1 引言 21

2.1.1 計算機硬件發(fā)展概述 21

2.1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概述 22

2.2 TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)生和發(fā)展 24

2.2.1 TCP/IP的產(chǎn)生 24

2.2.2 TCP/IP的發(fā)展 24

2.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 24

2.3.1 IP網(wǎng)絡(luò)的特點 24

2.3.2 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述 25

2.3.3 OSI體系結(jié)構(gòu) 26

2.4 TCP/IP協(xié)議入門 27

2.4.1 TCP/IP協(xié)議與OSI參考模型 27

2.4.2 層與協(xié)議 29

2.5 TCP/IP鏈接層 29

2.5.1 以太網(wǎng)協(xié)議 29

2.5.2 MAC協(xié)議 30

2.5.3 廣播 31

2.6 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層 33

2.6.1 網(wǎng)絡(luò)層的由來 33

2.6.2 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分類 34

2.6.3 IP協(xié)議 34

2.6.4 ARP協(xié)議 36

2.7 TCP/IP傳輸層 37

2.7.1 傳輸層的由來 37

2.7.2 UDP協(xié)議 38

2.7.3 TCP協(xié)議 39

2.8 TCP/IP應(yīng)用層 45

2.8.1 應(yīng)用層數(shù)據(jù)包格式 45

2.8.2 應(yīng)用層中應(yīng)用程序分類 46

參考文獻 46

思考題 47

第3章 TCP/IP協(xié)議測試 48

3.1 概述 48

3.1.1 TCP/IP協(xié)議測試方式 48

3.1.2 數(shù)據(jù)包捕獲技術(shù)概述 48

3.1.3 數(shù)據(jù)包捕獲軟件的發(fā)展 49

3.1.4 TCP/IP協(xié)議分析軟件類型 50

3.2 Wireshark網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具的

介紹 51

3.2.1 Wireshark網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具 51

3.2.2 基于Wireshark的協(xié)議解析 52

3.2.3 數(shù)據(jù)包協(xié)議解析工作原理 52

3.3 Wireshark網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具的基本

用法 53

3.3.1 Wireshark網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具的

下載與安裝 53

3.3.2 抓取報文 58

3.3.3 色彩標識 59

3.3.4 過濾報文 60

3.4 Wireshark觀察基本網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 62

3.4.1 三次握手過程分析 62

3.4.2 ARP/ICMP報文 63

3.4.3 HTTP報文 64

3.4.4 TCP重傳與重復(fù)ACK 64

3.5 Statistics統(tǒng)計工具功能詳解與

應(yīng)用 68

3.5.1 Statistics統(tǒng)計工具中的Summary

菜單 68

3.5.2 Statistics統(tǒng)計工具中的Protocol

Hierarchy菜單 68

3.5.3 Statistics統(tǒng)計工具中的

Conversations菜單 69

3.5.4 Statistics統(tǒng)計工具中的HTTP

菜單 70

3.6 利用Wireshark抓取特定數(shù)據(jù)流 73

3.6.1 抓取特定數(shù)據(jù)流設(shè)置 73

3.6.2 抓取指定IP地址的數(shù)據(jù)流 73

3.6.3 抓取指定IP地址范圍的數(shù)據(jù)流 74

3.6.4 抓取發(fā)到廣播或多播地址的

數(shù)據(jù)流 74

3.6.5 抓取基于MAC地址的數(shù)據(jù)流 74

3.6.6 抓取基于指定應(yīng)用的數(shù)據(jù)流 75

3.6.7 抓取結(jié)合端口的數(shù)據(jù)流 75

參考文獻 75

思考題 76

第4章 LXI網(wǎng)絡(luò)化測試儀器 77

4.1 LXI總線的發(fā)展 77

4.2 LXI測試儀器的基本特性 78

4.3 LXI測試儀器的分類 80

4.4 LXI測試儀器的結(jié)構(gòu)與電氣特性 83

4.5 LXI測試儀器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置與通信 88

4.6 LXI測試儀器的觸發(fā)與同步 92

4.7 LXI測試儀器IVI驅(qū)動接口設(shè)計

方法 95

4.8 網(wǎng)絡(luò)化測試儀器的設(shè)計規(guī)范 98

4.9 ES7111觸發(fā)盒介紹 109

4.9.1 ES7111觸發(fā)盒簡介 109

4.9.2 觸發(fā)盒功能特性介紹 110

4.9.3 ES7111觸發(fā)盒產(chǎn)品應(yīng)用 110

參考文獻 116

思考題 117

第5章 基于IEEE 1588的網(wǎng)絡(luò)同步

技術(shù) 118

5.1 儀器的同步與觸發(fā) 118

5.2 IEEE 1588精準時鐘同步協(xié)議 119

5.2.1 協(xié)議基本原理 120

5.2.2 影響時鐘同步精度的因素 121

5.3 IEEE 1588 V1版協(xié)議技術(shù)實現(xiàn) 125

5.3.1 硬件獲得時間戳設(shè)計 125

5.3.2 IEEE 1588 V1版協(xié)議軟件實現(xiàn)

設(shè)計 126

5.4 IEEE 1588 v2版協(xié)議技術(shù)實現(xiàn) 138

5.4.1 同步報文類型 138

5.4.2 時鐘同步過程 139

5.4.3 最佳主時鐘算法 144

5.4.4 邊界時鐘和透明時鐘 148

參考文獻 150

思考題 151

第6章 網(wǎng)絡(luò)化測試儀器軟件技術(shù) 152

6.1 網(wǎng)絡(luò)化測試儀器開發(fā)涉及的主要

標準 152

6.2 IEEE 488.2標準 156

6.3 SCPI指令 157

6.3.1 SCPI命令參考 158

6.3.2 SCPI數(shù)據(jù)交換格式 158

6.3.3 SCPI儀器類別 158

6.3.4 SCPI的遵從標準 158

6.4 VPP規(guī)范 159

6.5 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)VISA 160

6.6 儀器驅(qū)動程序開發(fā) 162

6.7 IVI協(xié)議 163

6.8 IVI-Signal協(xié)議 166

6.9 VXI-11協(xié)議 169

6.9.1 VXI-11協(xié)議在LXI儀器中的

作用 169

6.9.2 VXI-11協(xié)議的實現(xiàn) 170

參考文獻 183

思考題 184

第7章 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及儀器 185

7.1 無線網(wǎng)絡(luò)概述 185

7.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 185

7.1.2 無線局域網(wǎng) 187

7.1.3 無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程 188

7.1.4 無線局域網(wǎng)的常見拓撲結(jié)構(gòu) 189

7.1.5 無線局域網(wǎng)的特點及應(yīng)用 190

7.2 無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 192

7.2.1 IEEE 802.11系列協(xié)議標準 192

7.2.2 IEEE 802.11的工作方式 194

7.2.3 IEEE 802.11分層協(xié)議 194

7.2.4 IEEE 802.11g協(xié)議 196

7.2.5 IEEE 802.11n協(xié)議 197

7.2.6 IEEE 802.15.4協(xié)議 199

7.2.7 IEEE 802的其他協(xié)議 201

7.3 MAC介質(zhì)訪問控制層 202

7.3.1 MAC層的產(chǎn)生和作用 202

7.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議

介紹 202

7.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議

分類 204

7.3.4 無線局域網(wǎng)MAC幀結(jié)構(gòu) 205

7.3.5 DCF和CSMA/CA 208

7.4 Wi-Fi技術(shù) 210

7.4.1 Wi-Fi介紹 210

7.4.2 Wi-Fi協(xié)議標準 210

7.4.3 Wi-Fi的特點及應(yīng)用 211

7.4.4 WLAN與Wi-Fi的區(qū)別 212

7.5 ZigBee技術(shù) 212

7.5.1 ZigBee介紹 212

7.5.2 ZigBee協(xié)議標準 213

7.5.3 ZigBee的特點及應(yīng)用 216

7.6 藍牙技術(shù) 217

7.6.1 藍牙技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展過程 217

7.6.2 藍牙核心協(xié)議 218

7.6.3 藍牙技術(shù)的應(yīng)用 221

7.7 移動通信系統(tǒng) 221

7.7.1 移動通信系統(tǒng)的發(fā)展 221

7.7.2 WCDMA通信系統(tǒng) 223

7.7.3 LTE通信系統(tǒng) 225

7.8 其他無線傳感技術(shù) 226

7.8.1 UWB技術(shù) 226

7.8.2 IrDA技術(shù) 226

7.9 無線局域網(wǎng)組網(wǎng)方式 227

7.9.1 基本服務(wù)子集（BSS） 227

7.9.2 獨立基本服務(wù)集（IBSS） 228

7.9.3 擴展服務(wù)集（ESS） 228

7.9.4 無線分布式系統(tǒng)（WDS） 229

7.10 無線網(wǎng)絡(luò)儀器 229

7.10.1 Android多分辨率適配性的

測試 230

7.10.2 無線數(shù)據(jù)采集測試 231

7.10.3 單點觸控操作 232

7.10.4 多點觸控操作 233

7.10.5 波形數(shù)據(jù)分析功能測試 234

參考文獻 235

思考題 236

本書共7章，主要內(nèi)容包括：自動測試系統(tǒng)分布式發(fā)展趨勢、分布式自動測試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議的發(fā)展、原理、應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議的測試軟件使用、測試流程、數(shù)據(jù)協(xié)議包分析的過程，構(gòu)建分布式自動測試系統(tǒng)中關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)化測試技術(shù)——LXI儀器的特性、功能、軟硬件設(shè)計規(guī)范與設(shè)計實現(xiàn)過程，測試技術(shù)中觸發(fā)與同步技術(shù)的重要性、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備中IEEE 1588同步技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn)等。第6章闡述了組建網(wǎng)絡(luò)時，經(jīng)常用到的VXI-11網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)協(xié)議及其實現(xiàn)。第7章闡述了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準及無線網(wǎng)絡(luò)儀器的開發(fā)。

隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)自動化水平不斷提高。人們對工業(yè)自動化系統(tǒng)的要求也越來越高，各種各樣、種類繁多的自動控制裝置、遠程或特種場所的監(jiān)控設(shè)備在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用，使得監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)越來越龐大和復(fù)雜。為了讓不同類型的自動控制裝置協(xié)調(diào)工作，管理人員必須對相應(yīng)的監(jiān)控方式有一個準確的認識。本書重點放在對網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念、工作原理以及對“串口”“現(xiàn)場總線”“工業(yè)以太網(wǎng)”“異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)”等典型監(jiān)控技術(shù)的介紹上； 注重對學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力及分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生對技術(shù)知識的靈活應(yīng)用及畢業(yè)后的自學(xué)。

本書主要閱讀對象為教學(xué)研究/應(yīng)用型大學(xué)及大專(高職高專)院校學(xué)生。適用的專業(yè)包括電氣自動化技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)、機電一體化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等。不同的專業(yè)選用本書作為教材使用時，可對本書中的內(nèi)容做適當刪減。建議教學(xué)時數(shù)為50學(xué)時，其中理論教學(xué)35學(xué)時，上機實驗、實訓(xùn)15學(xué)時。

物流信息網(wǎng)絡(luò)化從構(gòu)成要素分析，主要包括物流信息資源網(wǎng)絡(luò)化、物流信息通信網(wǎng)絡(luò)化和計算機網(wǎng)絡(luò)化三方面內(nèi)容。

1．物流信息資源網(wǎng)絡(luò)化。各種物資信息庫和信息應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運行，從而使運輸、儲存、加工、配送等信息子系統(tǒng)匯成整個物資信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實現(xiàn)物流信息資源共享。

2．物流信息通信網(wǎng)絡(luò)化。建立能承擔傳輸和交換物流信息的高速、寬帶、多媒體的公用通信網(wǎng)絡(luò)平臺。

3．計算機網(wǎng)絡(luò)化。把分布在不同地理區(qū)域的計算機與專門的外部設(shè)備通信線路互連，形成一個規(guī)?；?、功能強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。