網(wǎng)絡化測試儀器技術

目 錄
緒論 1
0．1 測試總線技術的發(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―測試技術的生力軍 2
0．1．4 LXI―測試與網(wǎng)絡的結合者 3
0．2 網(wǎng)絡化測試技術 3
0．3 本書主要內容 4
參考文獻 5
第1章 網(wǎng)絡化分布式測試系統(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)結構及特點 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)絡化的發(fā)展 17
參考文獻 19
思考題 20
第2章 計算機網(wǎng)絡協(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)絡發(fā)展概述 22
2．2 TCP/IP協(xié)議的產生和發(fā)展 24
2．2．1 TCP/IP的產生 24
2．2．2 TCP/IP的發(fā)展 24
2．3 網(wǎng)絡協(xié)議的體系結構 24
2．3．1 IP網(wǎng)絡的特點 24
2．3．2 計算機網(wǎng)絡體系結構概述 25
2．3．3 OSI體系結構 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)絡層 33
2．6．1 網(wǎng)絡層的由來 33
2．6．2 網(wǎng)絡層協(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應用層 45
2．8．1 應用層數(shù)據(jù)包格式 45
2．8．2 應用層中應用程序分類 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)絡協(xié)議分析工具的
介紹 51
3．2．1 Wireshark網(wǎng)絡協(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)絡協(xié)議分析工具的基本
用法 53
3．3．1 Wireshark網(wǎng)絡協(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ACK 64
3．5 Statistics統(tǒng)計工具功能詳解與
應用 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 抓取基于指定應用的數(shù)據(jù)流 75
3．6．7 抓取結合端口的數(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測試儀器的結構與電氣特性 83
4．5 LXI測試儀器的網(wǎng)絡設置與通信 88
4．6 LXI測試儀器的觸發(fā)與同步 92
4．7 LXI測試儀器IVI驅動接口設計
方法 95
4．8 網(wǎng)絡化測試儀器的設計規(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)盒產品應用 110
參考文獻 116
思考題 117
第5章 基于IEEE 1588的網(wǎng)絡同步
技術 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)議技術實現(xiàn) 125
5．3．1 硬件獲得時間戳設計 125
5．3．2 IEEE 1588 V1版協(xié)議軟件實現(xiàn)
設計 126
5．4 IEEE 1588 v2版協(xié)議技術實現(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)絡化測試儀器軟件技術 152
6．1 網(wǎng)絡化測試儀器開發(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 虛擬儀器軟件結構VISA 160
6．6 儀器驅動程序開發(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)絡協(xié)議及儀器 185
7．1 無線網(wǎng)絡概述 185
7．1．1 無線傳感器網(wǎng)絡 185
7．1．2 無線局域網(wǎng) 187
7．1．3 無線網(wǎng)絡的發(fā)展過程 188
7．1．4 無線局域網(wǎng)的常見拓撲結構 189
7．1．5 無線局域網(wǎng)的特點及應用 190
7．2 無線網(wǎng)絡協(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介質訪問控制層 202
7．3．1 MAC層的產生和作用 202
7．3．2 無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議
介紹 202
7．3．3 無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議
分類 204
7．3．4 無線局域網(wǎng)MAC幀結構 205
7．3．5 DCF和CSMA/CA 208
7．4 Wi-Fi技術 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的特點及應用 211
7．4．4 WLAN與Wi-Fi的區(qū)別 212
7．5 ZigBee技術 212
7．5．1 ZigBee介紹 212
7．5．2 ZigBee協(xié)議標準 213
7．5．3 ZigBee的特點及應用 216
7．6 藍牙技術 217
7．6．1 藍牙技術的產生及發(fā)展過程 217
7．6．2 藍牙核心協(xié)議 218
7．6．3 藍牙技術的應用 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 226
7．8．1 UWB技術 226
7．8．2 IrDA技術 226
7．9 無線局域網(wǎng)組網(wǎng)方式 227
7．9．1 基本服務子集（BSS） 227
7．9．2 獨立基本服務集（IBSS） 228
7．9．3 擴展服務集（ESS） 228
7．9．4 無線分布式系統(tǒng)（WDS） 229
7．10 無線網(wǎng)絡儀器 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