1、气体泄漏测试仪的开发
在以往的仪器控制中，复杂的指令结构，繁琐的编写语言使仪表的可编程性很差，久而久之，人们渴望得到一个统一的编程标准，美国HP公司为了迎接这个挑战，首先在公司的内部实现了统一的标准化编程语言TMSL（Test and Measuremens System Language），经过一段时间的试验和改进，它被工业界所接受，定义为仪表界的标准，并将它重新命名为 SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）。
SCPI应用的很普遍，但是在中国，可程控仪器和自动测试系统正处于发展阶段，所以个人认为，我们应尽量跳过程控命令非标准化阶段。大力推广SCPI，以跟上程控命令标准化的世界潮流。
在本文中，主要通过构建一个子系统来说明SCPI是如何实现的，上位机通过RS232串口发送指令，下位机接受后进行循环解析，得出命令所希望实现的功能，执行相应的函数后返回数据。下位机通过返回相应的数据来验证上位机的指令是否得到了解析，如果是正确的，则返回相应的数据，如果是错误的，则返回错误信息。
2、设计概述
2.1 气体泄漏测试仪的开发
对SCPI命令采用树状结构的，可向下三级，在这里***称为子系统命令。只有选择了子系统命令，该其下级命令才有效，SCPI使用冒号（:）来分隔**命令和低级命令。
2.2串口通信
通常PC机和单片机之间的通信都是通过串行总线RS-232实现的。因此采用一种以RS232为核心的通信接口电路。该接口电路适用于由一台PC机与多个单片机串行通信的设计，其原理框图见图1：
该框图中，起着重要作用的是RS-232C通信接口电路。它是上位机和下位机之间信息传递的枢纽，一切数据的传输必需由它完成，上位机通过直接利用它的RS-232串行口来发送指令和接受返回值。
3、SCPI在直流低阻表中的实现
3.1直流低阻表的功能
直流低电阻主要用于计算机等**机器，由于是直流电阻，所以电阻发热是不可避免的，而采用低阻值的电阻则可以减少发热量，不但可以节省电能，而且还大大提高仪器的使用寿命。直流低阻表的功能就是在流水线上检测电阻的质量，确保电阻阻值在允许的误差范围内。这样不但可以全天实时监控，更可以记录下阻值变化曲线图，给工程师检测仪器是否正常工作带来方便。
3.2直流低阻表的模块
可程控仪器的标准指令集同样可以在直流低阻表里实现，一般的直流低阻表都包含: FUNCtion子系统和COMParator子系统。
3.3命令解析
3.3.1 库函数介绍
在构建模块化的时候，调用库函数完成相应的功能是很方便的，在这个SCPI解析协议中提供了以下的库函数：
CheckFloat.c 它的作用是检查是否为浮点数;
CheckInteger.c 它的作用是检查是否为整数;
CommandEntry.c 这个库函数很重要，它是程序的入口，计算机通过RS232串口发送数据到单片机，就是通过这个入口程序来接受指令的;
解析函数是整个SCPI协议的灵魂，SCPI协议的解析正是通过这样的一个循环调用函数来实现对命令的解析，然后再对解析出来的命令再加以解析，直到*后一层，*后调用其他的函数。
在循环解析中，它起了一个分割命令的作用，并对分割出来的命令再加以解析和分割直到*后一层，在这个函数中首先用到了NewToken（）这个函数，这个函数的作用是对当前指针m_pInBuffer所指的对象进行判断，并返回相应的类型，若指向“:”，则返回“:”;如若指向“set”，则返回 “TOKEN_FLAG_COMMAND”;若指向“;”，则返回“ ;”，若指向“50”，则返回“TOKEN_FLAG_NUMMBER”，解析具体过程如下：
1.若是“TOKEN_FLAG_COMMAND”，则和自己所定义的命令进行比较，若不相同，则返回错误信息“BAD COMMAND”，若比较结果相同的话，赋bFound为true，并跳出while（）循环，执行if操作，这里将出现两种情况：
（1） 如果没有下级执行函数，则比较m_pInBuffer是否为“:”，若是，则执行“++”操作，取出下一个符号，这里执行if操作，如果没有下级命令，则返回错误信息“BAD COMMAND”，如果有下级命令，就把这个命令赋给pToken，并置bNeedCommand为true;如果 m_pInBuffer不是“:”，则返回错误信息“INVALID SEPARATOR”，返回主函数。执行完这段程序后跳出循环，等待下次循环的到来。
为了便于理解，下面我来举个例子：
在计算机里输入“set:red 50;:set:yel?”这个指令，这个指令的作用是设置红灯的时间为“50”，并查询当前黄灯的时间。首先主程序的指针指向“set”，并通过“NewToken（）”这个函数来返回一个标识符，把它赋给“cToken”，此时对“cToken”进行判断，因为 “set”是命令标识符，所以“NewToken（）”返回的是“TOKEN_FLAG_COMMAND”，执行里面的操作，比较自定义的命令，结果在命令缩写形式里找到相同的命令，跳出“if”操作，程序指针“++”，由于我们定义“set”有下级指令“M_tSetup”，所以执行“else”操作，判断主程序的指针为“:”，后面有下级命令“red”，把它赋给“pToken”后跳出，此时的指针指向的是“red”，通过判断标识符的类型为 “TOKEN_FLAG_COMMAND”，继续执行里面的操作，比较自定义命令，结果找到相同的命令，程序指针“++”，我们定义的“red”指令没有下级命令而有下级执行函数，所以这里执行“if”操作，这里调用“SetRed（）”这个函数，向里面写入时间“50”，此时程序指针执行“++”指向 “;:”，它是一个“TOKEN_FLAG_RESTART”类型的数据，执行命令树的重起操作，等待主函数的下次调用 “CommandEntry（）”，调用后继续执行命令，同样指针指向“set”，由于返回的类型是“TOKEN_FLAG_COMMAND”，所以执行里面的操作，比较自定义的命令，结果在命令缩写形式里找到相同的命令，跳出“if”操作，程序指针“++”，由于我们定义“set”有下级指令 “M_tSetup”，所以执行“else”操作，判断主程序的指针为“:”，后面有下级命令“yel?”，把它赋给“pToken”后跳出，此时的指针指向的是“yel?”，通过判断标识符的类型为“TOKEN_FLAG_COMMAND”，继续执行里面的操作，比较自定义命令，结果找到相同的命令，程序指针“++”，我们定义的“yel?”指令没有下级命令而有下级执行函数，所以这里执行“if”操作，这里调用“SetYellowQuery（）”这个函数，执行查询操作。指令到此结束。
3.4气体泄漏测试仪的开发
设计中，我遇到了这样的一个问题：一开始我用一片单片机做实验，成功后，换仿真器做实验，结果数码管的速度变慢了，原来的一秒变长了，经过思考，我认为是单片机的时钟频率和仿真器不同造成的，比较一看，单片机的时钟频率是20M，而我的仿真器的频率是12M，发现了问题的所在，我就开始改写时种定义函数。
3.5测试结果
在设计里，你可以通过两种方法来设置红绿等亮的时间，一种是通过按键，直接在模板上进行操作，是通过“KeyEntry（）”来完成的;一种是通过计算机串口和模板进行通信，在计算机里输入命令来设置红绿灯的时间，是通过“CommandEntry（）”来完成的，这两种方法在模板上都得到了实现，通过按键来来设置的功能要少一点，只能对时间进行设置和实现暂停功能，通过串口通信来设置的功能包括了查询，设置时间，重新启动。在电脑里通过上位机所编的界面，来与模板通信，输入“set:red 50”，返回“50”，同时红灯的设置时间变为“50”，输入“set:gree?”，气体泄漏测试仪的开发”，输入“rst”，返回“waiting for 3s……”，3s后重新启动，通过测试，说明我所用的SCPI的思想在里面得到了实现。
4、结束语
控制中出现的功能不足，可以通过增加指令来满足，这是SCPI的优点。标准的指令格式实现了助记符的一致性、参数格式的统一性以及执行方式和功能扩展战略的一致性，减少了测试软件开发时间，使仪器的互换更容易。用SCPI编写的程序不仅更可读，而且更加直观人们可以花费较少的时间来学习所使用的仪器，从而可花费较多的时间来解决实际应用问题。而且SCPI还是可扩展的，这就使它能随着仪器能力的增加而扩大，这样在将来人们可以购买一台比目前所用仪器功能更多的多用表，其基本功能完全可像目前使用的旧仪器一样程控。
因而，在本次设计中，我们就是以SCPI协议为指导思想，采用SCPI的指令助记符，分层结构及多重命令结构，来实现控制仪器模板的目的。在计算机通过RS232串口发送控制指令到模板时，模板接受了指令，并且做出了相应的回应，返回的数据与实际的数据相符，成功地把SCPI的思想应用于下位机的编程中，收到了很好的效果。
