任何測試系統的基本目的都是表征和確認電子元件、組件和產品的性能。這項任務的復雜程度取決于多種因素，如被測設備(DUT)的物理特性，測試量，被測信號數，以及各項測試所要求的測量時間。

系統中使用的大量儀器使任務進一步復雜化──系統計算機(通常為PC)和測試設備間的數字通訊I/O)是極為繁重的任務。應對大流量輸入／輸出數據──包括命令、狀態信息、測試數據──的最好方法之一是局域網技術，這是一種快速、高效和低價的系統輸入/輸出方法。

建立標準

今天廣為采用的計算機網絡標準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。當個人計算機進行共享文件，交換電子郵件，訪問Internet等工作時，幾乎總要用到標準中的一些變體。隨著Ethernet在價格、速度和功能方面的優勢逐步明顯，它已被全世界的局域網所廣泛采用(LAN 和Ethernet有時已作為同義詞使用)。

網絡設備通常用10 Base-T、100 Base-T和10/100 Base-T描述。其中的數字代表每秒百萬比特數為單位的數據率：10 Base-T(Ethernet)為10 Mbps；100 Base-T(高速Ethernet)為100 Mbps；10/100 Base-T設備兼容于這兩項標準。T表明采用非屏蔽雙絞線(UTP)布線，以區別于使用同軸電纜的較老標準。

100Mbps技術是今天應用最廣的標準，它可保證絕大多數使用所要求的性能。該標準始終在演進之中，Gigabit Ethernet已在1998年實現標準化，而10 Gigabit Ethernet的標準化正在進行過程中。基于Ethernet網的局域網設備和電纜廠商間的劇烈競爭使得產品價格不斷下降，這導致大批量的產品銷往企業客戶，最近更是擴展到小企業和家庭用戶。從而成為被局域網廣泛選擇的高質量和低價的解決方案。

各種無線局域網評估

高速無線LAN可以在不受位置或電纜限制的情況下提供網絡連接的優點。無線連接可以在有線基礎結構成本較高或無法布線時作為一種擴展或替代手段。臨時性安裝便是無線網絡可能有意義乃至必需的示例。一些類型的建筑或建筑規定可能禁止使用有線網絡，從而使得無線網絡成為重要的替代選擇。
 
當然，在“不新增線纜”的建網趨勢中也涉及無線，同時還有電話線組網甚至電力線組網。這種趨勢已成為家庭組網及與其相關的家庭使用體驗的推動因素。 日益增多的移動用戶是無線LAN的直接潛在用戶，使用便攜式計算機和無線網卡可以實現對無線網絡的隨身訪問，這使得用戶在各種位置——會議室、走廊、休息室、自助餐廳、教室等都仍能訪問他們的網絡數據。在公司范圍之外，您可以通過公共無線“熱區”網絡訪問Internet甚至公司站點。當出差者到達目的地后，可能要上客戶的公司辦公室拜訪他們，這時可以通過該公司的本地無線網絡為用戶提供限制性訪問。該網絡可以識別來自其它公司的用戶，并創建與本地公司網絡隔離但能為來訪的用戶提供Internet訪問的連接。

在上述的所有情況下還值得一提的是，基于最新標準的無線LAN的運行速度極高。用戶訪問速度通常可超過每秒11Mbps，這大概比標準的撥號或有線WAN技術快30到100倍。對在PC或移動設備上使用的多數應用程序而言，該帶寬無疑足以提供完美的用戶體驗。此外，這些無線標準的不斷發展還將進一步地增大帶寬，達到22Mbps的速度。

與有線局域網一樣，無線局域網隨著標準的演進，各有不同的名稱，但它們被統稱為Wi-Fi。下面概要說明其中的三項主要商業化的標準：
·IEEE 802.11b發射頻率為2.4GHz，實現最高11Mbps的數據發送，室內傳輸距離為100-150英尺。
·IEEE 802.11g發射頻率為2.4GHz，實現最高54Mbps的數據發送，室內傳輸距離為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展)。
·IEEE 802.11a發射頻率為5.0GHz，實現達54Mbps的數據發送，25-75英尺的室內傳輸距離。802.11a使用不同的調制方法，因此不與802.11b兼容。
對于測試系統來說，WLAN可實現遠地或危險條件下的測量，并且不需要使用昂貴的電纜。但目前還沒有任何一種標準能達到100Base-T有線局域網所兼具的速度、范圍和噪聲抗擾度。此外，WLAN信號還對工作于相同頻率范圍的其它設備，包括無繩電話和微波爐的干擾敏感。Wi-Fi信號也可能干擾無線DUT的測試。

定義關鍵屬性和部件

有線局域網的連接使用稱為“第5類”或CAT5的電纜，這是由電子工業協會和電信工業協會(EIA/TIA)定義的有線標準名稱。CAT5 LAN電纜包含4對銅線，其兩端為帶鎖定的RJ-45連接器。它對干擾和串擾有很高的抗擾度，能支持高達100Mbps的數據率。

LAN的其它基本部件是控制、管理、引導和放大網絡其它設備間發送數據的各種硬件設備。適配器這里指為PC(以及某些最新測試設備)提供連接至網絡的電接口的網卡和連接器。

集線器這是把多個設備連到一起的小型獨立裝置，通常使用“星形”拓撲結構。在這種結構中，任何設備都能發現LAN中的其它設備，并與之對話。集線器用廣播方式傳輸數據，這導致在高網絡流量時會降低有效帶寬(或數據率)。

交換器這是另一種把多個設備連到一條LAN線的小型獨立裝置。由于交換器有比集線器更高的智能—因而能把數據發送到特定的目的地—通常能通過保持網絡的全帶寬(數據率)而提供更好的性能。

網橋它類似于交換器，但只有一個輸入和一個輸出。可用于把網絡分成區段，以改進各區段內的性能。

中繼器類似于網橋— 但包含讀入和重建輸入信號的有源電路。可用于擴展網絡區段的長度。

路由器這是一種通過其處理高級協議(如TCP/IP協議)的能力連接多個網絡(有線或無線)的獨立裝置。路由器允許設備間的單向和雙向通信，并能夠“知曉”網絡設備間的情況。并且也允許設備隱匿，從而建立小的專用網。

連接Ethernet 和Internet

TCP/IP代表“傳輸控制協議”和“Internet 協議”，這兩項單獨的標準在一起工作，構成Internet數據通信的基礎標準。例如網絡瀏覽器使用TCP/IP與網絡服務器通信。TCP/IP也實現了局域以太網(也稱intranet)與Internet間，以及不同類型計算機(即Windows、UNIX和Linux)間的無縫連接。

從技術層面來說，Ethernet只是一種能承載TCP和IP流量的網絡技術。其它技術的例子有Token Ring(IEEE 802.5)、DOCSIS(電纜調制解調器)、xDSL和ISDN。

LAN在任何區段的最大電纜長度為100m(約328英尺)。集線器能把這一距離擴展到約1,600m(約1英里)，在LAN區段間使用路由器、交換器、網橋或中繼器，即可實現網絡的無限延伸。

比較各種可選I/O方案

如上面的介紹，復雜系統包括在PC控制下的一組儀器，PC已被編程，用于執行測試并給出報告。計算機在這里扮演三個重要角色，其中二個角色都依賴與測試設備的I/O連接。
通過發送命令、配置儀器、讀入狀態消息和初始化測量，對儀器提供快速和可靠的控制。

收集來自儀器的測試數據,包括原始數據和經預處理的數據,也可保存這些數據，以供后處理和歸檔所需。

在測試一件或多件產品后，計算機(以及它的測試軟件)也可分析結果和提供報告，以供工程師，制造經理，合同制造商及其它人員作進一步評估。

由于每項任務都有很高的數據要求，使I/O接口的選擇變得更為重要。速度是重要的因素，但測試系統的連接也必須可靠，能容忍噪聲，并有管理10臺或更多儀器的能力。

對GPIB的評估

IEEE 488并行標準是測試設備的傳統選擇接口。也就是人們熟知的GPIB(通用接口總線)和HP-IB(當時Agilent還是Hewlett-Packard的一部份)，在用于自動測試應用的所有測試設備中都裝有這種類型的I/O 端口。過去專用于儀器控制的計算機也帶有GPIB 端口。隨著PC的售價越來越低，功能越來越強，并且可以買到完全支持GPIB的插卡，使PC在儀器控制應用中迅速成為最主要的選擇。

今天的GPIB一般只能在測試設備中找到，它受到適配器和相應并行電纜使用數量(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降低到遠低于GPIB的水平。

評估USB和LAN

較低的價格當然是好事，但速度和可靠則是測試應用的關鍵。USB v1.1的速度是其短項，為12Mbps。支持兼容設備的USB 2.0可達到480Mbps，并具有與較老USB v1.1設備的后向兼容性(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，因此易受振動和不經意移動的影響。1100Mbps LAN連接要比USB v2.0慢，但比GPIB快得多(通常為500KBps)。此外，大多數企業都已裝備了LAN，由于它還可作為數據共享的管道和系統的遠地和共享操作機制，因此能承擔雙重的職責。LAN適配器的鎖定RJ-45連接器也可提供比USB更可靠的系統連接。把多臺儀器接至系統只需要增加具有足夠端口數(單獨或級聯)的集線器或交換器，所以在基于LAN的系統中沒有對儀器數量的限制。

在測試系統中使用LAN

LAN技術的諸多優點使其成為能滿足測試系統I/O需要的良好選擇。隨著當前一代的PC都已裝有LAN適配器，系統的計算部分只需要支持測試系統的最小物理配置。

這種情況促使廠家為當前一代和下一代測試設備增加LAN連接器和適配器。一個最近的例子是Agilent 33220A函數發生器，在它的后面板上裝有LAN、USB和GPIB接口。未來幾年儀器裝入LAN和GPIB這兩種接口會非常普遍。Agilent了解在現有測試系統中GPIB的廣泛存在，并將繼續提供對它的支持。同時我們也承諾繼續增加以LAN為I/O口的儀器的數量，因為預期它將成為未來最普遍采用的接口。

作為近期解決方案，可以用獨立的網關設備把當前一代PC 接至較老的測試設備和系統。Agilent E5810A LAN/GPIB網關有一個用于PC的端口和一個可控制多達14臺儀器的GPIB端口。通過實現對測試系統的LAN口的訪問，網關可提供眾多有用的功能，如對測試過程的遠地監視，與外地同僚的協作和會商。它還帶有一個內裝的網絡瀏覽器，使您能從遠地計算機設置、配置、使用網關和控制儀器。

E5810A網關得到Agilent E2094MIO庫的完全支持，可實現從各種編程語言對儀器的自動控制。網關也具有通用即插即用(UPnP)支持能力，因此可作為Windows XP中的網絡設備出現。

與儀器的通信

測試儀器中的LAN支持通常有三重含義。首先是有一個10/100 Base-T適配器，它與目前普遍使用的LAN設備兼容。其次是有一個帶鎖定的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。最后一項是被稱為VXI-11的測試和測量通信協議。

VXI既是一個測試和測量標準化組織，又是一項適用于模塊化、插卡式結構測試系統知名的多廠商標準。VXI-11是一項最新的獨立標準，它定義所有類型的基于LAN的測試設備，而不止是VXI。

VXI-11協議使I/O連接出現在PC的應用程序中，雖然儀器實際是通過GPIB連接。這在實際上意味著為GPIB編寫的應用程序就如同在VXI-11儀器上工作，特別是當它們使用VISA I/O API──虛擬儀器軟件體系結構輸入/輸出應用程序接口時(VISA也是一項多廠商標準)。

啟用其它能力

通過許多可利用的Ethernet和TCP/IP應用軟件， 基于LAN的儀器所能做的事情遠不止是支持VXI-11。例如可裝備內置的網絡服務器。這種能力的一個好例子是包括數字取樣示波器、混合信號示波器和數字通信分析儀的Agilent Infiniium家族。通過把網絡瀏覽器指向儀器的IP地址，用戶就能觀看儀器配置，改變其設置，開始測量和看到結果。

某些配備LAN的儀器甚至能提供更強的功能：每一臺Infiniium產品內部都有一臺PC，它使用在Microsoft Windows操作系統上運行的定制軟件。Windows有幾項內置的LAN服務，從而能實現文件、文件夾、驅動程序和打印機的共享。

成就測試系統的未來

快速和便宜的LAN技術已經被計算機世界廣為接受，并正在成就測試系統發展的未來。基于LAN的系統為測試和測量應用提供眾多好處：較低價格的硬件和電纜；已被最大多數的企業采用；遠地或共享的系統控制；快速的數據傳輸；文件、驅動程序和打印機共享，以及與單臺儀器通過瀏覽器進行交互。

幾十年來，堅固的GPIB接口已成為測試系統I/O的主導選擇。要了解有關I/O連接，簡化系統集成的其它方法，以及開放連通性優點的詳細情況，請訪問http://www.agilent.com/find/systemcomponents。