SCPI言語の概要

SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）は、試験機器および測定機器向けに設計されたASCIIベースの測定器コマンド言語です。SCPIコマンドは階層構造に基づいています。この構造は、ツリー・システムとも呼ばれます。このシステムでは、関連付けられたコマンドがコマンド・ノードまたはルートにまとめられ、サブシステムを形成します。OUTPutサブシステムの一部を以下に示し、ツリー・システムを説明します。

OUTPut:
         SYNC {OFF|0|ON|1}

         SYNC:
                MODE {NORMal|CARRier}
                POLarity {NORMal|INVerted}

OUTPutはルート・キーワード、SYNCは第2レベルのキーワード、MODEおよびPOLarityは第3レベルのキーワードです。コロン (:) によって、コマンド・キーワードをより低いレベルのキーワードから区別します。

構文の規約

コマンドを示すために使用する形式を以下に説明します。

[SOURce[1|2]:]VOLTage:UNIT {VPP|VRMS|DBM}

[SOURce[1|2]:]FREQuency:CENTer {<周波数>|MINimum|MAXimum|DEFault}

コマンド構文では、大文字と小文字を混在させてほとんどのコマンド（および一部のパラメータ）を示します。大文字はコマンドの省略形です。プログラム行を短くするには、省略した形式で送信します。プログラムを読みやすくするには、長い形式で送信します。

例えば、上の構文では、VOLTとVOLTAGEの両方の形式を使用できます。大文字と小文字を使用できます。したがって、VOLTAGE、volt、Voltはすべて使用できます。VOLやVOLTAGなどその他の形式は無効で、エラーが発生します。

中括弧（{ }）は、所定のコマンド文字列のパラメータ選択肢を囲みます。中括弧はコマンド文字列と一緒に送信しません。
縦棒（|）は、所定のコマンド文字列の複数パラメータ選択肢を区切ります。例えば、上のコマンドの{VPP|VRMS|DBM}は、「VPP」、「VRMS」、または「DBM」を指定できることを示しています。縦棒はコマンド文字列と一緒に送信しません。
2番目の例の三角括弧（<>）は、囲まれているパラメータの値を指定する必要があることを示します。例えば、上の構文例では<周波数>パラメータが三角括弧で囲まれています。括弧はコマンド文字列と一緒に送信しません。パラメータには値を指定する必要があります（例えば「FREQ:CENT 1000」）。ただし、構文に示されている別のオプションを選択する場合は例外です（例えば「FREQ:CENT MIN」）。
角括弧（[ ]）で囲まれた構文要素もあります（例えば、ノードやパラメータ）。これは、その要素がオプション（省略可能）であることを示します。括弧はコマンド文字列と一緒に送信しません。オプションのパラメータに値を指定しなかった場合は、測定器がデフォルトの値を選択します。上の例の場合、「SOURce[1|2]」は「SOURce」、「SOURce1」、「SOUR1」、「SOUR」のいずれかでソース・チャネル1を参照できることを示します。さらに、SOURceノード全体が（括弧で囲まれている）オプションであるため、SOURceノード全体を省略してもチャネル1を参照できます。これは、チャネル1がSOURce言語ノードのデフォルト・チャネルであるからです。一方、チャネル2を参照するには、プログラム行に「SOURce2」、または「SOUR2」を使用する必要があります。

コマンドの区切り文字

コロン (:) を使用して、コマンド・キーワードを下位のキーワードと区切ります。コマンド・キーワードとパラメータを区切るには空白スペースを挿入する必要があります。2つ以上のパラメータが必要なコマンドの場合は、以下のようにカンマを使用して隣接するパラメータと区切る必要があります。

APPL:SIN 455E3,1.15,0.0

この例では、APPLyコマンドで周波数が455 KHz、振幅が1.15ボルト、DCオフセットが0.0ボルトの正弦波を指定しています。

同じサブシステム内のコマンドを区切るにはセミコロン（;）を使用します。これによって、入力を最小限に抑えることもできます。例えば、次のコマンド文字列を送信するとします。

TRIG:SOUR EXT; COUNT 10

これは、次の2つのコマンドを送信するのと同じです。

TRIG:SOUR EXT
TRIG:COUNT 10

MIN、MAX、およびDEFパラメータの使用

多くのコマンドでは、パラメータの代わりに「MIN」または「MAX」を使用できます。また、「DEF」を使用できる場合もあります。例えば、以下のコマンドを検討してみます。

[SOURce[1|2]:]APPLy:DC [{<周波数>|DEF} [,{<amplitude>|DEF} [,{<offset>|MIN|MAX|DEF}]]]

<offset>パラメータに特定の値を選択する代わりにMINを使用してオフセットを最小値に設定したり、MAXを使用してオフセットを最大値に設定したりできます。また、DEFを指定し、<周波数>、<amplitude>、および<offset>パラメータのデフォルト値を設定することもできます。

パラメータの設定の問合せ

ほとんどのパラメータは、コマンドに疑問符（?）を追加することによって、現在の値を問い合わせることができます。例えば、次のコマンドは、トリガ・カウントを10に設定します。

TRIG:COUN 10

その後、以下を送信してカウントの値を問い合わせることができます。

TRIG:COUN?

また、以下のように、許可されている最小カウントまたは最大カウントを問い合わせることもできます。

TRIG:COUN?MIN
TRIG:COUN?MAX

SCPIコマンドのターミネータ

測定器に送信されるコマンド文字列は、<新規ライン>（<NL>）文字で終了する必要があります。IEEE-488 EOI（End-Or-Identify）メッセージは、<NL>文字として解釈されるため、コマンド文字列を終了するのに<NL>文字の位置に使用することができます。<キャリッジ・リターン>の後に続く<NL>も受け付けられます。コマンド文字列の終了によって、現在のSCPIコマンド・パスは必ずルート・レベルにリセットされます。

問合せを含み、測定器に送信される各SCPIメッセージに対して返される応答は、<NL>またはライン・フィード文字（EOI）で終了します。例えば、「DISP:TEXT?」と送信した場合、応答は返されたデータ文字列の後ろの<NL>で終了します。SCPIメッセージに、セミコロンで区切られた複数の問合せが含まれる場合（"DISP?;DISP:TEXT?"など）、応答は、最後の問合せに対する応答の後にもう一度<NL>が来てから終了します。いずれの場合も、プログラムは、測定器に別のコマンドが送信される前に応答内のこの<NL>を読み取る必要があります。これに失敗するとエラーが発生します。

IEEE-488.2共通コマンド

IEEE-488.2標準では、リセット、セルフテスト、ステータス・オペレーションなどの機能を実行する一連の共通コマンドを定義しています。共通コマンドは常にアスタリスク（* ）で始まり、3文字で、パラメータを1つ以上含めることができます。コマンド・キーワードは空白スペースによって最初のパラメータと区切ります。複数のコマンドを区切るには、以下に示すようにセミコロン（;）を使用します。

*RST; *CLS; *ESE 32; *OPC?

SCPIパラメータのタイプ

SCPI言語は、プログラム・メッセージと応答メッセージに使用する複数のデータ・フォーマットを定義します。

数値パラメータ

数値パラメータを必要とするコマンドには、任意符号、小数点、科学的記数法を含め、一般的に使用されている数字の十進表現をすべて使用できます。数値パラメータにはMIN、MAX、DEFなどの特殊な値も使用できます。数値パラメータ付きの工学単位のサフィックス（例: M、k、m、またはu）も送信できます。特定の値のみを使用できるコマンドの場合、入力された数値パラメータは、使用できる値に自動的に丸められます。次のコマンドでは、周波数値に数値パラメータが必要です。

[SOURce[1|2]:]FREQuency:CENTer {<周波数>|MINimum|MAXimum}

SCPIパーサは大文字と小文字を区別しないため、文字「M」（または「m」）については混乱が生じます。便宜上、測定器は「mV」（または「MV」）をミリボルトと解釈しますが、「MHZ」（または「mhz」）をメガヘルツと解釈します。同様に、「MΩ」（または「mΩ」）をメガオームと解釈します。プレフィクス「MA」を使用してメガを表すことができます。例えば、「MAV」はメガボルトと解釈されます。

離散パラメータ

IMMediate、EXTernal、BUSのように、限定された数の値を持つ設定をプログラミングするには離散パラメータを使用します。これらのパラメータには、コマンド・キーワードと同様に短い形式と長い形式が存在する場合があります。大文字と小文字を混在させることができます。問合せへの応答は常にすべて大文字の短い形式で返されます。次のコマンドには、電圧単位に離散パラメータが必要です。

[SOURce[1|2]:]VOLTage:UNIT {VPP|VRMS|DBM}

論理パラメータ

論理値パラメータは、単一のバイナリ状態を表します。つまり、trueまたはfalseのいずれかです。false状態では、測定器は「OFF」または「0」を受け入れます。true状態では、測定器は「ON」または「1」を受け入れます。論理設定を問い合わせると、測定器は常に"0"または"1"を返します。次のコマンドでは、論理パラメータが必要です。

DISPlay {OFF|0|ON|1}

ASCII文字列パラメータ

文字列パラメータには事実上、どんなASCII文字でも含めることができます。文字列の先頭と末尾には同じ引用符を使用する必要があります。一重引用符と二重引用符のいずれも使用できます。間に文字を入れずに2個入力すると、区切り用の引用符を文字列の一部に含めることができます。次のコマンドは文字列パラメータを使用します。

DISPlay:TEXT <引用される文字列>

例えば、次のコマンドは「WAITING...」というメッセージを測定器のフロント・パネルに表示します（引用符は表示されません）。

DISP:TEXT "WAITING..."

一重引用符を使用しても同じメッセージを表示できます。

DISP:TEXT 'WAITING...'

デバイス・クリアの使用

デバイス・クリアはIEEE-488の低レベル・バス・メッセージで、測定器を応答可能状態に戻すことができます。さまざまなプログラミング言語とIEEE-488インタフェース・カードで、固有のコマンドを通じてこの機能を利用できます。デバイス・クリア・メッセージを受信した場合、ステータス・レジスタ、エラー・キュー、およびすべての構成状態は変更されずにそのまま残ります。

デバイス・クリアは、以下の操作を実行します。

測定が進行中の場合は中断されます。
測定器が、トリガの「アイドル」状態に戻ります。
測定器の入出力バッファがクリアされます。
新しいコマンド文字列を受け入れられるように、測定器の準備が行われます。

測定器の動作を終了させるには、ABORtコマンドの使用をお勧めします。