基于嵌入式技术的LXI总线接口模块的设计

通过对LXI仪器特点分析,提出了LXI数据传输模块研发的重要性,并给出了基于单片机的LXI模块软硬件设计方案.考虑到高端仪器的应用,文章最后提出基于ARM的、多接口的LXI数据传输模块的设计方案.     

LXI仪器Web接口扩展设计与关键技术实现

为更好地发挥LXI仪器基于以太网的优势,让用户完全使用Web接口实现对设备的访问控制,提出了一种LXI仪器Web接口的扩展设计方案.方案以B类LXI数据采集系统(DAS)为设计目标,对HTML页面架构进行了深层设计,在LXI规范要求的HTML页面中加入了实时曲线绘制、采集控制、状态显示等功能;通过移植LwIP协议栈,实现了在不具备操作系统的芯片中构建HTTP服务器;以AJAX的通讯方式解决了HTML动态化、平滑数据刷新等关键技术问题;最终实现了完全B/S架构的DAS.测试表明,所设计的Web接口改善了传统LXI仪器Web接口的功能性和交互性,能更好发挥B/S模式的轻架构、跨平台等优势.     

LXI数字多用表设计

设计了符合LXI标准的LXI数字多用表。该仪器在硬件电路上采用模块化结构设计,将LXI数字多用表分为LXI接口模块和功能模块。LXI接口模块以AT91RM9200为核心,实现网络通信和对功能模块控制的功能,功能模块主要完成信号调理、功能与量程的切换以及模数转换的功能。接着介绍了该仪器的软面板、IVI-COM驱动程序以及ARM主控制程序的设计。最后利用FLUKE5520A对LXI数字多用表进行校准,并对校准后的LXI数字多用表进行了测试以及数据分析,测试结果显示该数字多用表的测量精度达到五位半。     

LXI多功能仪器资源管理器设计

本文使用M模块总线开发一种多功能LXI仪器,以ARM9处理器和Linux为核心设计了LXI接口载板,载板除提供完整的LXI接口功能和用于对多个M模块控制的接口控制器,还开发了对仪器内部的服务和各种资源管理的资源管理器.通过对资源的分类,资源管理器被划分为服务管理器、私有资源管理器、公有资源管理器和信息存储管理器四个组件.通过这四个组件协作,可以合理地管理仪器内部的服务和各种资源,同时为用户提供了简单友好的应用接口,极大地简化了仪器的操控、扩展及维护等方面的应用,为构建系统级的应用提供便利.     

LXI触发总线接口

LXI是一种适用于自动测试系统的新一代基于LAN的模块化仪器标准.LXI A类设备在B类设备的基础上增加了LXI硬件触发总线.触发总线是具有8个独立通道的半双工M-LVDS硬件总线.本文介绍了LXI触发总线驱动器工作模式、M-LVDS接口电气特性以及系统拓扑结构等内容.     

LXISync接口概述

LXI是基于以太网技术的新一代模块化测试仪器标准,在分布式测量及合成仪器应用等方面具有巨大的潜力.本文在简要介绍相关背景知识的基础上,分析了LXI同步接口规范中出现的LXI设备同步接口模型和LXISync API的各个子系统.     

基于LabVIEW的LXI仪器识别机制的实现

LXI仪器是基于以太网接口的新型仪器,而VXI-11发现协议是LXI仪器中的关键标准之一,为了在网络中发现识别LXI仪器,必须实现VXI-11协议。针对LabVIEW中缺乏VXI-11协议工具包的问题,通过分析VXI-11、ONC/RPC和TCP/IP等协议之间的关系,开发出基于LabVIEW的VXI-11库函数,实现LXI仪器的网络识别。实验证明,该方法使LXI仪器能在NIMAX、AgilentI/Olibrary等软件中正确被识别,同时可通过VISA函数接口进行控制,为基于LabVIEW的仪器作为LXI仪器使用提供了基础。     

LXI同步接口触发子系统的分析与研究

LXI技术结合了最新的计算机通信技术与仪器测试技术.对LXI同步接口最为关键的触发子系统进行软件实现,才可实现LXI同步接口及进一步的LXI仪器的开发.本文介绍了LXI的3种触发方式与LXI同步接口的触发子系统,针对触发子系统中各个组成部分作了详细的描述,并研究了如何在LXI分布式网络测试系统中实现应用LXI触发子系统的软件方案,对于该领域的进一步深入研究具有重要的理论和实践价值.     

基于嵌入式系统的LXI标准C类接口的研究

本文研究设计了LXI标准C类接口功能.基于嵌入式系统的方法进行设计,并经远程电压测量功能进行验证,结果正确,表明设计合理,现实可行.嵌入式系统采用ARM7核的S3C4510B在uClinux环境下实现,LXI标准的C类接口功能主要包括Web服务器Boa的配置及应用、CGI接口的原理及应用、DHCP的工作原理等.     

LXI同步接口的分析与研究

LXI同步接口是在以太网上实现LXI模块间定时和同步的关键部分,在LXI设备中有着举足轻重的地位.本文阐述了LXI设备的主要特点,分析了LXI即将兴起与普及的原因,重点对LXI同步API的5个子系统的功能和控制机制做了探讨,最后整体上分析了LXI同步接口的工作机制.     

LXI仪器系统时钟同步算法分析与实现

在LXIA类和B类仪器系统中,提出系统的同步触发方式,即硬件触发、LAN触发、时间基触发和LXI触发方式,在LXI触发和时间基触发中要求时钟同步精度达到亚微秒级。为了满足这个同步精度,本文对IEEE1588精密时钟同步机制和算法进行了研究,分析了LXI仪器系统中影响同步的因素,在同步算法中的时间戳信息使用FPGA对PTP数据包采用时间戳的物理层识别和截取,减小了网络抖动,为了解决主从时钟的晶振的偏移提出了采用本地时钟晶振补偿算法进行同步补偿。使用LXI测试平台进行试验验证,从测试数据可看出主从时钟同步精度达到30ns,试验结果表明通过很大程度提高了同步精度,满足了LXIA类和B类仪器时钟同步的要求。     

IEEE1588精密时钟同步协议的分析与实现

LXI（LAN-based Extensions for Instrumentation）技术的提出进一步推动了测试测量领域的发展,基于IEEE1588精确时钟同步协议的时间同步触发是LXI B类仪器的一个主要特点。本文介绍了IEEE1588精密时钟协议,详细分析了其同步原理,并介绍了一种实现IEEE1588协议的方案,从时钟通过与主时钟交换报文获取时间戳,根据时间戳计算出与主时钟的时间偏差并对自己的时钟进行修正。最后对所设计的系统进行了测试,测试结果显示系统能实现时钟同步。     

LXI总线标准规范关键技术研究

针对目前国内在LXI技术的研究与开发尚处于起步阶段,关键LXI仪器主要依赖进口。深入研究了LXI总线规范和关键技术,如模块通信、同步/触发、IVI驱动和LXI设备网页等,重点对同步和触发技术的原理进行了研究。能全面提高自主创新能力,缩小测试测量领域与国外差距,为未来网络化测试设备的研制和生产提供理论基础和技术储备。     

LXI触发总线技术研究

LXI是以太网技术在测试测量领域的扩展,并已成为新一代测试总线标准,而LXI触发总线是LXI A类仪器的一项关键特征。根据LXI标准（Rev.1.3）,提出了一种LXI触发总线模块设计方案。该方案采用多点低压差分信号M-LVDS总线接口技术,通过复杂可编程逻辑器CPLD内部逻辑设计,实现了LXI触发总线功能。并利用这些模块组建了LXI触发总线系统,经测试验证,在现有条件下该系统可以达到22.8 ns的触发精度,这为未来组建高性能的自动测试系统奠定了基础。本文还从硬件、软件两方面介绍了该系统的设计方案和实现方法。     

M-LVDS技术在LXI触发总线中的应用

低压差分信号LVDS（Low Voltage Differential Signaling）是一种广泛用于高速信号传输的国际通用接口标准。本文详细研究了LVDS电气特性及M-LVDS驱动器工作模式,并根据LXI规范（Rev.1.3）,提出了一种LXI触发总线模块设计方案。该方案采用M-LVDS总线接口技术,通过CPLD内部逻辑设计,实现了LXI触发总线触发和同步功能,并利用这些模块组建了LXI触发总线系统。测试结果表明,该方案触发精度高、稳定性好。     

精确时钟同步协议最佳主时钟算法

精确时钟同步协议(IEEE1588)是关于网络测量和控制系统的时间协议,可达到较高的网络对时精度,实现高精度的时间同步.最佳主时钟算法(BMC)是IEEE1588的最主要的核心技术之一,按IEEE1588协议进行时钟同步的系统通过运行最佳主时钟算法来选择系统中的主时钟,其他时钟全以主时钟作为参考进行时钟同步.分析了精确时钟同步协议最佳主时钟算法的组成、相关概念及原理,根据算法的原理和实际要求设计了最佳主时钟算法功能模块,在Linux下用C语言编写程序,实现了最佳主时钟算法,给出了模块的设计流程图,为测试模块的功能,设计了测试验证图.通过验证,所设计的程序能实现最佳主时钟算法.     

B类LXI总线的实现与同步精度改进

介绍了B类LXI仪器总线及其所采用的IEEE1588时间同步协议,并对影响该类仪器同步精度的原因进行分析,对主要原因提出解决方法。为了达到B类LXI仪器总线所要求的亚微秒级同步精度,针对晶振频率的不稳定性,提出累积误差修正算法。该算法基于对晶振频率的监测,通过其频率侧得值与理论值的比较并计算得出累积误差,并对此误差进行动态平均,对频率值进行预插值修正,从而保证了晶振频率的稳定性。仿真和实验结果表明,采用该算法的LIX仪器总线的同步精度达到了100ns左右,完全达到了该类仪器所规定的精度。论文同时还给出了基于STM32F107网络型微处理器的B类LXI总线实现方案,具有实现简单,网络延时小等优点。