LXI總線技術特點及其在分布式測試與診斷系統中的應用研究

經過綜合考慮，本系統采用了以LXI總線為主，VXI和GPIB等其它總線為輔的混合總線體系結構，如圖2所示。在這個系統中，大多數監(jiān)測點采用LXI儀器來實現測量和控制，各個LXI儀器直接連接到網絡上，由于每個LXI設備有自己的處理器，所以監(jiān)測節(jié)點處不需要終端計算機。對于某些試驗項目，如導彈地面測試，有相對成熟的VXI或GPIB總線系統，為了節(jié)約成本，將這些系統也接入到LXI總線系統中。由于很多儀器供應商提供了GPIB與LAN得轉換器，以及支持網絡傳輸的零槽控制器，這就使已有的GPIB、VXI和PXI測試系統可以很容易地接入到整個LXI網絡中來。從圖2可以看出，采用LXI總線技術即簡化了系統配置，節(jié)約了系統資源，又增加了系統得靈活性。

圖2 分布式測試與故障診斷系統結構

3.2 同步測試的實現策略
在分布式測試與故障診斷系統中，同步測試、同步試驗是一個非常普遍的需求。VXI儀器可以通過背板總線觸發(fā)實現同步測試，但是這種方法對于同一機箱內的模塊之間是可行的，對于不同機箱之間就難以實現同步。LXI儀器提供了三種同步觸發(fā)機制：網絡消息觸發(fā)，IEEE－1588時鐘同步觸發(fā)和觸發(fā)總線。下面將分析這三種機制的實現機理并提出遠程測試與故障診斷系統的同步實現策略。

3.2.1 網絡消息觸發(fā)
實現網絡消息觸發(fā)的系統結構如圖3所示，多個LXI設備之間通過交換機或集線器連接在一起，網絡觸發(fā)消息可以由計算機發(fā)給所有設備，或者由其中一個設備發(fā)給其它所有設備，這樣就可以實現一點對多點的觸發(fā)應用，因為觸發(fā)消息在網絡間的傳遞是采用標準UDP網絡協議，不需要網絡握手，所以網絡延時比采用TCP/IP協議時小的多；另外，觸發(fā)消息也可以由其中一個設備發(fā)給同一網段中的另一個設備，這是點對點的觸發(fā)方式。采用網絡消息觸發(fā)的優(yōu)點是：

1) 比通過軟件觸發(fā)有更大的靈活性
2) 不需要專門的觸發(fā)線
3) 沒有距離的限制
4) LXI模塊之間可以相互協調，排除了計算機處理速度的瓶頸影響，從而減小了網絡延時

圖3 網絡消息觸發(fā)的系統結構圖

3.2.2 IEEE-1588 時鐘同步觸發(fā)
IEEE-1588的時鐘同步網絡拓補結構如圖4所示。在網絡中選擇其中一個LXI儀器做為主時鐘儀器，其它儀器為從時鐘儀器。同步原理如圖5所示。

圖4 IEEE-1588網絡時鐘同步結構圖

主時鐘向所有從時鐘發(fā)出一個同步信息包（簡稱SyncMessage 信息），而且這個信息包中包含有信息發(fā)出的精確時間，假設主時鐘發(fā)出信息包的精確時間為T1。

從時鐘接收同步信息包，假設從時鐘接收到信息包的時間為T2。T2=T1-offset＋delay1，delay1為網絡延時。

然后，從時鐘在T3時刻發(fā)出延時請求信息包（簡稱DelayMessage）,主時鐘在T4時刻收到這個信息包。T3=t4-offsetdelay2。delay2為網絡延時。

主時鐘最后給從時鐘發(fā)送一個延時響應信息包（簡稱DelayResp）這個信息包中含有T4這個時間。