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利用LXI示波器搭建分布式測(cè)試系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2012-10-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
傳統(tǒng)的測(cè)試儀器僅有單一的測(cè)試測(cè)量功能,而且只返回給用戶(hù)簡(jiǎn)單的測(cè)量結(jié)果。這樣的儀器雖然精度高、反應(yīng)速度快并能滿(mǎn)足用戶(hù)基本的測(cè)試需求,但計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,使越來(lái)越多的儀器用戶(hù)需要借助高級(jí)測(cè)量?jī)x器在PC端對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。儀器I/O也隨之出現(xiàn)。此外,還需要多種儀器進(jìn)行精確觸發(fā)和協(xié)同工作,也要求各種儀器具備統(tǒng)一的總線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)。于是,各大儀器廠(chǎng)商制定了眾多的儀器總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),其中包括GPIB、VXI、PXI以及備受業(yè)界推崇的LXI標(biāo)準(zhǔn)。LXI作為一種新的測(cè)試測(cè)量總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),擁有高速數(shù)據(jù)吞吐、連接方式簡(jiǎn)單、靈活的編程環(huán)境、IEEE1588精確定時(shí)同步等眾多優(yōu)勢(shì)。這些特點(diǎn)也使它成為下一代高性能測(cè)試總線(xiàn)的主流,尤其是在分布式測(cè)試領(lǐng)域。
LXI總線(xiàn)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

LXI聯(lián)盟成立于2004年,其成立的目的在于簡(jiǎn)化測(cè)試系統(tǒng)集成方法,提高測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐率,降低成本以及采用以太網(wǎng)技術(shù)和IEEE1588等非常成熟的通信和觸發(fā)技術(shù)來(lái)保證不同儀器廠(chǎng)商之間的兼容性。自2005年發(fā)布LXI 1.0版總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),現(xiàn)已推出1.2.01版,而在美國(guó)軍方的推動(dòng)下迅速發(fā)展,目前LXI也已被定為下一代美軍電子測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

GPIB、VXI、PXI等較重要的儀器I/O總線(xiàn)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域具有各自的局限性。GPIB于1965年由惠普公司提出,用于連接計(jì)算機(jī)和可編程儀器,是目前通用儀器的標(biāo)準(zhǔn)接口總線(xiàn),其局限性包括成本高、速度慢、距離和節(jié)點(diǎn)數(shù)受限制、需要另配GPIB卡等。

VXI總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是速度快(160MBps)并擁有精確的時(shí)間同步,但它需要高成本機(jī)箱和特殊接口,因而在民用領(lǐng)域的推廣有限。

作為VXI的替代,PXI利用成熟的PC技術(shù)在儀器上進(jìn)行擴(kuò)展,是近年來(lái)比較流行的一種總線(xiàn)形式,但它和VXI一樣需要獨(dú)立的機(jī)箱,成本較高。而卡箱式儀器還有一個(gè)共有的問(wèn)題,就是其系統(tǒng)查錯(cuò)將是件非常復(fù)雜的事情。

與以上幾種總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)相比,LXI總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)擁有眾多優(yōu)勢(shì)。LXI聯(lián)盟提出了利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)對(duì)測(cè)試儀器I/O擴(kuò)展,利用廉價(jià)的LAN連接設(shè)備(LAN網(wǎng)線(xiàn)、路由器和交換機(jī))進(jìn)行儀器連接,大大削減了系統(tǒng)集成的硬件成本 (見(jiàn)圖1) 。

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LXI總線(xiàn)具有很高的數(shù)據(jù)吞吐率,未來(lái)10G以太網(wǎng)的速度將極大提升整個(gè)LXI測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率,可滿(mǎn)足眾多系統(tǒng)集成者在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度的需求。利用LXI總線(xiàn)能方便地建立分布測(cè)試系統(tǒng)??ㄏ涫絻x器,或者是使用GPIB總線(xiàn)的儀器受限于總線(xiàn)的長(zhǎng)度和測(cè)試儀器節(jié)點(diǎn)數(shù),很難進(jìn)行分布式測(cè)試。而LXI因?yàn)槭褂昧艘蕴W(wǎng)技術(shù),用戶(hù)可以將不同的測(cè)試儀器放到遠(yuǎn)程測(cè)試點(diǎn),在辦公室里輸入儀器的IP地址就可以得到分散各地的測(cè)試數(shù)據(jù)。LXI可以通過(guò)IEEE1588進(jìn)行納秒級(jí)的時(shí)鐘同步,實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程儀器的同步工作和數(shù)據(jù)同步采集。如果需要更高精度的同步測(cè)量,LXI-A類(lèi)儀器可以提供專(zhuān)門(mén)的觸發(fā)總線(xiàn),實(shí)現(xiàn)本地多機(jī)高精度同步和觸發(fā)(見(jiàn)圖2)。

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LXI總線(xiàn)的另一大優(yōu)勢(shì)在于,它可以與各種常見(jiàn)的通信總線(xiàn)協(xié)同工作。這使得很多非LXI設(shè)備能夠通過(guò)LXI-GPIBLXI-VXILXI-PXI轉(zhuǎn)換器直接連接到LXI測(cè)試測(cè)量系統(tǒng),極大增強(qiáng)LXI系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)能力,從而節(jié)約系統(tǒng)資源(見(jiàn)圖3)。

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此外,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)IVI驅(qū)動(dòng)的支持,也使LXI儀器能夠適應(yīng)多種編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境,用戶(hù)在更換更高指標(biāo)的同類(lèi)儀器時(shí),可避免重新編寫(xiě)程序的復(fù)雜過(guò)程。

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