LXI仪器系统构建技术的研究与实现

论文摘要

LXI总线技术将成为今后测试系统的发展趋势,国外的大型仪器公司和厂商正着力研制更多的LXI仪器。研究LXI仪器系统的构建与实现方法是关系到LXI总线技术是否具有应用前景的关键问题。目前,LXI仪器系统构建技术的研究还处在初级阶段,尚未达到GPIB、VXI、PXI等总线自动测试系统构建技术的水平。因此,在继续不断深入研究和开发LXI总线仪器设备的同时,也应该加大对LXI仪器系统构建技术的研究力度,使两者能同步发展。本课题所研究的构建LXI仪器系统具有广阔的发展前景和竞争潜力,能满足科研开发、生产需要以及军事应用等各领域的要求。本文对LXI总线技术的相关内容进行了研究,对LXI仪器系统的实际应用提出了相关的看法;基于现有的软硬件资源,提出了一种可行的LXI仪器系统构建方案;详细介绍了LXI仪器系统的工作流程以及它的特点;随着对LXI仪器系统构建技术的研究逐步深入展开,发现在构建LXI仪器系统时有不少技术上的问题有待解决,提出了构建LXI仪器系统的六大关键技术,包括LXI仪器系统的网络技术、系统的通信及其可靠性技术、IEEE1588精确时间同步协议的实现技术、仪器触发技术、IVI-COM驱动程序以及SCPI命令解释器的设计技术;并逐个分析研究了这些关键技术,对IEEE1588精确时间同步协议、IVI-COM驱动程序和SCPI命令解释器的设计提出了解决方案;分析研究LXI规范对Web界面的设计要求,开发出了适用于LXI仪器系统的Web界面;研究实现了LXI仪器系统中使用范围最广、优先级别最高的IP配置协议——DHCP。本文首次研究描述出了LXI仪器系统的工作流程;提出了四种解决LXI仪器系统通信中实时性和可靠性的方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 LXI总线标准概述
• 1.1.1 测试总线的发展
• 1.1.2 LXI总线的产生背景
• 1.1.3 LXI总线标准简介
• 1.1.4 LXI总线的特点及优势
• 1.2 LXI总线的现状和发展趋势
• 1.2.1 LXI总线的现状
• 1.2.2 LXI总线的发展趋势
• 1.3 课题来源和论文内容
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 论文的主要内容
• 第二章 LXI仪器系统的总体设计方案
• 2.1 LXI仪器系统的构建方案
• 2.1.1 单一LXI总线仪器的系统设计方案
• 2.1.2 LXI与其它总线仪器的混合系统设计方案
• 2.2 LXI仪器系统的总体设计
• 2.2.1 LXI仪器系统的构建
• 2.2.2 LXI仪器系统的工作流程
• 2.2.3 LXI仪器系统的特点
• 2.3 LXI仪器系统的构建模块
• 2.3.1 基于S3C2410 嵌入式仪器仪表平台
• 2.3.2 LXI多功能表与频率计模块
• 2.3.3 LXI数据采集卡与数字存储示波器模块
• 2.4 本章小结
• 第三章 构建LXI仪器系统的关键技术研究
• 3.1 LXI仪器系统的网络化技术
• 3.1.1 LXI仪器系统的网络规范
• 3.1.2 LXI仪器系统的网络配置
• 3.2 LXI仪器系统的数据通信及其可靠性
• 3.2.1 LXI仪器系统的数据通信方式
• 3.2.2 TCP/IP协议实现LXI仪器系统通信
• 3.2.3 LXI仪器系统中数据包格式及处理过程
• 3.2.4 数据通信的实时性与可靠性
• 3.3 IEEE1588 精确时间协议的实现技术
• 3.3.1 IEEE1588 同步机理
• 3.3.2 IEEE1588 同步过程
• 3.3.3 IEEE1588 同步实现
• 3.4 LXI仪器的触发技术
• 3.4.1 基于LAN消息的触发方式
• 3.4.2 基于IEEE1588 精确时间同步协议的触发方式
• 3.4.3 基于硬件总线的触发方式
• 3.5 IVI规范驱动程序设计
• 3.5.1 IVI规范及系统结构
• 3.5.2 IVI驱动程序工作机制
• 3.5.3 IVI-COM驱动程序设计
• 3.6 SCPI命令解析器设计
• 3.6.1 SPCI的概述
• 3.6.2 SCPI解释器的设计
• 3.6.3 SCPI命令的解析过程
• 3.7 本章小结
• 第四章 LXI仪器系统IP配置以及Web界面的设计
• 4.1 LXI仪器系统的Web界面设计
• 4.1.1 LXI仪器系统的Web主界面
• 4.1.2 LAN配置界面、同步配置界面和状态界面
• 4.1.3 Web界面再现
• 4.2 LXI仪器系统的IP配置方案
• 4.3 DHCP协议实现LXI仪器系统IP配置
• 4.3.1 DHCP的工作原理
• 4.3.2 LXI仪器系统中DHCP实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 下一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读研期间的研究成果