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        利用LXI示波器搭建分布式測試系統

        作者: 時間:2012-10-24 來源:網絡 收藏
        傳統的測試儀器僅有單一的測試測量功能,而且只返回給用戶簡單的測量結果。這樣的儀器雖然精度高、反應速度快并能滿足用戶基本的測試需求,但計算機技術的快速發展,使越來越多的儀器用戶需要借助高級測量儀器在PC端對測量結果進行分析。儀器I/O也隨之出現。此外,還需要多種儀器進行精確觸發和協同工作,也要求各種儀器具備統一的總線接口標準。于是,各大儀器廠商制定了眾多的儀器總線標準,其中包括GPIB、VXI、PXI以及備受業界推崇的LXI標準。LXI作為一種新的測試測量總線標準,擁有高速數據吞吐、連接方式簡單、靈活的編程環境、IEEE1588精確定時同步等眾多優勢。這些特點也使它成為下一代高性能測試總線的主流,尤其是在分布式測試領域。
        LXI總線的特點及優勢

        LXI聯盟成立于2004年,其成立的目的在于簡化測試系統集成方法,提高測試系統數據吞吐率,降低成本以及采用以太網技術和IEEE1588等非常成熟的通信和觸發技術來保證不同儀器廠商之間的兼容性。自2005年發布LXI 1.0版總線標準以來,現已推出1.2.01版,而在美國軍方的推動下迅速發展,目前LXI也已被定為下一代美軍電子測試系統的標準。

        GPIB、VXI、PXI等較重要的儀器I/O總線在不同的應用領域具有各自的局限性。GPIB于1965年由惠普公司提出,用于連接計算機和可編程儀器,是目前通用儀器的標準接口總線,其局限性包括成本高、速度慢、距離和節點數受限制、需要另配GPIB卡等。

        VXI總線的優點是速度快(160MBps)并擁有精確的時間同步,但它需要高成本機箱和特殊接口,因而在民用領域的推廣有限。

        作為VXI的替代,PXI利用成熟的PC技術在儀器上進行擴展,是近年來比較流行的一種總線形式,但它和VXI一樣需要獨立的機箱,成本較高。而卡箱式儀器還有一個共有的問題,就是其系統查錯將是件非常復雜的事情。

        與以上幾種總線標準相比,LXI總線標準擁有眾多優勢。LXI聯盟提出了利用現有的以太網技術對測試儀器I/O擴展,利用廉價的LAN連接設備(LAN網線、路由器和交換機)進行儀器連接,大大削減了系統集成的硬件成本 (見圖1) 。

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        LXI總線具有很高的數據吞吐率,未來10G以太網的速度將極大提升整個LXI測試系統的數據吞吐率,可滿足眾多系統集成者在很長一段時間內對數據傳輸速度的需求。利用LXI總線能方便地建立分布測試系統。卡箱式儀器,或者是使用GPIB總線的儀器受限于總線的長度和測試儀器節點數,很難進行分布式測試。而LXI因為使用了以太網技術,用戶可以將不同的測試儀器放到遠程測試點,在辦公室里輸入儀器的IP地址就可以得到分散各地的測試數據。LXI可以通過IEEE1588進行納秒級的時鐘同步,實現本地和遠程儀器的同步工作和數據同步采集。如果需要更高精度的同步測量,LXI-A類儀器可以提供專門的觸發總線,實現本地多機高精度同步和觸發(見圖2)。

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        LXI總線的另一大優勢在于,它可以與各種常見的通信總線協同工作。這使得很多非LXI設備能夠通過LXI-GPIBLXI-VXILXI-PXI轉換器直接連接到LXI測試測量系統,極大增強LXI系統的靈活性和適應能力,從而節約系統資源(見圖3)。

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        此外,對標準IVI驅動的支持,也使LXI儀器能夠適應多種編程語言和開發環境,用戶在更換更高指標的同類儀器時,可避免重新編寫程序的復雜過程。

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