LXI-VXI适配器研制

论文摘要

本论文对LXI-VXI适配器进行了研究。LXI-VXI适配器在将VXI测试系统纳入到LXI测试系统框架下以组建混合测试系统中起着关键的作用,其性能的高低直接决定了整个混合系统的性能。本文对于推动我国LXI技术的进步和实现LXI自动化测试系统的国产化具有重要的意义。LXI-VXI适配器,既要符合LXI规范又要符合VXI规范,实现VXI系统到LXI系统的无缝连接,使LXI-VXI混合测试系统既能发挥VXI测试系统的优点又能发挥LXI测试系统的优势。本论文在深入分析LXI规范、VXI总线规范和网络协议的基础上,通过对国外同类产品的研究,制定了LXI-VXI适配器设计的功能要求和总体方案。在硬件设计中,从功能上分为LXI接口部分和VXI接口部分,LXI接口部分以嵌入式系统为核心,与网络物理层接口芯片一起实现LAN接口,并增加一片FPGA芯片主要负责IEEE1588的硬件实现;VXI接口部分,通过采用FPGA芯片实现VXI接口时序和实现VXI接口部分的各项功能。软件上,选用稳定、网络功能强大的嵌入式Linux操作系统作为LXI-VXI适配器的软件运行平台,并在此基础上,采用Linux网络编程中的并发服务器模型,编程实现了LXI-VXI适配器的仪器操作、基于驱动程序的命令触发模式、直接LAN消息触发模式以及基于时间的事件触发模式等功能;利用HTML和CGI技术实现了适配器的Web接口功能;另外开发了基于Windows平台的VISA库,实现了支持LAN接口的资源管理器和VISA库函数。实际测试及运行结果表明本课题理论分析正确,设计合理,研制的模块各项技术指标均满足设计要求,取得良好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 LXI 技术
• 1.2.2 混合型测试系统
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文结构
• 第2章 LXI-VXI 适配器总体设计方案
• 2.1 LXI-VXI 适配器设计要求
• 2.2 总体设计方案
• 2.3 硬件设计方案
• 2.3.1 嵌入式微处理器选择
• 2.3.2 VXI 接口部分硬件电路设计方案
• 2.4 软件设计方案
• 2.4.1 嵌入式操作系统选择
• 2.4.2 VISA 库设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 LXI-VXI 适配器硬件电路设计
• 3.1 LXI 接口硬件电路设计
• 3.1.1 嵌入式微处理器AT91RM9200
• 3.1.2 存储电路设计
• 3.1.3 以太网物理层接口电路设计
• 3.2 VXI 接口部分硬件电路设计
• 3.2.1 外部总线接口EBI 到VXI 的时序转换
• 3.2.2 VXI 总线功能单元设计
• 3.2.3 其它功能电路设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 LXI-VXI 适配器软件设计
• 4.1 LXI 接口软件设计
• 4.1.1 Linux 设备驱动开发
• 4.1.2 LXI 接口功能要求及分析
• 4.1.3 服务器模型选择及其关键技术
• 4.1.4 仪器操作及触发机制实现
• 4.1.5 Web 接口实现
• 4.2 VISA 库设计
• 4.2.1 Windows 网络编程
• 4.2.2 资源管理器设计
• 4.2.3 VISA 库函数设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 LXI-VXI 适配器系统功能测试
• 5.1 测试环境
• 5.2 系统功能测试及其结果分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢