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利用LXI示波器搭建分布式測試系統
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時(shí)間：2012-10-24
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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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(hù)簡(jiǎn)單的測量結果。這樣的儀器雖然精度高、反應速度快并能滿(mǎn)足用戶(hù)基本的測試需求，但計算機技術(shù)的快速發(fā)展，使越來(lái)越多的儀器用戶(hù)需要借助高級測量?jì)x器在PC端對測量結果進(jìn)行分析。儀器I/O也隨之出現。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一的總線(xiàn)接口標準。于是，各大儀器廠(chǎng)商制定了眾多的儀器總線(xiàn)標準，其中包括GPIB、VXI、PXI以及備受業(yè)界推崇的LXI標準。LXI作為一種新的測試測量總線(xiàn)標準，擁有高速數據吞吐、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。這些特點(diǎn)也使它成為下一代高性能測試總線(xiàn)的主流，尤其是在分布式測試領(lǐng)域。
LXI總線(xiàn)的特點(diǎn)及優(yōu)勢
LXI聯(lián)盟成立于2004年，其成立的目的在于簡(jiǎn)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(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)標準以來(lái)，現已推出1.2.01版，而在美國軍方的推動(dòng)下迅速發(fā)展，目前LXI也已被定為下一代美軍電子測試系統的標準。
GPIB、VXI、PXI等較重要的儀器I/O總線(xiàn)在不同的應用領(lǐng)域具有各自的局限性。GPIB于1965年由惠普公司提出，用于連接計算機和可編程儀器，是目前通用儀器的標準接口總線(xiàn)，其局限性包括成本高、速度慢、距離和節點(diǎn)數受限制、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一樣需要獨立的機箱，成本較高。而卡箱式儀器還有一個(gè)共有的問(wèn)題，就是其系統查錯將是件非常復雜的事情。
與以上幾種總線(xiàn)標準相比，LXI總線(xiàn)標準擁有眾多優(yōu)勢。LXI聯(lián)盟提出了利用現有的以太網(wǎng)技術(shù)對測試儀器I/O擴展，利用廉價(jià)的LAN連接設備（LAN網(wǎng)線(xiàn)、路由器和交換機）進(jìn)行儀器連接，大大削減了系統集成的硬件成本 (見(jiàn)圖1) 。 
LXI總線(xiàn)具有很高的數據吞吐率，未來(lái)10G以太網(wǎng)的速度將極大提升整個(gè)LXI測試系統的數據吞吐率，可滿(mǎn)足眾多系統集成者在很長(cháng)一段時(shí)間內對數據傳輸速度的需求。利用LXI總線(xiàn)能方便地建立分布測試系統?？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(cháng)度和測試儀器節點(diǎn)數，很難進(jìn)行分布式測試。而LXI因為使用了以太網(wǎng)技術(shù)，用戶(hù)可以將不同的測試儀器放到遠程測試點(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試數據。LXI可以通過(guò)IEEE1588進(jìn)行納秒級的時(shí)鐘同步，實(shí)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(lèi)儀器可以提供專(zhuān)門(mén)的觸發(fā)總線(xiàn)，實(shí)現本地多機高精度同步和觸發(fā)(見(jiàn)圖2)。 
LXI總線(xiàn)的另一大優(yōu)勢在于，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設備能夠通過(guò)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(jiàn)圖3)。 
此外，對標準IVI驅動(dòng)的支持，也使LXI儀器能夠適應多種編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境，用戶(hù)在更換更高指標的同類(lèi)儀器時(shí)，可避免重新編寫(xiě)程序的復雜過(guò)程。
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