LXI總線技術(shù)特點及其在分布式測試與診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

經(jīng)過綜合考慮，本系統(tǒng)采用了以LXI總線為主，VXI和GPIB等其它總線為輔的混合總線體系結(jié)構(gòu)，如圖2所示。在這個系統(tǒng)中，大多數(shù)監(jiān)測點采用LXI儀器來實現(xiàn)測量和控制，各個LXI儀器直接連接到網(wǎng)絡(luò)上，由于每個LXI設(shè)備有自己的處理器，所以監(jiān)測節(jié)點處不需要終端計算機。對于某些試驗項目，如導(dǎo)彈地面測試，有相對成熟的VXI或GPIB總線系統(tǒng)，為了節(jié)約成本，將這些系統(tǒng)也接入到LXI總線系統(tǒng)中。由于很多儀器供應(yīng)商提供了GPIB與LAN得轉(zhuǎn)換器，以及支持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧悴劭刂破?，這就使已有的GPIB、VXI和PXI測試系統(tǒng)可以很容易地接入到整個LXI網(wǎng)絡(luò)中來。從圖2可以看出，采用LXI總線技術(shù)即簡化了系統(tǒng)配置，節(jié)約了系統(tǒng)資源，又增加了系統(tǒng)得靈活性。

圖2 分布式測試與故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.2 同步測試的實現(xiàn)策略
在分布式測試與故障診斷系統(tǒng)中，同步測試、同步試驗是一個非常普遍的需求。VXI儀器可以通過背板總線觸發(fā)實現(xiàn)同步測試，但是這種方法對于同一機箱內(nèi)的模塊之間是可行的，對于不同機箱之間就難以實現(xiàn)同步。LXI儀器提供了三種同步觸發(fā)機制：網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)，IEEE－1588時鐘同步觸發(fā)和觸發(fā)總線。下面將分析這三種機制的實現(xiàn)機理并提出遠程測試與故障診斷系統(tǒng)的同步實現(xiàn)策略。

3.2.1 網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)
實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，多個LXI設(shè)備之間通過交換機或集線器連接在一起，網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)消息可以由計算機發(fā)給所有設(shè)備，或者由其中一個設(shè)備發(fā)給其它所有設(shè)備，這樣就可以實現(xiàn)一點對多點的觸發(fā)應(yīng)用，因為觸發(fā)消息在網(wǎng)絡(luò)間的傳遞是采用標(biāo)準(zhǔn)UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不需要網(wǎng)絡(luò)握手，所以網(wǎng)絡(luò)延時比采用TCP/IP協(xié)議時小的多；另外，觸發(fā)消息也可以由其中一個設(shè)備發(fā)給同一網(wǎng)段中的另一個設(shè)備，這是點對點的觸發(fā)方式。采用網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)的優(yōu)點是：

1) 比通過軟件觸發(fā)有更大的靈活性
2) 不需要專門的觸發(fā)線
3) 沒有距離的限制
4) LXI模塊之間可以相互協(xié)調(diào)，排除了計算機處理速度的瓶頸影響，從而減小了網(wǎng)絡(luò)延時

圖3 網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2.2 IEEE-1588 時鐘同步觸發(fā)
IEEE-1588的時鐘同步網(wǎng)絡(luò)拓補結(jié)構(gòu)如圖4所示。在網(wǎng)絡(luò)中選擇其中一個LXI儀器做為主時鐘儀器，其它儀器為從時鐘儀器。同步原理如圖5所示。

圖4 IEEE-1588網(wǎng)絡(luò)時鐘同步結(jié)構(gòu)圖

主時鐘向所有從時鐘發(fā)出一個同步信息包（簡稱SyncMessage 信息），而且這個信息包中包含有信息發(fā)出的精確時間，假設(shè)主時鐘發(fā)出信息包的精確時間為T1。

從時鐘接收同步信息包，假設(shè)從時鐘接收到信息包的時間為T2。T2=T1-offset＋delay1，delay1為網(wǎng)絡(luò)延時。

然后，從時鐘在T3時刻發(fā)出延時請求信息包（簡稱DelayMessage）,主時鐘在T4時刻收到這個信息包。T3=t4-offsetdelay2。delay2為網(wǎng)絡(luò)延時。

主時鐘最后給從時鐘發(fā)送一個延時響應(yīng)信息包（簡稱DelayResp）這個信息包中含有T4這個時間。