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利用LXI示波器搭建分布式測試系統(tǒng)

作者：時(shí)間：2012-10-24 來源：網(wǎng)絡(luò)

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傳統(tǒng)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(jié)果。這樣的儀器雖然精度高、反應(yīng)速度快并能滿足用戶基本的測試需求，但計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)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(jié)果進(jìn)行分析。儀器I/O也隨之出現(xiàn)。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(tǒng)一的總線接口標(biāo)準(zhǔn)。于是，各大儀器廠商制定了眾多的儀器總線標(biāo)準(zhǔn)，其中包括GPIB、VXI、PXI以及備受業(yè)界推崇的LXI標(biāo)準(zhǔn)。LXI作為一種新的測試測量總線標(biāo)準(zhǔn)，擁有高速數(shù)據(jù)吞吐、連接方式簡單、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的主流，尤其是在分布式測試領(lǐng)域。
LXI總線的特點(diǎn)及優(yōu)勢

LXI聯(lián)盟成立于2004年，其成立的目的在于簡化測試系統(tǒng)集成方法，提高測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)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)來保證不同儀器廠商之間的兼容性。自2005年發(fā)布LXI 1.0版總線標(biāo)準(zhǔn)以來，現(xiàn)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(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

GPIB、VXI、PXI等較重要的儀器I/O總線在不同的應(yīng)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(jì)算機(jī)和可編程儀器，是目前通用儀器的標(biāo)準(zhǔn)接口總線，其局限性包括成本高、速度慢、距離和節(jié)點(diǎn)數(shù)受限制、需要另配GPIB卡等。

VXI總線的優(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(jī)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(kuò)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(dú)立的機(jī)箱，成本較高。而卡箱式儀器還有一個(gè)共有的問題，就是其系統(tǒng)查錯(cuò)將是件非常復(fù)雜的事情。

與以上幾種總線標(biāo)準(zhǔn)相比，LXI總線標(biāo)準(zhǔn)擁有眾多優(yōu)勢。LXI聯(lián)盟提出了利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)對測試儀器I/O擴(kuò)展，利用廉價(jià)的LAN連接設(shè)備（LAN網(wǎng)線、路由器和交換機(jī)）進(jìn)行儀器連接，大大削減了系統(tǒng)集成的硬件成本 (見圖1) 。

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LXI總線具有很高的數(shù)據(jù)吞吐率，未來10G以太網(wǎng)的速度將極大提升整個(gè)LXI測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率，可滿足眾多系統(tǒng)集成者在很長一段時(shí)間內(nèi)對數(shù)據(jù)傳輸速度的需求。利用LXI總線能方便地建立分布測試系統(tǒng)?？ㄏ涫絻x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(jié)點(diǎn)數(shù)，很難進(jìn)行分布式測試。而LXI因?yàn)槭褂昧艘蕴W(wǎng)技術(shù)，用戶可以將不同的測試儀器放到遠(yuǎn)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(shù)據(jù)。LXI可以通過IEEE1588進(jìn)行納秒級的時(shí)鐘同步，實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程儀器的同步工作和數(shù)據(jù)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(fā)總線，實(shí)現(xiàn)本地多機(jī)高精度同步和觸發(fā)(見圖2)。

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LXI總線的另一大優(yōu)勢在于，它可以與各種常見的通信總線協(xié)同工作。這使得很多非LXI設(shè)備能夠通過LXI-GPIBLXI-VXILXI-PXI轉(zhuǎn)換器直接連接到LXI測試測量系統(tǒng)，極大增強(qiáng)LXI系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)能力，從而節(jié)約系統(tǒng)資源(見圖3)。

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此外，對標(biāo)準(zhǔn)IVI驅(qū)動(dòng)的支持，也使LXI儀器能夠適應(yīng)多種編程語言和開發(fā)環(huán)境，用戶在更換更高指標(biāo)的同類儀器時(shí)，可避免重新編寫程序的復(fù)雜過程。

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