新一代開放式儀器接口標準LXI(05-100)

　　LXI標準要求全部模塊提供WEB網(wǎng)頁信息,從標準的WSC瀏覽器得到可視頁面,以及HTML語言4.01版本以上的超文本傳送協(xié)議(HTTP1.1)。以便LXI模塊制造商構(gòu)建完整的儀器用戶界面,提供儀器的圖形瀏覽器網(wǎng)頁用于設置模塊的各種參數(shù)。此外,通過WEB頁還可獲得更多信息,包括傳送資料、遠程測控等。

　　LXI標準的時間同步

　　以太網(wǎng)是非常成功的通信網(wǎng)絡,能夠?qū)崿F(xiàn)點對點和點對多點的數(shù)據(jù)包傳送,但在串行傳送過程中并不傳送時鐘。常用測量儀器的三種開放總線GPIB、VXI 和PXI都設有專用的時鐘線,實現(xiàn)組網(wǎng)儀器時間的嚴格同步。LXI標準引入IEEE1588標準(網(wǎng)絡測量和控制系統(tǒng)的時鐘同步協(xié)議)用來完善以太網(wǎng)的時鐘同步功能,獲得滿意的結(jié)果。IEEE1588是在2002年批準作為標準,目的在于將(以太網(wǎng)為對象的)分布式通信網(wǎng)絡擴大作為測量和控制系統(tǒng)時,借助軟件和硬件方法將組網(wǎng)器件的從時鐘與控制機的主要時鐘實現(xiàn)同步。

　　IEEE1588協(xié)議的組網(wǎng)器件的時間同步過程如圖1所示。

 

　　圖1　LXI器件的時鐘同步過程

　　為克服主時鐘隨時間變化產(chǎn)生的漂移,需要定時校準主時鐘,IEEE1588采用協(xié)調(diào)世界時(UTC)作為基準,UTC由全球分布的授時臺發(fā)布,具有銫原子的自振頻率的穩(wěn)定度。整個以太網(wǎng)的同步過程要幾秒鐘,主從時鐘的同步精度小于100ns,執(zhí)行IEEE1588協(xié)議的LXI儀器系統(tǒng),可將原來以太網(wǎng)各器件的最大延遲時間1000S縮短至10s以下。與VXI和PXI在互連背板上增加時鐘線的方法不同,LXI標準沒有額外的時鐘線,使用以太網(wǎng)原有的串行數(shù)據(jù)線傳送時鐘信號,不受機箱背板空間的限制,器件無需在物理上緊靠置放。時鐘同步過程領(lǐng)先主時鐘的時間戳記和偏移補償來建立,充分發(fā)揮IEEE1588協(xié)議的優(yōu)點,為測量儀器組網(wǎng)提供一種新的時鐘同步方法。現(xiàn)在,LXI標準開辟器件間非物理上靠近的同步測量的環(huán)境,為跨越多重器件的相關(guān)測量提供精確的定時同步,將成為要求精確相關(guān)信號測量的應用提供必要的條件。隨著以太網(wǎng)的傳輸率向10GB/S以上發(fā)展,IEEE1588協(xié)議亦將有相應修訂,使得LXI標準提高到更高同步水平。

　　LXI標準的觸發(fā)總線

　　LXI標準對器件的觸發(fā)分級與器件的功能分級一樣,對三個級別器件的觸發(fā)條件作了規(guī)定：

　　C級器件：基本級別,器件供應商可選用自己的觸發(fā)總線。

　　B級器件：支持IEEE1588協(xié)議的觸發(fā)能力。

　　A級器件：在B級器件基礎上增加硬件觸發(fā)總線。