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LXI-GPIB适配器研制

作　者: 王鹏
导　师: 付平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: GPIB适配器 LXI IVI-COM 嵌入式系统
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 52次
引　用: 1次
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内容摘要


本论文对LXI-GPIB适配器进行了研究。LXI-GPIB适配器能将现有的大量GPIB测试设备纳入到LXI测试系统框架下,并组建基于LXI总线协议的网络化测试系统。具备GPIB接口的测试设备在本文设计的LXI-GPIB适配器协助下通过计算机网络与基于LXI标准的测量仪器和测试模块实现数据通信及命令交换。本文对于升级现有测试系统和实现LXI自动化测试系统的国产化具有重要的意义。本论文在深入分析、理解LXI总线规范、GPIB总线规范和网络协议的基础上,通过对国外同类产品的对比研究,制定了LXI-GPIB适配器设计的功能要求和总体方案。在设计中,AT91RM9200处理器和LXT971A物理层芯片负责LXI-GPIB适配器的系统核心控制及LXI接口实现,选则i-GPIB 72010芯片实现GPIB接口功能并采用EPM7128ST100 CPLD完成72010芯片与ARM外部总线的通信;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-GPIB适配器的软件运行平台,并在此基础上开发了GPIO、EBI、TWI等设备驱动程序,实现了LXI C类仪器LXI接口的LAN配置、LAN发现、命令触发机制以及Web接口;结合COM组件技术开发了LXI-GPIB适配器的IVI-COM可互换仪器驱动程序并设计出基于该驱动的仪器软面板,同时开发出基于Java Applet高可用性的Web软面板。在论文最后,分别对LXI接口、GPIB接口及控制软面板进行测试,并给出测试结果。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。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-15
  1.1 研究的目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状及分析  9-11
  1.3 主要研究内容  11-13
  1.4 论文结构  13-15
第2章 LXI-GPIB 适配器总体设计方案  15-29
  2.1 需求分析及主要功能和技术指标  15-17
    2.1.1 需求分析  15-16
    2.1.2 主要功能和技术指标  16-17
  2.2 硬件设计方案  17-21
    2.2.1 LXI 接口硬件设计方案  18-19
    2.2.2 GPIB 接口硬件电路设计方案  19-21
  2.3 软件设计方案  21-28
    2.3.1 LXI 接口软件  22-23
    2.3.2 顶层应用软件设计  23-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章 LXI-GPIB 适配器硬件电路设计  29-37
  3.1 LXI 接口硬件电路设计  29-33
    3.1.1 ARM920T 嵌入式微处理器  30-32
    3.1.2 存储设备  32-33
  3.2 GPIB 接口硬件设计  33-36
    3.2.1 GPIB 接口芯片i-GPIB 72010  33-35
    3.2.2 EBI 接口与i-GPIB 72010 时序转换  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章 LXI-GPIB 适配器软件设计  37-64
  4.1 系统移植与驱动开发  37-41
    4.1.1 嵌入式Linux 裁剪及移植  37-38
    4.1.2 Linux 驱动设计  38-41
  4.2 命令触发服务器开发  41-46
    4.2.1 并发多线程服务器模型  41-42
    4.2.2 服务器功能实现  42-46
  4.3 LXI 接口软件设计  46-54
    4.3.1 LAN 配置及Web 接口的实现  47-50
    4.3.2 基于VXI-11 的LAN 发现的实现  50-54
  4.4 基于Java Applet 的软面板实现  54-57
  4.5 基于IVI-COM 驱动程序的软面板实现  57-63
    4.5.1 开发IVI-COM 框架搭建  58-59
    4.5.2 关键方法实现  59-61
    4.5.3 驱动程序的调用与软面板的实现  61-63
  4.6 本章小结  63-64
第5章 LXI-GPIB 适配器功能测试  64-75
  5.1 测试环境与测试工具说明  64-66
    5.1.1 交叉编译、NFS 和串行调试输出  64-65
    5.1.2 网络数据捕获工具  65-66
    5.1.3 NI GPIB 协议分析器  66
  5.2 系统功能测试及其结果分析  66-74
    5.2.1 LXI 接口测试及结果  67-70
    5.2.2 GPIB 接口测试及结果  70-71
    5.2.3 软面板测试及结果  71-74
  5.3 本章小结  74-75
结论  75-76
参考文献  76-80
致谢  80

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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