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LXI-VXI适配器研制

作　者: 刘贯伟
导　师: 孙圣和
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: LXI VXI 适配器 嵌入式系统
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 69次
引　用: 1次
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内容摘要


本论文对LXI-VXI适配器进行了研究。LXI-VXI适配器在将VXI测试系统纳入到LXI测试系统框架下以组建混合测试系统中起着关键的作用,其性能的高低直接决定了整个混合系统的性能。本文对于推动我国LXI技术的进步和实现LXI自动化测试系统的国产化具有重要的意义。LXI-VXI适配器,既要符合LXI规范又要符合VXI规范,实现VXI系统到LXI系统的无缝连接,使LXI-VXI混合测试系统既能发挥VXI测试系统的优点又能发挥LXI测试系统的优势。本论文在深入分析LXI规范、VXI总线规范和网络协议的基础上,通过对国外同类产品的研究,制定了LXI-VXI适配器设计的功能要求和总体方案。在硬件设计中,从功能上分为LXI接口部分和VXI接口部分,LXI接口部分以嵌入式系统为核心,与网络物理层接口芯片一起实现LAN接口,并增加一片FPGA芯片主要负责IEEE1588的硬件实现;VXI接口部分,通过采用FPGA芯片实现VXI接口时序和实现VXI接口部分的各项功能。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-VXI适配器的软件运行平台,并在此基础上,采用Linux网络编程中的并发服务器模型,编程实现了LXI-VXI适配器的仪器操作、基于驱动程序的命令触发模式、直接LAN消息触发模式以及基于时间的事件触发模式等功能;利用HTML和CGI技术实现了适配器的Web接口功能;另外开发了基于Windows平台的VISA库,实现了支持LAN接口的资源管理器和VISA库函数。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  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 研究的目的和意义  8
  1.2 国内外发展现状  8-13
    1.2.1 LXI 技术  9-11
    1.2.2 混合型测试系统  11-13
  1.3 主要研究内容  13-15
  1.4 论文结构  15-16
第2章 LXI-VXI 适配器总体设计方案  16-24
  2.1 LXI-VXI 适配器设计要求  16-17
  2.2 总体设计方案  17-18
  2.3 硬件设计方案  18-21
    2.3.1 嵌入式微处理器选择  19-20
    2.3.2 VXI 接口部分硬件电路设计方案  20-21
  2.4 软件设计方案  21-23
    2.4.1 嵌入式操作系统选择  22-23
    2.4.2 VISA 库设计  23
  2.5 本章小结  23-24
第3章 LXI-VXI 适配器硬件电路设计  24-39
  3.1 LXI 接口硬件电路设计  24-30
    3.1.1 嵌入式微处理器AT91RM9200  24-26
    3.1.2 存储电路设计  26-27
    3.1.3 以太网物理层接口电路设计  27-30
  3.2 VXI 接口部分硬件电路设计  30-38
    3.2.1 外部总线接口EBI 到VXI 的时序转换  31-34
    3.2.2 VXI 总线功能单元设计  34-36
    3.2.3 其它功能电路设计  36-38
  3.3 本章小结  38-39
第4章 LXI-VXI 适配器软件设计  39-67
  4.1 LXI 接口软件设计  39-63
    4.1.1 Linux 设备驱动开发  39-42
    4.1.2 LXI 接口功能要求及分析  42-45
    4.1.3 服务器模型选择及其关键技术  45-52
    4.1.4 仪器操作及触发机制实现  52-60
    4.1.5 Web 接口实现  60-63
  4.2 VISA 库设计  63-65
    4.2.1 Windows 网络编程  63-64
    4.2.2 资源管理器设计  64-65
    4.2.3 VISA 库函数设计  65
  4.3 本章小结  65-67
第5章 LXI-VXI 适配器系统功能测试  67-72
  5.1 测试环境  67
  5.2 系统功能测试及其结果分析  67-71
  5.3 本章小结  71-72
结论  72-73
参考文献  73-76
攻读学位期间发表的学术论文  76-78
致谢  78

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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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