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LXI(局域網(wǎng)擴(kuò)展儀器)是基于LAN的測(cè)試總線,邏輯分析儀是數(shù)字測(cè)試系統(tǒng)中重要的測(cè)試調(diào)試工具,LXI邏輯分析儀是一個(gè)支持網(wǎng)絡(luò)化分布式的LXI儀器??梢詫?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字測(cè)試調(diào)試任務(wù),還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多臺(tái)LXI儀器之間高精度的時(shí)間同步和觸發(fā),實(shí)現(xiàn)分布式的測(cè)量。最終實(shí)現(xiàn)觸發(fā)精度達(dá)到500ns以內(nèi),具有64個(gè)高速數(shù)據(jù)通道和4個(gè)高速時(shí)鐘通道,最大采樣率為1GS/s,最大存儲(chǔ)深度為8Mb/通道的LXI邏輯分析儀。
儀器總線在自動(dòng)測(cè)試和控制系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,現(xiàn)有儀器總線GPIB、PXI、VXI等均為集中式總線。并且這些總線組成的測(cè)試系統(tǒng)都有各自的不足:GPIB總線儀器的體積大、效率低、成本高;VXI儀器總線則要求必須采用VXI機(jī)箱,成本高;PXI儀器總線尚未被IEEE標(biāo)準(zhǔn)采納不易推廣,其支持的模塊較少,發(fā)展受限。并且上述總線儀器基本上都不具有分布式網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn),雖說(shuō)GPIB總線儀器具有分布式的特點(diǎn),但是它的距離非常有限,這都妨礙了測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)構(gòu)成的發(fā)展。
隨著科學(xué)技術(shù)和因特網(wǎng)的迅速發(fā)展,測(cè)試任務(wù)日趨復(fù)雜,測(cè)試點(diǎn)越來(lái)越分散,分布式網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試已成為測(cè)試發(fā)展的一個(gè)重要方向?,F(xiàn)代很多測(cè)試任務(wù)的被測(cè)對(duì)象地域位置相差很遠(yuǎn),整個(gè)測(cè)試范圍一周大約有幾十公里,甚至上百公里。同時(shí)測(cè)試項(xiàng)目也很多,如航天系統(tǒng)的測(cè)量與控制,飛機(jī)的定位導(dǎo)航,科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)試與測(cè)試,這使得監(jiān)測(cè)點(diǎn)比較多又不集中在一起。因此這樣的測(cè)試環(huán)境需要應(yīng)用分布式的測(cè)試系統(tǒng),傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)已不能勝任。對(duì)于某些測(cè)試任務(wù),要求某些測(cè)試設(shè)備具有協(xié)同操作的特性,如某些工業(yè)自動(dòng)化的動(dòng)作控制部分要求100ns的時(shí)鐘同步性能。某些測(cè)試對(duì)象需要遠(yuǎn)程測(cè)試和控制。為了解決這個(gè)問(wèn)題,提出了一種新型儀器——LXI(LAN extensions for instrumentation)儀器。LXI儀器不需要專用的機(jī)箱和零槽控制器,它能為用戶提供開放式結(jié)構(gòu)、高可靠性、體積小、成本低廉、靈活緊湊、性能優(yōu)異、生命周期長(zhǎng)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。同時(shí),基于LAN連通能力使LXI模塊能在世界任何地方被訪問(wèn),構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)。采用web頁(yè)作為控制界面,使得對(duì)儀器的控制也更加方便。B類以上LXI儀器具有高精度的時(shí)間觸發(fā)和同步模塊,可以實(shí)現(xiàn)不同儀器間高精度的同步。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字系統(tǒng)特別是數(shù)字總線系統(tǒng)已經(jīng)成為電子設(shè)備必不可缺少的核心部分,邏輯分析儀作為數(shù)據(jù)領(lǐng)域測(cè)試的主要測(cè)試儀器,在數(shù)字系統(tǒng)的測(cè)試與調(diào)試中發(fā)揮了非常重要的作用。好的邏輯分析儀將為科學(xué)研究工作帶來(lái)極大的方便,可以將科學(xué)研究人員從繁重的測(cè)試工作中解放出來(lái),其主要技術(shù)指標(biāo)有最大采樣率,存儲(chǔ)深度,采集通道數(shù)等等,這些參數(shù)決定著一臺(tái)邏輯分析儀可以同時(shí)采集的數(shù)據(jù)和波形完整程度以及抗干擾的能力。
本設(shè)計(jì)是集LXI總線和邏輯分析儀于一體的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化分布式的LXI邏輯分析儀,其不僅可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)字測(cè)試任務(wù),還可以實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間同步和觸發(fā),同時(shí)可以利用局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布式的測(cè)量。因此在未來(lái)測(cè)試中無(wú)論科學(xué)研究人員身處何處,都可以使用基于網(wǎng)絡(luò)化的LXI邏輯分析儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的檢測(cè),隨著3G技術(shù)的不斷完善發(fā)展,我們有理由相信在不久的將來(lái),基于無(wú)線的LXI邏輯分析儀將極大的解放科學(xué)研究人員的工作量,為測(cè)試工作帶來(lái)方便。最重要的一點(diǎn)是LXI邏輯分析儀具有一個(gè)高精度的時(shí)鐘同步接口,可以支持IEEE1588高精準(zhǔn)時(shí)鐘同步,同步精度可以達(dá)到亞微秒級(jí),該精度為國(guó)內(nèi)LXI儀器的已知最高精度。
最終實(shí)現(xiàn)觸發(fā)精度達(dá)到500ns以內(nèi),具有64個(gè)高速數(shù)據(jù)通道和4個(gè)高速時(shí)鐘通道,最大采樣率為1GS/s,最大存儲(chǔ)深度為8Mb/通道的LXI邏輯分析儀。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎(jiǎng)
在2011年6月11日獲得第十一屆“挑戰(zhàn)杯”四川省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。
查新報(bào)告(詳見附件)。