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LXI关键技术研究

作　者: 王彪
导　师: 张毅刚
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: LXI LCI VXI-11 mDNS IEEE 1588
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 193次
引　用: 4次
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内容摘要

LXI标准作为自动测试和测量领域的最新发展方向,将成熟的工业标准和测试、测量规范有机地整合为一体,使其具有超越前者的强大的连通能力和开放性能,为组建自动测试和测量系统提供更为简便、灵活、高效、低成本的解决思路。本文综述了LXI技术内涵,将其与目前主流的测试总线(接口)进行了全方位的比较,证明了LXI具有全面的技术优势和广阔的技术发展空间,因此必将成为未来自动测试总线(接口)的主流。本文提出了采用ARM7处理器和μClinux操作系统组建的嵌入式系统平台实现LXI通用接口模块的开发方法。在此基础上提出了LXI设备开发硬件接口和软件接口的概念,设计出了LXI设备内部的软件架构,并解决了LXI中的三个最基本的关键技术:LAN配置及Web技术;仪器发现技术;基于DP83640实现IEEE 1588技术。首先,LAN配置和Web接口技术解决了LXI设备区别于一般网络仪器的最基本特征;设备发现为自动测试系统设备管理提供了基本信息,尤其mDNS协议的成功移植将以往仪器发现模式由被动变为主动,为组建系统提供更大的灵活性;通过对DP83640的成功开发,实现了LXI B类接口,为组建LXI系统提供了高精度的时间同步性能。在符合LXI规范基础上,本文在多方面对LXI接口进行了扩展设计,提高了LXI接口的可控性、可重用性和易用性。本文对开发完成的原理样机进行了全面的测试,通过对测试结果的分析,本文所设计的LXI接口内部功能符合LXI规范1.3版本对B类接口的要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-17
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8
  1.2 LXI概述  8-9
  1.3 LXI的关键技术及其优势  9-13
    1.3.1 以太网技术  10
    1.3.2 Web接口技术  10
    1.3.3 仪器发现和识别技术  10-11
    1.3.4 驱动程序技术  11
    1.3.5 精密时间同步技术  11-12
    1.3.6 硬件触发总线技术  12
    1.3.7 分布式应用技术  12-13
  1.4 LXI与现有测试总线技术的比较  13-14
  1.5 国内外研究现状分析  14-15
  1.6 本文主要内容及结构  15-17
第2章 LXI功能分析及软硬件结构设计  17-27
  2.1 LXI设备功能分析  17-18
  2.2 LXI硬件结构设计  18-23
    2.2.1 LXI接口模块硬件结构介绍  18-19
    2.2.2 以太网接口设计  19-21
    2.2.3 LCI机构及状态指示接口设计  21-22
    2.2.4 功能单元控制接口设计  22-23
  2.3 LXI接口软件结构设计  23-26
    2.3.1 操作系统平台选择  24
    2.3.2 LXI接口模块软件层次结构设计  24-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 LAN配置及Web技术  27-45
  3.1 LAN配置程序设计  27-29
  3.2 LAN配置子功能设计  29-36
    3.2.1 IP配置技术  29-32
    3.2.2 主机名配置技术  32-34
    3.2.3 LAN状态指示器  34-35
    3.2.4 以太网连接监视  35
    3.2.5 LCI功能设计  35-36
  3.3 LXI Web接口设计  36-39
    3.3.1 搭建LXI Web服务器  36-37
    3.3.2 Web页及CGI程序设计  37-39
  3.4 LAN配置及Web接口一致性测试  39-44
    3.4.1 一致性测试环境  39-40
    3.4.2 一致性测试流程  40-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章设备发现及识别功能的实现  45-59
  4.1 LXI设备发现及识别介绍  45
  4.2 基于VXI-11 协议的设备发现功能设计  45-50
    4.2.1 ONC-RPC协议概述  45-46
    4.2.2 VXI-11 协议概述  46
    4.2.3 基于VXI-11 协议的设备发现功能设计  46-48
    4.2.4 基于VXI-11 协议的设备发现功能测试  48-49
    4.2.5 基于VXI-11 协议的设备发现功能存在的问题  49-50
  4.3 基于m DNS（DNS-SD）协议的设备和服务发现功能设计  50-56
    4.3.1 Zeroconf协议及m DNS（DNS-SD）协议概述  50-52
    4.3.2 m DNS（DNS-SD）服务程序设计  52-53
    4.3.3 使用mDNS（DNS-SD）协议实现设备发现功能测试  53-56
  4.4 LXI设备识别方式设计  56-58
    4.4.1 利用“*IDN？”实现设备识别功能  56-57
    4.4.2 利用XML文档实现设备识别功能  57-58
  4.5 本章小结  58-59
第5章利用DP83640 实现精密时间同步协议  59-76
  5.1 IEEE 1588 协议及其在LXI中的应用  59-63
    5.1.1 IEEE 1588 协议的工作原理  59-60
    5.1.2 利用DP83640 实现IEEE 1588 协议  60-61
    5.1.3 IEEE 1588 协议在LXI中的应用  61-63
  5.2 DP83640 芯片驱动程序设计  63-66
    5.2.1 基本网络通信功能设计  63
    5.2.2 精密时间同步及其应用功能设计  63-66
  5.3 精密时间协议软件移植  66-68
    5.3.1 精密时间协议软件概述  66-68
    5.3.2 PTPd软件在硬件时戳捕获系统中的移植  68
  5.4 DP83640 同步性能测试  68-70
    5.4.1 LXI模块直连同步性能测试  69
    5.4.2 LXI模块经过普通交换机同步性能测试  69-70
  5.5 基于DP83640 的设备同步应用测试  70-75
    5.5.1 时间触发功能测试  70-72
    5.5.2 事件捕获功能测试  72-75
  5.6 本章小结  75-76
结论  76-77
参考文献  77-81
致谢  81

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