LXI仪器开发

马敏LXI仪器的开发与设计LXI标准1.0版目录1.Introduction2.Mechanical3.Electrical4.Synch/IEEE15885.Hardwaretrigger6.ProgrammaticInterface/API(IVIdrivers)7.LANrequirements8.LANSet-up/configuration9.WebInterface10.LANDiscovery11.Security12.Documentation13.Trademarkandlicensing14.ComplianceLXI标准1.3版1.Synch/IEEE1588_20082.Mdns3.LXI1.4_2011.5LXI标准规定中的仪器外观LXI仪器的认证1.加入LXI联盟2.用软件自测试3.拿到专门指定点测试4.得到证书和标识LXI一致性测试软件LXI硬件结构LXI硬件结构嵌入式ARM系统LXI主板接口模块电源模块其他总线接口MAC层芯片PHY层芯片MIIFPGA1588时间戳捕获标记逻辑模块总线译码模块RJ-45硬件触发总线接口时钟管理模块晶振LCD液晶LXI仪器软件结构客户端应用程序VXI-11函数接口RPC客户端VXI-11函数接口RPC服务器端仪器硬件操作函数RPC调用仪器控制端仪器端IVI网络驱动物理网络界面程序仪器IVI规范IVI3.15协议VXI-11协议仪器IVI规范LXI仪器软件结构仪器1主仪器2从1588程序仪器之间事件触发LXI仪器软件结构C/S界面程序B/S界面程序仪器本机界面程序仪器ivi驱动（网控）仪器ivi驱动（控制硬件）SCPI指令.h文件相同LXI仪器软件开发的关键技术1.IEEE1588协议的实现2.IVI驱动的开发3.VXI-11发现协议的实现LXI仪器的触发机制LXI仪器的触发机制1.基于仪器指令的触发——计算机直接发送指令触发2.LXI事件消息的触发——LAN包触发3.基于时间的触发——1588时间触发4.基于触发总线触发——LXI总线触发5.仪器自定义的触发LXI仪器LAN触发IEEE1588IEEE1588IEEE1588主时钟从时钟操作系统和协议栈引起的延迟与抖动PTPUDPIPDLLMACPHY应用层传输层数据链路层物理层网络层网络的延迟与抖动PTPUDPIPDLLMACPHY应用层传输层网络层数据链路层物理层获取时间戳获取时间戳操作系统和协议栈引起的延迟与抖动NetworkIEEE1588状态决定算法时钟C0在端口R上的状态决定算法D0的时钟等级为1或者2D0优于或者路径上优于ErbestYD0优于或者路径上优于EbestN推荐PTP_MASTER状态(D0)推荐PTP_PASSIVE状态(Erbest)YN推荐PTP_PASSIVE状态(D0)YErbest和Ebest相等N推荐PTP_SLAVE状态(Erbest=Ebest)Ebest优于或者路径上优于ErbestYN推荐PTP_PASSIVE状态(Erbest)推荐PTP_MASTER状态(Ebest)YN更改数据集编码：M1更改数据集编码：P1更改数据集编码：M2更改数据集编码：P2更改数据集编码：M3IEEE1588IEEE1588IEEE1588IEEE1588IVI驱动1.仪器IVI驱动2.IVI3.15协议——触发接口模式的可互换IVI驱动IVI-3.15_LxiSync_v1.0：同步接口的作用一个是“可互换的触发接口模式”即用户在更改触发模式时，应用程序不变；另外一个作用就是协同处理各个合成式仪器IVI驱动如果用被命名为“Arb”的驱动程序编程一台任意波形发生器，程序员要把LXI触发总线2作为触发信号源，这一行代码就可写为:Arb.Trigger.Source=“LXI2”而如果他希望切换到使用相同ID的LAN触发，只需把命令变为:Arb.Trigger.Source=LAN2。IVI驱动1.为了减少测试成本，提高测试仪器的互操作性，美国国防部在定义下一代自动测试系统（NxTest）时，提出了合成仪器的概念。2.合成仪器（syntheticinstruments，SI）是通过标准化的接口将一系列基本的硬件和软件部件进行连接的可重复配置系统，利用数字处理技术来产生信号和进行测量。3.核心思想是将传统仪器分割成一些基本功能模块，通过外部PC机软件的聚合和标准接口连接，取代专用高端仪器并实现标定、校正等功能，完成不同的测量任务。IVI驱动1996年，Aeroflex公司系统部向卫星通信制造商提供了第一套合成射频/微波测试系统STI1000，用于工厂的卫星有效载荷测试。同时该公司推出的专门用于雷达T/R模块高速生产测试的TRM1000型合成系统。IVI驱动IVI驱动1.在美国国防部开发的ARCGS和RTCASS项目中，合成仪器演示系统因为采用其他模块不能满足要求后转而采用LXI构架开发。2.2.2006年5月，Agilent公司推出了首批6台获得LXI联盟认证的ClassALXI产品一N82xx系列合成仪器，最高频率达到26.5GHz。IVI驱动LXI仪器的智能性配置IVI3.15IVI3.15初始化各个仪器的状态device_initial()和Cont=true状态机从空闲状态跳转到初始化状态OperationComplet=falseSweeping=true从初始始状态跳转到ARM状态初始化状态机的ARM状态ArmCount=0ArmClear=trueArmCountEndWaitingForArm=true状态机Arm状态有效ArmEvnentDetector等待Arm触发ArmCount++TriggerCount=0TriggerCountEndWaitingForTrigger=true状态机进等待触发WaitingForTrigger=falseTriggerCount++若有多次触发，触发计数TriggerEventDetectorMeasuring=true|Acquiredata|Mesuring=false测量获得数据Wait:triggerDelay还没有做TriggerLogicY如触发计数未够ArmLogicWait:armDelay还没有做Y若Arm计数未够WaitingForArm=flaseArmClear(没有)N如触发计数溢出，初始化Arm状态Sweeping=false退出Arm状态，回到初始化状态Cont=trueN如Arm计数溢出OperationComplet=true从初始化状态回到空闲状态YEventLogicIdle：Initiate：Arm：Trigger：Mesuring：VXI-11网络发现协议的实现作用1.计算机与仪器的通讯机制2.组建混合自动测试系统时，被发现的机制VXI-11网络发现协议的实现混合自动测试系统VXI-11网络发现协议的实现VXI-11网络发现协议的实现VXI-11网络发现协议的实现VXI-11网络发现协议的实现仪器ivi驱动（网控）仪器ivi驱动（控制硬件）SCPI指令I/Olibrary发送SCPI指令VXI-11网络发现协议的实现对程序中用到的VXI-11函数功能介绍：create_linkcore通道创建一个连接到一个设备device_writecore通道向设备写数据或命令device_readcore通道从设备读数据device_readstbcore通道读取设备的状态device_triggercore通道向设备发送触发信号device_clearcore通道向设备发送清除设备的指令device_remotecore通道将设备置于远程控制状态device_localcore通道将设备置于本地控制状态device_lockcore通道设备锁定device_unlockcore通道设备解锁create_intr_chancore通道创建一个中断连接destroy_intr_chancore通道撤销一个中断连接device_enable_srqcore通道设备允许/禁止服务请求device_docmdcore通道设备执行命令destroy_linkcore通道关闭到设备的连接device_abortabort通道设备退出进程调用device_intr_srqinterrupt通道设备发送服务请求VXI-11网络发现协议的实现RPC（RemoteProcedureCall远程过程调用）VXI-11网络发现协议的实现VXI-11网络发现协议的实现程序号、版本号和过程号程序号：是用来区别一组相关的并且具有唯一过程好的远程过程版本号：一个程序可以有一个或几个不同的版本，而每个版本的程序都包含一系列能被远程调用的过程，通过版本的引入，使得不同版本下的RPC能同时提供服务。过程号：每个版本都包含有许多可供远程调用的过程，每个过程则有其唯一标示的过程号。VXI-11网络发现协议的实现①端口映射程序设计；——portmap.exe②VXI-11协议的RPC服务器端程序设计_Sever.exeVXI-11网络发现协议的实现①端口映射程序设计；——portmap.exe②VXI-11协议的RPC服务器端程序设计_Sever.exeVXI-11网络发现协议的实现Portmap.exe端口映射程序本身必须有一个大家公认的端口号，即在基于UDP时使用端口号是111，而在基于TCP时使用的端口号同样为111。端口映射程序本身也是一个RPC服务器程序。它拥有一个程序号为0x186A0、版本号为2的远程函数集。作用：告诉调用者，SEVER.EXE的端口号VXI-11网络发现协议的实现SEVER.EXE实现了VXI-11协议中的creatlink等函数。