基于LXI总线的分布式测试解决方案

基于基于LXILXI总线的分布式测试解决方案总线的分布式测试解决方案李小杰陕西海泰电子有限责任公司目目录录分布式测试需求11LXI测试系统指标测试分析44总结展望5522LXI仪器的分布式测试优势33LXI分布式测试系统构建方案99测试需求的新特点：测试需求的新特点：¾不同等级的分布式特性¾参数复杂，数据量大，设备需求量大¾要求具有同步操作特性¾某些测试对象需要远程测试随着武器装备、工业控制系统等被测对象的网络化、信息化，测试需求特点发生了很大变化：分布式测试需求分布式测试需求11¾飞机测试¾导弹测控¾船舶测控¾卫星测试¾汽车测试¾制造业自动化生产¾大型结构应力测试¾3G网络¾……99分布式应用需求：分布式应用需求：分布式测试需求分布式测试需求11分布式测试需求分布式测试需求1199飞机测试特点：飞机测试特点：„测试数据量巨大，部分分系统内部或分系统之间需要协同操作„对于某些测试，希望提供更为灵活的测试途径分系统分布在较大的距离空间上综合航空子系统机载武器子系统生命保障子系统综合机子系统导航与控制子系统分布式测试需求分布式测试需求1199导弹测试特点：导弹测试特点：飞行控制分系统测试动力分系统测试战斗部分系统测试„系统分布距离大„空间上协同操作分布式测试需求分布式测试需求1199船舶测试特点：船舶测试特点：机舱自动化测控组合航行自动化测控组合机械自动化测控组合LAN„部分分系统内或分系统之间需要协同操作;„分系统分布在船体的不同部位，空间距离较大，可达几十或几百米分布式测试需求分布式测试需求1199汽车测试特点：汽车测试特点：EUTDAQ采集、分析、显示传感器信号调理信号切换LAN/1588交换机分布式测试需求分布式测试需求1199卫星测试特点：卫星测试特点：遥测跟踪子系统控制子系统温控子系统发动机子系统•测试数据量巨大，部分分系统内部或分系统之间需要协同操作•分系统分布在较大的距离空间上分布式测试需求分布式测试需求1199大型结构应力测试特点：大型结构应力测试特点：1在被测结构件表面安装大量的传感器，可达几百至几千个2传感器要求协同操作3为了安全，希望能够提供远端测试分布式测试需求分布式测试需求1199分布式测试结论：分布式测试结论：„距离远，不同级别的分布式测试需求„测试点繁多，不受空间的局限„协同作业，模块间及系统间多层次的同步与触发„通用性与兼容性，仪器可互换„系统结构开放灵活，能组建大型混合测试系统LXILXI模块化模块化IVIIVI驱动驱动IEEE1588IEEE1588目目录录分布式测试需求11LXI测试系统指标测试分析44总结展望5522LXI仪器的分布式测试优势33LXI分布式测试系统构建方案基于LAN带1588触发基于PCI总线基于VME总线第一代测试仪器标准总线2004LXI1990SPXI1980SVXI1970SGPIBLXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299总线发展趋势：总线发展趋势：项目GPIBVXIPXILXI传输速度1MB/s40MB/s132MB/s10Gb/s触发同步无有有有标准软件无有有有最大节点15256256不限结构台式插卡式插卡式机架堆叠体积大中中小小系统成本高中上中下低测试总线经历了GPIB、VXI、PXI、LXILXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299LXILXI仪器分类：仪器分类：扩展功能类核心基本功能类LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299传统总线测试系统：传统总线测试系统：GPIBGPIBVXIVXIPXIPXILXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299LXILXI总线测试系统：总线测试系统：LXI总线的机翼结构应力分布式测试系统：LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299LXILXI测试系统优势：测试系统优势：„适合组建分布式测试系统„LXI总线不受测试节点数的限制„具备LAN消息触发、IEEE1588精密时钟触发、硬件触发等不同等级的触发„采用IVI驱动，仪器可互操作，兼容性好„结构开放、灵活，可构成大型的混合测量系统„能为各类测试需求提供最佳的解决方案LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299LXILXI仪器的分布式特性：仪器的分布式特性：„模块化仪器，无需机箱背板和零槽„利用LAN的优点，用简单的以太网电缆接到控制室，以进行数据采集和控制„传输距离不受限制，可传输信号几十米到几百米„简单的路由和寻址，没有测试节点限制LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299灵活的触发：灵活的触发：IEEE1588基于时间的同步和触发LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299LXILXI仪器的互操作性：仪器的互操作性：UserApplicationTestProgramUserApplicationTestProgramCompliantIVI-COM&SCPICompliantIVI-COM&SCPII/OLibraryI/OLibraryInstrumentHardwareInstrumentHardware可执行应用程序IVI-COM驱动程序IVI共享组件DAQAWGPowerSupplyOscilloscopeDAQDAQAWGAWGPowerSupplyPowerSupplyOscilloscopeOscilloscope同类仪器互操作LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299LXILXI总线系统的可扩展性：总线系统的可扩展性：LAN/GPIBconverterGPIBinstrumentsVXIPXIviaLXIBridgeCardcageInstrumentsLAN-basedClassicLAN-basedModularAndSyntheticLAN-basedSystemBackboneLANswitch/routerLabVIEWVEEProT&MToolkitNI-MAXExcelMATLABMeasureFoundryVisualC++/C#/CVisualBasicIVI/SCPIOpenSoftwarePlatformGPIBLXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势2299满足各类分布式应用：满足各类分布式应用：灵活性灵活性高性能高性能模块化模块化IEEE1588IEEE1588低成本低成本LXILXI替代了背板总线，利用现成的物理网络设施引入了时间同步触发机制，很好解决了分布式系统的同步触发灵活配置系统资源，易于组建ATS;结合合成仪器技术使全寿命周期更长、成本更低更高的数据吞吐率；更少的体积限制强制符合IVI规范，保证了不同厂商不同型号设备的互换，提高系统的灵活性和通用性99总结：总结：LXILXI仪器的分布式测试优势仪器的分布式测试优势22目目录录分布式测试需求11LXI测试系统指标测试分析44总结展望5522LXI仪器的分布式测试优势33LXI分布式测试系统构建方案LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399信号测量的目的：信号测量的目的：温度压力状态速度位移0111010LXI总线仪器LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399分布式测试需要满足：分布式测试需要满足：AB„远程操作与维护，大量数据的收发„模块及系统的时钟同步„模块及系统的灵活触发LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399传统的时钟同步模式：传统的时钟同步模式：时钟同步：„利用内部参考或外部参考„分布式系统中，难以同源LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399LXILXI的时钟同步模式：的时钟同步模式：时钟同步：„网络中恢复1588时钟„分布式系统中，时钟源相同IEEE1588LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399传统的触发模式：传统的触发模式：触发模式：„触发线连接„分布式系统中，很难实现LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399LXILXI的触发模式：的触发模式：触发模式：„1588基于网络时间的触发„分布式系统中，优势明显IEEE1588LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399IEEE1588IEEE1588同步机制同步机制LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399基于基于IEEE1588IEEE1588的时间触发的时间触发主控计算机应用软件应用软件IO控制服务IO控制服务网络网络B类LXI模块B类LXI模块主控计算机HT-RMP资源管理平台配置管理IVI-COM仪器驱动HT-DAQ仪器功能接口IO通讯接口VISA库LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399海泰海泰LXILXI解决方案体系结构解决方案体系结构1588交换机1588LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399海泰海泰BB类类LXILXI模块特性：模块特性：„通过美国LXI联盟官方认证，符合LXIv1.3标准的B类仪器„符合IEEE1588-2008„同步精度±25nS„外部可选时钟源„外部可选触发源„军工级品质LXI总线LXI总线SWSCDAQFGENEUTEUTSC主控计算机主控计算机„信号激励„开关切换„信号调理„数据采集LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案3399LXILXI典型测试系统典型测试系统系统中实现的需求：a)提供标准函数波形信号b)提供复杂任意波形信号典型产品(HTLX3730B)：43MHz任意波形发生器a)100MSpsb)16bitsc)256MB板载缓存PXI\GPIB\LXIPXI\GPIB\LXISWSCDAQFGENEUTEUTSC主控计算机主控计算机158899LXILXI模块模块--信号源信号源LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案33系统中实现的需求：a)信号切换b)信号路由典型产品：a)LXI128路多路复用开关（HTLX3015）b)LXI500VDC多路开关（HTLX3036）c)LXI1000VDC多路开关（HTLX3036-1）d)LXI64路SPDT通用开关（HTLX2915）e)LXI32路SPDT通用开关（HTLX2913）f)LXI大功率开关（HTLX2931）PXI\GPIB\LXIPXI\GPIB\LXISWSCDAQFGENEUTEUTSC主控计算机主控计算机99LXILXI模块模块--切换开关切换开关LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案33系统中实现的需求：a)开关量采集b)模拟量采集（同步、扫描）典型产品a)HTLX4387B/多功能采集卡32AI\4AO\48DIO\2CTb)HTLX4484B/同步数据采集卡8CH\2MSps\16bits\256MSPXI\GPIB\LXIPXI\GPIB\LXISWSCDAQFGENEUTEUTSC主控计算机主控计算机1588158899LXILXI模块模块--数据采集数据采集LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案33系统中实现的需求：a)开放性丰富的接口b)层次化稳定的接口c)易用性d)互换性模块化分层结构应用软件应用软件IO控制服务IO控制服务仪器总线仪器总线功能模块功能模块HT-RMP资源管理平台配置管理IVI-COM仪器驱动HT-DAQ仪器功能接口IO通讯接口VISA\GPIB库99IOIO控制服务控制服务——驱动程序体系架构驱动程序体系架构LXILXI分布式测试系统构建方案分布式测试系统构建方案33系统中实现的需求：a)总线接口的识别与发现GPIB\PXI接口b)硬件设备的识别与发现LXI\PXI设备\外部GPIB设备c)硬件设备的配置管理维护硬件配置信息d)硬件设备自检诊断HT-RMP资源管理平台配置管理IVI-COM仪器驱动HT-DAQ仪器功能接口IO通讯接口VISA\GPIB库99IOIO控制服务控制