LXI總線技術(shù)特點(diǎn)及其在分布式測試與診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
經(jīng)過綜合考慮,本系統(tǒng)采用了以LXI總線為主,VXI和GPIB等其它總線為輔的混合總線體系結(jié)構(gòu),如圖2所示。在這個(gè)系統(tǒng)中,大多數(shù)監(jiān)測點(diǎn)采用LXI儀器來實(shí)現(xiàn)測量和控制,各個(gè)LXI儀器直接連接到網(wǎng)絡(luò)上,由于每個(gè)LXI設(shè)備有自己的處理器,所以監(jiān)測節(jié)點(diǎn)處不需要終端計(jì)算機(jī)。對于某些試驗(yàn)項(xiàng)目,如導(dǎo)彈地面測試,有相對成熟的VXI或GPIB總線系統(tǒng),為了節(jié)約成本,將這些系統(tǒng)也接入到LXI總線系統(tǒng)中。由于很多儀器供應(yīng)商提供了GPIB與LAN得轉(zhuǎn)換器,以及支持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧悴劭刂破鳎@就使已有的GPIB、VXI和PXI測試系統(tǒng)可以很容易地接入到整個(gè)LXI網(wǎng)絡(luò)中來。從圖2可以看出,采用LXI總線技術(shù)即簡化了系統(tǒng)配置,節(jié)約了系統(tǒng)資源,又增加了系統(tǒng)得靈活性。
圖2 分布式測試與故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.2 同步測試的實(shí)現(xiàn)策略
在分布式測試與故障診斷系統(tǒng)中,同步測試、同步試驗(yàn)是一個(gè)非常普遍的需求。VXI儀器可以通過背板總線觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同步測試,但是這種方法對于同一機(jī)箱內(nèi)的模塊之間是可行的,對于不同機(jī)箱之間就難以實(shí)現(xiàn)同步。LXI儀器提供了三種同步觸發(fā)機(jī)制:網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā),IEEE-1588時(shí)鐘同步觸發(fā)和觸發(fā)總線。下面將分析這三種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)機(jī)理并提出遠(yuǎn)程測試與故障診斷系統(tǒng)的同步實(shí)現(xiàn)策略。
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)
實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示,多個(gè)LXI設(shè)備之間通過交換機(jī)或集線器連接在一起,網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)消息可以由計(jì)算機(jī)發(fā)給所有設(shè)備,或者由其中一個(gè)設(shè)備發(fā)給其它所有設(shè)備,這樣就可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對多點(diǎn)的觸發(fā)應(yīng)用,因?yàn)橛|發(fā)消息在網(wǎng)絡(luò)間的傳遞是采用標(biāo)準(zhǔn)UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,不需要網(wǎng)絡(luò)握手,所以網(wǎng)絡(luò)延時(shí)比采用TCP/IP協(xié)議時(shí)小的多;另外,觸發(fā)消息也可以由其中一個(gè)設(shè)備發(fā)給同一網(wǎng)段中的另一個(gè)設(shè)備,這是點(diǎn)對點(diǎn)的觸發(fā)方式。采用網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是:
1) 比通過軟件觸發(fā)有更大的靈活性
2) 不需要專門的觸發(fā)線
3) 沒有距離的限制
4) LXI模塊之間可以相互協(xié)調(diào),排除了計(jì)算機(jī)處理速度的瓶頸影響,從而減小了網(wǎng)絡(luò)延時(shí)
圖3 網(wǎng)絡(luò)消息觸發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.2.2 IEEE-1588 時(shí)鐘同步觸發(fā)
IEEE-1588的時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)如圖4所示。在網(wǎng)絡(luò)中選擇其中一個(gè)LXI儀器做為主時(shí)鐘儀器,其它儀器為從時(shí)鐘儀器。同步原理如圖5所示。
圖4 IEEE-1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步結(jié)構(gòu)圖
主時(shí)鐘向所有從時(shí)鐘發(fā)出一個(gè)同步信息包(簡稱SyncMessage 信息),而且這個(gè)信息包中包含有信息發(fā)出的精確時(shí)間,假設(shè)主時(shí)鐘發(fā)出信息包的精確時(shí)間為T1。
從時(shí)鐘接收同步信息包,假設(shè)從時(shí)鐘接收到信息包的時(shí)間為T2。T2=T1-offset+delay1,delay1為網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。
然后,從時(shí)鐘在T3時(shí)刻發(fā)出延時(shí)請求信息包(簡稱DelayMessage),主時(shí)鐘在T4時(shí)刻收到這個(gè)信息包。T3=t4-offsetdelay2。delay2為網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。
主時(shí)鐘最后給從時(shí)鐘發(fā)送一個(gè)延時(shí)響應(yīng)信息包(簡稱DelayResp)這個(gè)信息包中含有T4這個(gè)時(shí)間。
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