LXI總線技術(shù)的特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用分析

LXI是成熟的以太網(wǎng)技術(shù)在測(cè)試自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用的拓展。其具體的設(shè)想是將成熟的以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中，以替代傳統(tǒng)的測(cè)試總線技術(shù)。目前已經(jīng)得到絕大多數(shù)儀器行業(yè)廠家的支持，主要原因是：

（1）以太網(wǎng)、標(biāo)準(zhǔn)PC和軟件在測(cè)試行業(yè)中廣泛使用，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而且得到眾多計(jì)算機(jī)廠家不斷的研發(fā)投入和升級(jí)支持。

（2）IEEE 1588網(wǎng)絡(luò)同步標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中得到納秒級(jí)的時(shí)鐘同步誤差。

（3）標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口已經(jīng)極為普遍。

國(guó)際LXI協(xié)議初步將基于LXI的儀器分為A、B和C三個(gè)等級(jí)。等級(jí)C具有通過(guò)LAN的編程控制能力，可以與其它廠家的儀器很好的協(xié)同工作；等級(jí)B具有等級(jí)C的一切能力，并且加上了IEEE 1588精密時(shí)鐘同步協(xié)議；等級(jí)A具備等級(jí)B的一切能力，同時(shí)具備硬件觸發(fā)能力。

LXI總線具有以下幾方面的特點(diǎn)：

（1）集成更為方便，不需要專門的機(jī)箱和零槽控制器。

（2）LXI模塊既可以單獨(dú)使用，又具備模塊化的特點(diǎn)，可組成功能強(qiáng)大的復(fù)雜測(cè)試系統(tǒng)。

（3）LXI模塊可與老的平臺(tái)集成在一起，安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架上。

（4）LXI規(guī)?？纱罂尚。〉揭粋€(gè)模塊，大到分布在世界各地，十分靈活。

（5）可以利用網(wǎng)絡(luò)界面精心操作，無(wú)需編程和其它虛擬面板。

（6）LXI平臺(tái)提供對(duì)等連接。

（7）測(cè)試項(xiàng)目改變時(shí)，LXI在LAN上的連接不必改變，從而縮短了測(cè)試系統(tǒng)的組建時(shí)間。

（8）連在LAN上的LXI模塊可采取分時(shí)方式工作，同時(shí)服務(wù)于不同的測(cè)試項(xiàng)目。

（9）LXI模塊的通風(fēng)散熱、電磁兼容等方面的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。

測(cè)試總線歷經(jīng)了70年代的GPIB總線，80年代的VXI總線，90年代的PXI總線，總線技術(shù)在工業(yè)、軍事、航空航天的測(cè)試領(lǐng)域中的作用越來(lái)越重要，被應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣，因此對(duì)總線技術(shù)的研究與發(fā)展從來(lái)沒(méi)有間斷過(guò)，2004年發(fā)布的新一代總線標(biāo)準(zhǔn)LXI標(biāo)志著總線發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階。

最近十年，測(cè)量和控制領(lǐng)域產(chǎn)生了幾種發(fā)展趨勢(shì)：

（1）日益增長(zhǎng)的系統(tǒng)復(fù)雜性和更多的系統(tǒng)協(xié)調(diào)需求

（2）越來(lái)越多的采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（3）網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用

（4）成本限制

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，近十年來(lái)被測(cè)對(duì)象發(fā)生了很大的改變，總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的測(cè)試對(duì)象有如下幾個(gè)共同點(diǎn)：測(cè)試對(duì)象具有不同等級(jí)的分布式特性，大到分布在幾百上千公里的范圍內(nèi)，小到分布在幾十米的范圍內(nèi)；測(cè)試對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜，測(cè)試數(shù)據(jù)量大，為了完成測(cè)試任務(wù)，需要大量的測(cè)試設(shè)備，如對(duì)3G通信網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試需要成百上千個(gè)測(cè)試設(shè)備；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。

自動(dòng)測(cè)試總線包括傳統(tǒng)的GPIB、VXI、PXI總線，用這些總線構(gòu)建自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)時(shí)測(cè)試節(jié)點(diǎn)數(shù)受限，且成本較高，這些總線自身不能構(gòu)建分布式測(cè)試系統(tǒng)。因此傳統(tǒng)的測(cè)試總線由于自身的缺陷不能滿足分布式和復(fù)雜系統(tǒng)的測(cè)試需求，向分布式體系結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變被看作是解決問(wèn)題的必然選擇。

國(guó)際LXI聯(lián)盟曾經(jīng)在眾多系統(tǒng)集成商和工程師中作過(guò)調(diào)查，所得到的是幾乎一致的結(jié)論：

首先要降低系統(tǒng)的成本和集成的復(fù)雜性，采用容易使用的人機(jī)界面。其次在保證系統(tǒng)緊湊的同時(shí)要保證儀器的性能和兼容性，減少?gòu)?fù)雜的連線。希望有多種高速的觸發(fā)方式，高速的I/O，減少機(jī)架和機(jī)箱的空間的浪費(fèi)，還要非常容易的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障。在編程的時(shí)候希望使用自己最熟悉的軟件。利用通用的PC接口和總線，而不是昂貴的測(cè)試測(cè)量專用接口總線。

LXI測(cè)試總線技術(shù)是信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。在短短的3年間，LXI總線已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外幾十個(gè)廠家的支持，其中包括美國(guó)國(guó)防部，航天測(cè)控技術(shù)開發(fā)公司也加入了LXI總線聯(lián)盟。從標(biāo)準(zhǔn)推出至今，一些大的儀器廠商陸續(xù)推出了100多種LXI總線儀器，LXI總線技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)必然要在工業(yè)、軍事、航空航天等眾多領(lǐng)域中發(fā)揮不可估量的作用，下圖分別給出了LXI總線在汽車生產(chǎn)、火箭、飛機(jī)測(cè)試中的應(yīng)用。

圖1 LXI測(cè)試總線技術(shù)在火箭測(cè)試中的應(yīng)用

圖2 LXI測(cè)試總線技術(shù)在汽車自動(dòng)化測(cè)試生產(chǎn)線中的應(yīng)用

圖3 LXI測(cè)試總線技術(shù)在飛機(jī)電子設(shè)備測(cè)試中的應(yīng)用

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