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架起VXI与LXI之间的桥梁

Tom Sarfi?? VXI Technology 公司?? 业务开发经理?? 2007年12月10日 ?? 收藏0

  LXI仪器正在进入测试与测量行业,尤其是中、小通道数的应用。虽然 LXI 在不断普及,但仍有很多应用继续需要 VXI 仪器提供的密度与性能组合。另外,VXI 系统拥有一个相当规模的装机客户群,因此在可预见的未来 VXI 仍将保持自己的有用性。

图1这个LXI/VXIslot0接口整合了一个符合LXI的触发器总线连接器和电平转换器及驱动器能保证与传统总线不同逻辑电平的连接


  通过结合 LXI 和 VXI 平台的优点,工程师可以建立针对长距离数据采集的系统,如沿飞机跑道分布的压力计。同样,工程师也可以结合两种技术来建立一个高吞吐量的系统,如能够以高达 64ksps速度采集数据的 24 通道系统。

  VXI 与 LXI 的融合

  VXI 与以太网(LXI 仪器中使用的总线)都有很长的发展历史,并且与较早版本保持兼容。VXIbus 基于 1981 年推出的 VME 架构,而以太网则有 25 年以上历史。另外,以太网还有以下一些固有优势,使之成为了测试系统设计者与仪器供应商的接口选择:
  ●?一种已确定并在继续发展的高速总线
  ●?提供了一种稳定的架构
  ●?计算机平台,与操作系统无关
  ●?一种低成本接口,使用低成本的电缆接线和附件
  ●?支持主设备与目标设备之

间长达 10 km 的距离

  由于这些因素,LXI联盟选择以太网作为通信主干网。最初的 LXI 规范于 2005 年 9 月公布,并很快被 40 多家供应商所采纳。尽管如此,很多系统工程师还是希望维护为获得更高通道数而在 VXI 方面的投资,虽然他们也希望在可用的情况下整合基于 LXI 的产品。这意味着,LXI 与 VXI 产品必须在各种混合系统中无缝地共同工作。

  通过集成一个符合 LXI/VXI slot 0 Class A 的桥接设备,VXI 仪器就可以与位于 LXI 仪器网络上的仪器紧密整合。采用这种方式整合 LXI 仪器与 VXI 设备,可以使测试系统的设计者利用各个平台的长处。另外他们还可以建立能够满足几乎所有功能测试和数据采集需求的强大仪器网络。

  符合LXI Class B的仪器要求其采用 IEEE 1588 精密时间协议,该协议为分布式网络设备定义了一种精密的时钟同步方法。如果 slot 0 接口带有 IEEE 1588,则 VXI 系统可以与测试 LAN 上的 LXI 设备时间同步。

  为了在靠近的网络设备之间获得更确定的同步与握手,应使用满足 LXI Class A 设备所要求的硬件触发。LXI 规范包含一个独立的八线 LVDS 触发器总线,它可以直接映射到 VXIbus TTL 触发器总线上。

图2符合LXI标准的网页界面可以支持VXI仪器


  为实现两个触发器总线之间的桥接,slot 0 接口必须集成一个 LXI 触发器总线连接器和电平转换器与驱动器,以满足每种总线上的不同逻辑电平的要求。图 1 是一个典型 LXI/VXI slot 0 接口的面板。

  除了 VXI 与 LXI 触发器总线的结合以外,LVDS 触发器扩展还提供了一种跨多主机桥接 VXI 触发器总线的方法。这在过去的串行 slot 0 接口中是不可能实现的。

  LXI 规格中还规定符合 LXI 标准的仪器必须有一个嵌入的网页,允许通过浏览器与仪器直接通信。现在的 LXI/VXI slot 0 接口使得VXI系统用户也可以使用这个工具。网页(图 2)提供了一个 GUI,用户能够通过因特网浏览器控制设备,如 IE 或 Firefox。

图3在这个分布式应用中每个主机处理六组压力计并带有一个VXI/LXIslot0接口其价格约是嵌入式slot0控制器价格的三分之一


  很多 VXI slot 0 接口都未在模块中嵌入 VXI 资源管理器,而是将其放在远程 PC 上,这样,必须在与背板上任何设备通信前运行该资源管理器。反之,LXI/VXI slot 0 接口则在模块中嵌入了资源管理器,可在上电时自动执行,这样就不需要主机上独立的软件工具。

  更重要的是,可以设计一种如图 2 所示的 HTML 驱动界面作为一种交互式控制面板。该控制面板放在主控制器上,允许通过浏览器完成注册或基于信息的通信。这种功能简化了软件安装与设置工作。

  分布式应用

  VXI 最初是为处理高通道数或高度混合功能测试以及数据采集系统设计的。通常需要在远距离分布测量通道的应用留给小型低性能的模块,它们采取专用总线互相链接。当较高的通道数或测量质量需要 VXI 设备提供的性能时,选项只限于高价的嵌入式控制器,或并非总是可靠的总线扩展器。

  基于LAN的slot0设备可以使用标准的铜缆和以太网交换机,将多个主机连接到 100m以外的一个主控制器上。光缆和交换机可以使距离达到10km。如果slot 0设备实现了LXI Class B同步技术,则在仪器网络上的测量可以实现高分辨率同步(数十纳秒)。

  举例来说,考虑一个从分布在1 km 混凝土跑道上的六组压力计上采集数据的系统,每组包含192个通道。压力计用于测量跑道上承受的压力,它表示重复的负载,以仿真大型商用客机的降落。

  这种装置需要高通道数和集成的信号调节电路,VXI 架构最适合处理这种情况。原系统有六个主机,每个主机有六个嵌入式控制器。每个控制器独立管理其主机内通道的数据采集,并将数据通过以太网转发给一台远程 PC,PC 上的一个复杂程序作数据的后端处理和同步。


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VXI? LXI? 测试?

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