基于IEEE1588 LXI仪器系统时钟同步的分析和研究

在LXI A类和B类仪器系统中,要求时钟同步精度达到亚微秒级。为了满足这个同步精度,文章对IEEE1588精密时钟同步机制和算法进行了研究,分析了LXI仪器系统中影响同步的因素,提出了采用本地时钟晶振补偿和PI控制算法,在MAC层获取时间戳并进行完善的方法,提高了同步精度,满足了LXI A类和B类仪器对时钟同步的要求。

基于VXI、PXI和LXI的网络化混合测试系统设计

文章介绍了混合测试系统整体结构,重点阐述了系统采用的硬件结构以及两种关键技术。此混合测试系统采用VXI总线、PXI总线和LXI总线共同组建,把三种单一总线系统的优点集于一体,既保护了测试资产中的已有投资而节省资金,又由于能继续使用熟悉的硬件、接口和软件,从而节省了时间。最后通过在项目中的应用得出了系统能缩短延时,并有效工作的结论。

LXI总线技术在测量领域中的应用研究

介绍了总线发展趋势及LXI总线出现的背景，分析了LXI总线的特点及其优势。从硬件构成和软件构成两方面对分布式测试系统进行了设计，最后以变电站分布式测试系统设计为例讲解了LXI技术在测试测量领域中的应用。

基于LXI仪器总线的分布式测试系统

LXI仪器总线是继GPIB、VXI、PXI仪器总线之后的、新一代基于以太网络LAN的总线技术,适用于自动测试系统的模块化仪器平台标准;文章在论述仪器总线发展、LXI总线系统结构和主要特点的基础上,给出了一种基于LXI仪器总线的分布式测试系统的系统总体结构,并对网络消息触发,IEEE1588时钟同步触发和LXI触发总线三种不同的同步测试策略进行了比较和分析,可以根据测试对象的远近、分散程度进行合适选择。

LXI—新一代测试总线技术

LXI是继GPIB、VXI和PXI总线技术之后,基于以太网络的新一代自动测试系统模块化构架平台标准。LXI技术构建在久经证明的工业标准上,融合了GPIB仪器的高性能、VXI/PX I卡式仪器的小体积以及LAN的高速吞吐率,能够快速、高效率、高性价比的构建测试系统。介绍了LXI技术规范,分析了网络消息触发、IEEE-1588时钟同步触发和触发总线等三种定时与同步技术的原理,重点分析了LXI技术特点及其诸多优点,最后简要阐述了LXI的应用前景。

LXI仪器系统时钟同步算法分析与实现

在LXIA类和B类仪器系统中,提出系统的同步触发方式,即硬件触发、LAN触发、时间基触发和LXI触发方式,在LXI触发和时间基触发中要求时钟同步精度达到亚微秒级。为了满足这个同步精度,本文对IEEE1588精密时钟同步机制和算法进行了研究,分析了LXI仪器系统中影响同步的因素,在同步算法中的时间戳信息使用FPGA对PTP数据包采用时间戳的物理层识别和截取,减小了网络抖动,为了解决主从时钟的晶振的偏移提出了采用本地时钟晶振补偿算法进行同步补偿。使用LXI测试平台进行试验验证,从测试数据可看出主从时钟同步精度达到30ns,试验结果表明通过很大程度提高了同步精度,满足了LXIA类和B类仪器时钟同步的要求。

LXI总线IEEE 1588协议的研究及应用

IEEE 1588协议用于局域网的时钟同步和传输延迟测量,是LXI总线的关键。通过LM3S8962在LwIP网络协议栈上运行PTPD实现了IEEE 1588协议,阐述了IEEE 1588协议的作用和工作原理,介绍了协议的特点及实现方法,分析了LM3S8962实现协议的优势,设计了网络接口,在网络协议栈上实现了网络时钟同步功能并进行验证测试,应用于LXI总线的仪器设计中。实验结果表明设计合理、功能正确。

LXI总线仪器接口设计方法

在对LXI总线仪器接口设计方法进行研究的基础上,提出2种B类LXI仪器接口实现方案。对接口功能及其实现要求进行分析,对2种方案进行对比、分析,总结出其共同点和不同点,然后对LXI仪器的驱动程序接口进行阐述。目前,LAN接口已在仪器中得到了广泛应用。

基于LXI的多总线融合的自动测试系统

面对现代高技术武器装备对测试领域提出的严峻考验,分析了当今主流军用测试系统结构的不足,以LXI为基础提出了一种多总线融合的自动测试系统结构。重点论述了不同总线仪器融合的实现途径、不同接口模块同步触发的技术方案。为实现不同总线而功能相近模块的可互换,按照IVI规范,给出了系统的软件结构框架。

基于LXI总线的Web关键技术研究与实现

LXI总线是继GPIB、VXI和PXI等传统总线技术之后发展起来的新一代仪器总线技术,具有传统测试仪器总线无法比拟的优势。其中,Web页面是LXI总线技术中的一个关键。通过对LXI仪器的Web页面的研究,搭建LXI仪器Web接口的硬件平台,并以IEEE1588同步配置页面的实现为例,提出了一种在LXI仪器中实现Web页面的方法。该方法将boa服务器和SQLite数据库移植到Linux中,同时采用CGI局部刷新技术代替传统的CGI全局刷新,实现LXI仪器Web页面。最后进行系统验证,通过浏览器对LXI仪器进行远程访问控制。实验结果表明,系统能正确实现IEEE1588同步配置页面。

基于FPGA的LXI模块B类仪器设计

由已成为工业标准的以太网技术发展而来的LXI是解决下一代测试系统理想的解决方案,有必要对LXI仪器进行深入研究。提出了LXI测试网络中实时性和安全性方面问题,并提供了解决方案,同时详细分析了各种触发方式的特点以及其适用的仪器类别。在深入分析了IEEE1588协议的基础上,设计了以FPGA为核心的LXI仪器硬件框架。通过SOPC设计方法对FPGA进行开发,并用verilog语言设计了时间戳状态机以实现B类仪器功能。

嵌入式LXI网络仪器的研究

在现代仪器仪表技术蓬勃发展的今天,实现远程实时监管的网络化测控系统成为亟待解决的问题。论文深入分析了目前主流的VXI、PXI、LXI等仪器总线,结合互联网技术,采用以太网互连规程作为仪器的内部总线,按照仪器测量的性能要求进行改进,提出嵌入式LXI网络仪器的设计思想和方案;将传统仪器中各部分板卡功能分布到基于局域网互连的不同模块中,扩展了仪器模块的互联距离,解决了仪器模块远距离分布到被测对象所在地问题,使得仪器模块相互之间的连接以及监控、数据交换更加灵活;通过搭建8个仪器模块的以太网总线仪器,对LXI网络仪器功能进行验证和仿真。测试结果证明此方案可行。

LXI的精准时间同步触发方式分析

介绍B类LXI仪器的一个关键技术——精准时间协议(IEEE1588),并详细分析了IEEE1588的时间同步原理和基本设计框架,最后介绍了IEEE1588的一种纯软件实现的方案—PTPd。

LXI同步接口的分析与研究

LXI同步接口是在以太网上实现LXI模块间定时和同步的关键部分,在LXI设备中有着举足轻重的地位。本文阐述了LXI设备的主要特点,分析了LXI即将兴起与普及的原因,重点对LXI同步API的5个子系统的功能和控制机制做了探讨,最后整体上分析了LXI同步接口的工作机制。

基于LXI总线的运载火箭网络化测试

LXI总线以其开放性、先进性成为未来自动测试系统的趋势。本文从满足新型运载火箭测试发射需求出发,简要介绍LXI仪器基本类型,分析了LXI总线在航天测试中的优势;探讨了网络化测试在航天领域的应用,提出了测试系统结构及工作流程。通过比较LXI仪器的3种触发机制,根据航天测试的特点,制定同步测试和网络安全稳定策略。该模式缩短了测试周期,可实现远距离测试发射和故障诊断一体化。

基于LXI的导航装备测试系统同步测试方法

海军导航装备的发展向自动测试系统提出了更高的要求,将LXI技术应用到远程分布式测试系统中可以很好地解决分布式测试和异构测试系统的融合问题。文章介绍了LXI技术的特点,分析了同步和触发技术在分布式测试系统中的应用方法。

B类LXI总线的实现与同步精度改进

介绍了B类LXI仪器总线及其所采用的IEEE1588时间同步协议,并对影响该类仪器同步精度的原因进行分析,对主要原因提出解决方法。为了达到B类LXI仪器总线所要求的亚微秒级同步精度,针对晶振频率的不稳定性,提出累积误差修正算法。该算法基于对晶振频率的监测,通过其频率侧得值与理论值的比较并计算得出累积误差,并对此误差进行动态平均,对频率值进行预插值修正,从而保证了晶振频率的稳定性。仿真和实验结果表明,采用该算法的LIX仪器总线的同步精度达到了100ns左右,完全达到了该类仪器所规定的精度。论文同时还给出了基于STM32F107网络型微处理器的B类LXI总线实现方案,具有实现简单,网络延时小等优点。

LXI总线测试仪器及系统的时间同步研究

LXI总线测试仪器及系统的新应用对时间同步精度提出了亚微秒甚至纳秒级的要求。本文分别从IEEE1588同步机制、时间戳的提取方式、测试系统的拓扑结构等方面进行研究,分析影响LXI总线测试仪器及系统时间同步精度的主要因素,提出了改进方法并通过试验验证,结果表明:同步以太网辅助IEEE1588时间同步机制、硬件提取时间戳、星型拓扑结构都可以有效地提高LXI总线测试仪器及系统的时间同步精度。

LXI总线数字化仪模块设计

介绍了一种基于LXI总线数字化仪模块的总体设计方案。该数字化仪模块以FPGA和DSP作为采集控制和信号处理核心单元,兼容两种标准频率中频信号的采集与数据处理,采用基于IEEE1588精密时钟协议提供的时间基准进行精确定时触发。软件系统在WindowsNT平台上实现,开发了基于Lab Windows/CVI的虚拟仪器软面板,保证了模块运行的稳定性和人机界面的友好。本数字化仪模块的特点在于该模块在高性能FPGA的控制下实现两种中频信号采集,最高采样频率可达130MHz,可靠性、稳定性好,具有较好的实用价值。

LXI总线仪器时钟同步网络接口设计与实现

新一代仪器总线LXI具有良好的同步性能,IEEE1588便是背后的关键技术。文章首先分析了IEEE1588的原理,然后提出FPGA硬件辅助实现的"硬+软"设计方案。设计并实现LXI设备时钟同步接口电路和FPGA逻辑电路。测试结果表明,此方案可以使LXI设备间的同步精度小于200ns。