论文部分内容阅读
自LXI联盟发布了LXI规范之后,通过LXI总线搭建自动测试系统就受到了国内外广泛的关注。而随着科技的进步,对仪器功能的深入研究也就势在必行。在一个自动测试系统中,经常需要多台仪器共同运作以实现更多的功能需求,而触发机制则是保证仪器间有效同步运作的关键技术,因此对LXI触发机制的研究和实现在完善LXI自动测试系统的性能方面有着重要意义。发现机制能够帮助用户快速地识别和了解自动测试系统中的仪器及其相关信息,在一个包含了多台仪器的自动测试系统中同样有着重要作用。LXI规范中一共提出了五种触发方式:基于驱动命令的触发、LAN触发、同步时钟触发、硬件总线触发和厂商自定义的硬件触发方式。本文以同步触发模型为基础,给出了基于ARM和FPGA的总体实现方案,并具体介绍了各种触发方式的实现方案,以及对各种触发方式的优缺点进行了分析。同时LXI规范中要求仪器具有两种发现方式:基于VXI-11协议的发现方式和基于mDNS协议的发现方式,本文介绍了两种发现方式的实现原理并分析了其各自的优缺点。FPGA逻辑设计是实现LXI触发功能的主体。本文首先介绍了逻辑设计的整体框架,然后阐述了仪器如何进行一系列的状态改变以实现复杂的触发功能,同时也详细阐述了仪器如何接收和发送各个通道上的触发信号,此后简单地介绍了同步时钟模块、中断模块和日志模块的实现过程和作用。软件设计都是在嵌入式Linux操作系统中实现的。它在触发机制中负责实现以下功能,解析上位机的命令以配置FPGA寄存器、发送和接收LAN触发事件以及处理FPGA发送的中断请求。本文详细介绍了软件设计中关键函数和机制的使用,同时介绍了基于VXI-11协议发现方式和基于mDNS协议发现方式的Linux应用程序开发过程。最后本文分别对LAN触发方式、同步时钟触发方式和硬件触发方式的功能及性能进行了验证。其中LAN触发方式达到了预期的功能要求,同步时钟的触发方式在满足功能的前提下能够达到150ns以内的触发精度,而硬件触发方式则能达到37ns左右的触发精度。并通过安捷伦的发现工具以及苹果的Bonjour插件分别对VXI-11发现方式和mDNS发现方式的功能进行了验证,均达到了预期的要求。