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LXI串行通讯模块研制

方少森  
【摘要】:本论文对LXI串行通讯模块进行了研究。LXI串行通讯模块是连通LXI总线测试系统和现有的大量串口仪器设备的重要桥梁,能够将这些串口测试设备纳入到LXI测试系统框架下,并组建基于LXI协议的网络化测试系统。 LXI串行通讯模块实现串口测试设备到LXI总线的无缝连接,模块既要满足LXI规范又要满足串行通信规范。本文通过对LXI总线规范、网络协议和串行通讯的深入理解,对LXI串行通讯技术做了深入研究,确定了模块的总体方案。 在设计上,模块采用ARM处理器加嵌入式Linux操作系统作为控制部分,使得LXI接口的实现更为便捷和灵活,并且很好地适应了LXI总线对以太网的强烈需求。在串行通讯功能的实现上舍弃了传统的串行通信专用芯片,而是采用FPGA(Field Programmable Gate Array),利用Verilog HDL(Hardware Description Language)语言进行设计,不仅使模块更加紧凑、稳定且可靠,而且可以根据实际的任务要求,在无需改变硬件电路板的情况下,通过修改硬件描述语言程序,即可修改电路功能。为了抑制信号的共模干扰,本模块采用了光电隔离技术,使用了高性能的隔离电源和光电耦合器,使模块与外界实现完全隔离。 软件上,开发了Linux系统上的EBI、中断等驱动,完成了模块上的命令解析执行服务器程序,并结合COM组件技术开发了模块的IVI-COM可互换仪器驱动程序并设计出基于该驱动的仪器软面板,同时开发出基于Java Applet高可用性的Web软面板。 本文最后对LXI接口、仪器驱动、WEB界面和串行通讯接口均进行了测试,测试结果良好。实际测试及运行结果表明本课题理论分析正确,设计合理,研制的模块各项技术指标均满足设计要求,取得良好的效果。


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