基于LXI的并行多通道可重构仪器制造技术

技术编号:6063759 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于LXI的并行多通道可重构仪器,包括基板、仪器功能板、FPGA逻辑电路、测试程序集和Web服务器;其中基板和仪器功能板为本发明专利技术的主要部件,二者共同安装在仪器箱中。前者主要实现系统的软件功能和硬件逻辑电路,后者主要实现模拟信号和数字信号之间的相互转换。本发明专利技术基于LXI标准设计,便于二次开发;仪器具备多通道并行测试能力,每个通道可灵活改变仪器的功能;仪器的使用无须安装软件,只要通过浏览器即可操作仪器和对仪器进行在线配置。

Parallel multi channel reconfigurable instrument based on LXI

The invention discloses a multi channel parallel reconfigurable instrument based on LXI, which comprises a substrate, instrument board, FPGA logic circuit, test program set and Web server; the substrate and the functions of the instrument board as the main components of the invention, the two jointly installed in the instrument box. The former mainly realizes the software function and hardware logic circuit of the system, and the latter mainly realizes the mutual conversion between analog signal and digital signal. The method is based on the LXI standard design, to two times the development of instrument; with multi channel parallel testing ability, each channel can flexibly change the function of the instrument; the use of instruments do not need to install software, as long as the browser can operate the instrument and instrument configuration.

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
1.基于LXI的并行多通道可重构仪器,其特征在于,包括基板、仪器功能板、FPGA逻辑电路、测试程序集和Web服务器;仪器功能板包括A/D转换模块、D/A转换模块和频率/相位测量模块;A/D转换模块和频率/相位测量模块连接输入调理电路,D/A转换模块连接输出调理电路;测试信号中的模拟信号量输入至仪器功能板的输入调理电路,然后经过A/D转换模块转换成数字量输出到基板;频率信号输入至仪器功能板的输入调理电路,频率/相位测量模块将其转换为TTL电平的方波,输出至基板;基板输出至仪器功能板的数字量经过D/A转换模块转换成模拟信号,然后通过输出调理电路输出;仪器功能板和基板通过数字I/O连接器连接;基板包括ARM9核心板、FPGA、CPLD、电源管理、以太网网络接口和USB接口,另外还设有用于调试的RS232C串口;电源管理给基板和仪器功能板提供电压,FPGA的上层通过数据/地址/控制总线和ARM9核心板相连,底层通过数字I/O连接器和仪器功能板相连;系统上电后,CPLD的配置模块自动从FLASH存储器读取硬件电路配置信息,配置FPGA内部的逻辑电路;在上电情况下,如果用户需要改变仪器功能,从上位机发送命令给ARM9核心板,再由ARM9核心板通知CPLD重新配置FPGA中的FPGA逻辑电路;仪器总线上的每个I/O口所对应的仪器功能由用户重新定义;FPGA逻辑电路在FPGA中实现,测试程序集和Web服务器是在基于ARM9核心板的嵌入式Linux下位机操作系统中实现的;FPGA逻辑电路的底层仪器时序逻辑电路负责与仪器功能板的A/D转换模块、D/A转换模块通信,其上层的总线接口单元负责与ARM9核心板通信;FPGA内部RAM的功能是数据寄存和数据缓冲,SFR的功能是对ARM9核心板发来的控制命令进行解析,RAM和SFR采取统一寻址的方式,统一由上层的总线接口单元对其进行管理;测试程序集的底层通过驱动程序与FPGA逻辑电路进行通信,其上层通过SOCKET协议与上位机进行通信;测试程序集主要实现:一、与底层的FPGA逻辑电路通信,对包含在逻辑电路中的被测信号的信息作进一步解析,转化为与仪器功能相关的测量值;二、对上位机发来的指令分发给不同的仪器,然后把指令解析为可被FPGA识别的控制信息;三、基于网络通信的C/S模型,提供一个SOCKET服务器,用于与上位机的SOCKET客户端进行交互;用户通过上位机操作系统的浏览器访问LXI仪器的网页,该网页是通过嵌入式Web服务器实现的;Web服务器采用开源的BOA服务器实现,Web服务器还内置了一个基于FLASH的SOCKET客户端,用于与测试程序集的SOCKET服务器之间的数据通信;并且,此SOCKET的数据格式均以符合LXI规范的程控仪器命令标准进行编写;用户通过网页下载、更换和配置仪器的测试程序集,达到软件在线重构的目的。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于劲松周振彪周山贾龙刘浩
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:11

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