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摘 要 ：LXI总线是基于以太网技术的新一代测试仪器总线,它是通过在仪器系统中增加符合LXI规范的LAN接口,从而构成了一种新型的仪器总线标准.本文所要讨论的是对于普通仪器进行改进,使其符合LXI总线的标准.
关 键 词 ：LXI；ARM9 ；LAN接口
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-02
LXI总线技术结合了GPIB和VXI的优点,又引入了成熟以太网技术,所开发出来的新一代模块化仪器总线.早在LXI标准刚出现时,LXI联盟就对LXI仪器分为了三个等级：C类、B类和A类.其中C类是LXI仪器中最基本的,要支持IVI-COM仪器驱动器,支持IEEE 802.3协议,具备LAN接口的编程控制能力,提供符合LXI标准的Web页面来充当用户控制页面,并且具有完备的LAN接口解决方案.
对于现阶段的大部分仪器来说,都是具有串口的,为此我们可以将原有的仪器进行改进,制作一个LXI模块,即可使普通仪器达到LXI总线的标准.
LXI功能模块总体设计如图所示,它采用的是基于ARM9的硬件平台,使用的以太网控制芯片是DM9000AE,串行通信接口芯片是MAX3232；软件平台是Linux操作系统,并且在操作系统中植入了Boa服务器,来完成LXI模块的LAN接口功能.并将设计好的网页文件放入Boa服务器中,通过PC机上的浏览器即可完成PC机和ARM9模块的相互通信.另外使用串口与仪器进行通信.
硬件方面,在本模块中采用的是Samsung公司出品的S3C2410处理器.他的内核就是ARM公司的ARM920T处理器内核.LXI模块中硬件的具体连接如图所示,这里的DM9000AE采用的是16位的总线宽度,直接与S3C2410相连,即DM9000AE的SD[0：15]直接与S3C2410的DATA[0：15]相连.DM9000AE的第32脚CMD表示的是当前数据总线是Index端口还是Data端口,直接与S3C2410的地址线ADDR1相连,以此区分读写的是命令/地址还是数据.DM9000AE的Index端口的地址是0x1000 0000,Data端口的地址是0x1000 0002.驱动程序中只以两个物理地址访问DM9000AE.DM9000AE使用的中断是EINTI2,所以将INT引脚与S3C2410的EINTI2相连.DM9000AE采用2.5V的参考电压用于模拟部分.Fc-518ls即是网络变压器,在本电路中,芯片和网络变压器的连接也非常简洁,网络变压器芯片一侧的收发线圈中心都接2.5V的参考电压.由于这种电路板没有金属外壳也就没有外壳地,所以RJ45插座就直接到PCB地了.在S3C2410中有3个UART,我们只用其中的一个,对应为UART0.用MAX3232芯片做TTL-RS232电平转换.其中UART0对应的RS232串口用DB9插座引出,方便调试.RS-232C采用的是负逻辑规定逻辑电平,信号电平与通常的TTL电平是不兼容的,RS-232C将-5V～-15V规定为逻辑“1” ；+5V～+15V规定为逻辑“0”. 在RS-232C标准接口中有25条线,但是由于计算机上使用DB9连接器,所以我们经常使用的也是只有9条线的形式,在电路连接的时候也只用到其中的三根：RXD、TXD和GND,分别代表数据的接收、发送和地.
软件方面,首先要完成对Linux操作系统的移植,所要做的就是根据具体的嵌入式平台对Linux操作系统做必要改写,再安装到该目标平台使其运行.整个过程分为三个部分：Bootloader的移植,内核的移植以及文件系统.其次,LXI仪器的一大特点就是具有LAN接口,可以实现通过浏览器网页对仪器进行控制和操作.为完成这一功能,我们需要进行Boa程序的移植.从.boa.下载Boa源码,将其解压并进入源码目录的src子目录下.然后运行make命令,进行编译,得到的可执行程序就是Boa,这里将含有大量的调试信息,需要将其去除,最终得到比较简洁的程序,约60KB左右.接着需要完成Boa的配置,使其能够支持CGI程序的执行.Boa需要在/etc目录下建立一个boa目录,在该目录下,放入Boa的主要配置文件boa.conf.在Boa源码目录下已有一个示例boa.conf,用户可以根据自己的需要,对boa.conf进行修改,但必须要保证其他的辅助文件和设置于boa.conf里的配置相符,不然Boa就不能正常工作.最后,就是进行网页的制作.这里使用的主要是HTML语言、DOM技术以及CGI程序的编写.DOM技术是为了网页从服务器中调用数据,CGI程序的工作一般就是接受表单数据,进行数据处理,最后根据处理结果生成新的页面并将其返回给浏览器.如图所示,这就是一个符合LXI标准的页面.
经过改进,具备LXI总线接口的仪器模块化的构造加上LAN接口的实现,保证了其成本低于VXI/PXI仪器,且独特的Web操作页面,也使得测试过程更加的方便、简介.