航天测控：LXI总线技术及其应用

作者：时间：2012-12-29来源：网络收藏

　　LXI是成熟的以太网技术在测试自动化领域应用的拓展。其具体的设想是将成熟的以太网技术应用到自动测试系统中，以替代传统的测试总线技术。目前已经得到绝大多数仪器行业厂家的支持，主要原因是：

　　（1）以太网、标准PC和软件在测试行业中广泛使用，技术已经非常成熟，而且得到众多计算机厂家不断的研发投入和升级支持.

　　（2）IEEE 1588网络同步标准的实施，可以在实验室环境中得到纳秒级的时钟同步误差。

　　（3）标准的网络接口已经极为普遍。

　　国际LXI协议初步将基于LXI的仪器分为A、B和C三个等级。等级C具有通过LAN的编程控制能力，可以与其它厂家的仪器很好的协同工作；等级B具有等级C的一切能力，并且加上了IEEE 1588精密时钟同步协议；等级A具备等级B的一切能力，同时具备硬件触发能力。

　　LXI总线具有以下几方面的特点：

　　（1）集成更为方便，不需要专门的机箱和零槽控制器。

　　（2）LXI模块既可以单独使用，又具备模块化的特点，可组成功能强大的复杂测试系统。

　　（3）LXI模块可与老的平台集成在一起，安装在标准机架上。

　　（4）LXI规模可大可小，小到一个模块，大到分布在世界各地，十分灵活。

　　（5）可以利用网络界面精心操作，无需编程和其它虚拟面板。

　　（6）LXI平台提供对等连接。

　　（7）测试项目改变时，LXI在LAN上的连接不必改变，从而缩短了测试系统的组建时间。

　　（8）连在LAN上的LXI模块可采取分时方式工作，同时服务于不同的测试项目。

　　（9）LXI模块的通风散热、电磁兼容等方面的设计比较简单。

　　测试总线历经了70年代的GPIB总线，80年代的VXI总线，90年代的PXI总线，总线技术在工业、军事、航空航天的测试领域中的作用越来越重要，被应用的范围也越来越广，因此对总线技术的研究与发展从来没有间断过，2004年发布的新一代总线标准LXI标志着总线发展上了一个新台阶。

　　最近十年，测量和控制领域产生了几种发展趋势：

　　（1）日益增长的系统复杂性和更多的系统协调需求

　　（2）越来越多的采用分布式系统结构

　　（3）网络通信技术的应用

　　（4）成本限制

　　随着信息技术的发展，近十年来被测对象发生了很大的改变，总的来说，现在的测试对象有如下几个共同点：测试对象具有不同等级的分布式特性，大到分布在几百上千公里的范围内，小到分布在几十米的范围内；测试对象越来越复杂，测试数据量大，为了完成测试任务，需要大量的测试设备，如对3G通信网络的测试需要成百上千个测试设备；对于某些测试任务，要求某些测试设备具有协同操作的特性，如某些工业自动化的动作控制部分要求100ns的时钟同步性能；某些测试对象需要远程测试和控制。

　　自动测试总线包括传统的GPIB、VXI、PXI总线，用这些总线构建自动化测试系统时测试节点数受限，且成本较高，这些总线自身不能构建分布式测试系统。因此传统的测试总线由于自身的缺陷不能满足分布式和复杂系统的测试需求，向分布式体系结构的转变被看作是解决问题的必然选择。

　　国际LXI联盟曾经在众多系统集成商和工程师中作过调查，所得到的是几乎一致的结论：

　　首先要降低系统的成本和集成的复杂性，采用容易使用的人机界面。其次在保证系统紧凑的同时要保证仪器的性能和兼容性，减少复杂的连线。希望有多种高速的触发方式，高速的I/O，减少机架和机箱的空间的浪费，还要非常容易的发现系统的故障。在编程的时候希望使用自己最熟悉的软件。利用通用的PC接口和总线，而不是昂贵的测试测量专用接口总线。

　　LXI测试总线技术是信息化、网络化发展的必然趋势。在短短的3年间，LXI总线已经得到了国内外几十个厂家的支持，其中包括美国国防部，北京航天测控技术开发公司也加入了LXI总线联盟。从标准推出至今，一些大的仪器厂商陆续推出了100多种LXI总线仪器，LXI总线技术的诸多优势必然要在工业、军事、航空航天等众多领域中发挥不可估量的作用，下图分别给出了LXI总线在汽车生产、火箭、飞机测试中的应用。