建立使用PXI、VXI和LXI的混合型测试系统

探索基于LAN的混合型系统

　　LAN已经成为自动测试系统的标准接口。虽然最早的配备LAN的仪器就能提供一致性的接口，但现在的LXI标准更可确保用一致性的规范使用来自多家厂商符合标准的仪器1。

　　在多数情况下，可用比较直接的方式建立包括LXI、GPIB、PXI和VXI硬件的混合型系统。混合型结构可发挥单一系统内每种体系结构的优点。除了通过保护测试资产中的已有投资而节省资金外，由于您能继续使用熟悉的硬件、接口和软件，因此还能帮助您节省时间。

　　典型LXI系统从主控PC及其内置LAN端口开始，通过可从市场上购置的LAN交换机或路由器，该内置LAN端口提供至本地和远程LXI标准设备的连接。这也是混合配置LXI设备及与它一道工作的VXI或PXI主机的开始点。目前有四种切实可行的可能方案。

方案1: VXI和GPIB

　　如果VXI主机中包括GPIB 0槽卡，就能通过增加如Agilent E5810A LAN/GPIB这样的接口转换器经LAN连接到PC (图2)。在VXI主机(GPIB) 和路由器 (LAN) 间接入网关，任何在PC上运行的应用就能与作为GPIB设备的VXI硬件畅通通信。

　　优点: 这种混合型结构不需要在PC中安装GPIB卡。使用网关保持地址不变，因此也不需要任何软件改变。

　　缺点: 如果网关跟不上VXI主机中安装的任何高性能测量插卡的要求，系统性能可能降低。

图2. 用路由器加LAN/GPIB网关建立系统

图3. 在VXI主机中增加LAN 0槽插卡，建立基于LAN的混合型VXI/LXI系统

方案2: VXI和LAN

　　当VXI主机配有LAN 0槽插卡时，把它加入系统网络就像把它接到LAN路由器上一样简单 (图3)。即使配有LAN的VXI系统不具备LXI符合性，它仍可在网络上与任何VXI设备共存。

　　优点: 系统中的每台LXI或VXI仪器都能利用LAN的I/O速度。如果系统软件已编程为通过LAN与VXI硬件通信，地址将保持不变，因此软件只需很少，甚至不需要改变。任何必要的软件改变都不太复杂，即使是用LAN 0槽插卡代替MXI或 Fireware 0 槽卡2。

　　缺点: 根据安装设备情况，这种配置的性能有可能低于纯基于背板的系统 (使用MXI接口的系统)，但它要比方案1描述的LAN/GPIB配置快。

方案3: 嵌入式控制器

　　如果基于PXI或VXI系统使用主机内的嵌入式控制器，就可通过其内置的LAN端口把该控制器接到测试系统网络。系统内的PXI或VXI部分仍由在嵌入式PC上运行的已有软件控制。为简化系统总体结构，可通过修改已有软件控制LXI设备，而不再需要仅用于控制LXI设备的外部PC (图4)。

　　优点: 这种简明方法使基于PXI或VXI的系统也拥有LXI的优点。如果某种模块化LXI设备可提供PXI或VXI不具备的功能性，那么以这种方式建造的系统将比使用GPIB的系统更简单，也更紧凑。

　　缺点: 通过修改已有软件的方法控制LXI设备有可能影响系统性能，因为它增加了嵌入式PC的负担; 它也对大多数LXI设备的内置智能有一定影响。这样的系统结构还要求另增LAN路由器，从而稍微增加了系统成本和复杂性。

方案4: LXI标准的主机

　　一些基于PXI仪器制造商积极支持LX标准。为便于从PXI转向LXI，至少有一家厂商推出了支持众多开关模块的LXI Class C标准主机3。采用这种方法，您只需在配有PXI 0槽接口的LXI标准主机中安装开关卡，并把该接口卡接到 (通过它的LAN)端口系统路由器(图5)。

　　优点: 这一解决方案提供现有PXI开关卡的种种优点 - 高密度、众多能力 - 在基于LXI的系统中。对于新系统来说，这种方法的成本也往往低于使用嵌入式控制器或PC-PXI接口的全PXI解决方案。

　　缺点: 当前对这种方法的支持仅有PXI开关卡。未来发展有可能支持寄存器基PXI测量卡的要求。

　　所有这四种方案都能通过保护您在系统硬件和软件上的已有投资而实现高效、低成本的转变。

　　这些混合型结构的不足之处将会在未来以LAN为中心的全LXI系统体系结构中容易地补救。

图4. 带有LAN端口的嵌入式PC作为混合型VXI/LXI或PXI/LXI系统中的系统控制器

　　1. 为更多了解LXI和LXI联盟的情况，请访问: www.lxistandard.org。
　　2. 一个例子是VXI Technology EX2500 LXI-VXI Gigabit Ethernet 0槽接口。
　　3. Pickering Interfaces 60-100和60-101是支持各种3U PXI模块的7槽主机。

图 5. 符合LXI标准的主机带来从PXI转向混合型PXI/LXI系统的优势

图6. 用多台路由器实现本地和远程LXI设备至PC LAN端口的容易连接

从混合型迈向全LXI

　　作为PXI或VXI的替代，LXI没有专用系统背板复杂性和开发投入。当您用台式仪器和模块化LXI仪器建造系统时，应具有与使用GPIB仪器同样的观念: 各设备都包含内置的测量功能和智能，并提供规定的测量精度。但LXI增加了超过GPIB的触发和同步能力 ，并能匹敌甚至超过PXI和VXI。通过LXI的这些能力，您的编程工作就可集中于测试管理，以及对测试结果的分析、管理和生成报告4。

　　随着更多LXI标准产品的推出，系统就有可能演进到全LAN结构。这些系统将仪器数量以及本地和远程LXI仪器的需要，配置一个或多个LAN路由器 (图6)。每一台仪器都可使用标准网络电缆而享受到LAN的速度。各LXI仪器内置基于浏览器的界面有助于加快和简化仪器或系统的配置和调试。LAN的久性和来自IEEE 1588精密时间同步协议 (PTP) 将能实现多种新的能力和应用。