关于网络时代的测试新技术

1、前言

1.1现有测试技术方案存在的问题

GPIB成本太高，需要昂贵的I/0卡和线缆；速度太慢；只能最多接14台仪器。

VXl 整个架构太贵，起步成本太高；非标准的I/O(MXI)；模块数量受到限制；射频和微波应用受到限制；插卡的应用必须受限于机箱。

PXI尺寸/功率/EMI|0">EMI限制了仪器的性能和指标；昂贵的起步成本和非标准I/O(MXI)；射频和微波应用受到限制；支持的供应商太少；插卡的应用必须受限于机箱。

以上的方案都无法很好解决实现远程的编程、控制、测试、测量、故障诊断、获得数据等需求。

1.2崭新的LXI总线应运而生

2005年9月26日测试系统的一项新标准：LXI(LAN extensions for lnstrumentation)总线己宣告问世.它致力于增加系统速度、降低系统成本、减小系统尺寸、缩短系统设置时间，以及改进软件的通用性。它把Ethernet(1EEE802.3)作为主要通信媒介：并借用计算机行业已获得的众多成果。利用现有Ethernet标准、Internet工具、LAN协议、IEC物理尺寸和IVI驱动程序的各方优点，从而使测试系统的互连平台了转向更高速的PC标准的IO，而不需要机箱和昂贵的电缆，并可使用标准的软件。真可谓找到了能比计算机背板持续远久的体系结构。那末LXI究竟采用何种结构形式？

2、LXI采用的结构形式

所设计的LXI具有无限的灵活性。标准适应带有前面板的台式仪器，能容易放在机架中的无面板模块，以及可放在夹具中，挂在墙上，或附在某些设备上的小型装置。与VXI和PXI受限于特定模块尺寸不同，LXI的尺寸能完全符合应用的需要。

对于那些打算装在测试架上的仪器，LXI规范推荐仪器尺寸遵从IEC规范，即采用全机架或半机架尺寸宽度，高度为若干机架单位高度的整倍数(一个机架高度单位=1.75")。IEC规范覆盖的半机架宽度仪器为2U(机架高度单位)或更高。LXI联盟己定义新的1U、1/2机架宽度的模块，预期这是对测试系统建造者很有吸引力的尺寸。这些模块有提供高质量仪器所需的足够印制电路板空间，也能很好放在标准机架中一而不需要机箱(见图1所示)。

LXI模块不同于VXI和PXI，因为它们是自封装的。LXI模块提供自己的电源、冷却。触发、EMI屏蔽和Ethernet通信。它可用世界各地的交流电源供电(100Vac-240Vac和47-66Hz)，也可使用隔离48V作直流供电。并且允许Ethernet供电。

3、LXI是什么?仪器基于以太网的拓展

基于以太网的技术；利用IVI driers –适合工业标准；提供网络界面；遵循以太网的物理标准；可选择的触发方式(LAN，IEEEl588,Trigger bus)

图2为未来的自动测平台图示意。

3.1为什么要利用以太网的技术

从图3的GPIB、VXI、PXI及LAN发展时间轴可以看出为什么仪器基于以太网的拓展，那是：

PC的背板(VME．ISA．ElSA，PCI，PCI-X，PCI-express)对测试工业来讲变化太快。
测试工业的总线技术正在从特殊的接口(GPIB，MXI，etc．)向标准的PC I/O(LAN，USB)发展。
经历史证明，只有LAN是长寿命的总线技术,其速度已经超过GPIB。
计算机工业还在持续发展LAN，以提高其性能和加强产协议。

3.2 LXI对Ethernet有何要求?

所有LXI必须实现IEEE 802.3Ethernet标准接口(推荐RJ-45连接器)。它们必须至少使用TCP/IP协议IPv4版，支持IP(Internet协议)、TCP(传输控制协议)和UDP信息。LXI标准推荐Gigabit Ethernet(虽然也允许10和100 Megabit LAN)。它使用自动握手，因此网络上的装置默认一个公共速度。装置必须实现Auto-MDIX(自动感知LAN电缆极性)，在过渡期间，装置上可放置说明支持电缆极性的标记。

在寻址方面，每一LXI必须有一个不可改变的MAC地址，以及可通过DHCP(动态主机配置协议)、自动IP和手动IP改变的P(Internet协议)地址。LXI装置支持动态主名注册，此时装置，IP地址由网络主机映射到多个用户友好名称。这一寻址规则保证了LXI仪器在网络中的共存，而不要求用户作许多工作。

3.3连接-硬件-可支持的设备数量

LAN-理论上最多可支持2 台仪器(见图4所示)，但实际使用中通常用不到。

4、LXI的仪器可以是多种类型的

图5所示为一流的台式仪器；紧凑型，无前面板,上架的仪器；远端的仪器。

4.1 IXI的分级(见图6所示)

4.11Class C

C类LXl设备是基本类型。所有各类型都需满足这些要求。C类设备必须符合物理要求，Ethernet协议和LXI接口标准。

用LAN很好地替代GPIB
LANl00BaseT或更高速度的接口，LANdiscovery，IVI-COM driver，前面板指示器和仪器的网络操作界面

4.12 CIass B

B类LXl设备除C类要求外，还要加上基于LAN的