發(fā)布時(shí)間：2020-05-11 00:18

【摘要】： LXI總線是基于以太網(wǎng)技術(shù)的新一代測(cè)試儀器總線,通過在儀器系統(tǒng)中增加用于網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、命令、規(guī)范等內(nèi)容,從而構(gòu)成了一種新型的儀器總線標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于LXI儀器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)來說,除儀器本身需要實(shí)現(xiàn)的測(cè)試測(cè)量功能外,最重要的就是LXI總線接口的設(shè)計(jì)。 本文在充分論證了網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,針對(duì)目前大量的通用電子測(cè)量?jī)x器普遍使用傳統(tǒng)的RS-232C和GPIB接口,無法構(gòu)建區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)的現(xiàn)狀,以及今后我國(guó)自行研制開發(fā)LXI儀器設(shè)備的需求,研究了將傳統(tǒng)儀器接口轉(zhuǎn)換成LXI接口的具體技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)方法,提出了基于32位ARM7嵌入式微處理器LPC2368的通用LXI智能化接口模塊的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案。在硬件設(shè)計(jì)中闡述RS-232、GPIB接口轉(zhuǎn)換成LXI接口和USB接口的電路設(shè)計(jì);在軟件設(shè)計(jì)中運(yùn)用了嵌入式操作系統(tǒng)的剪裁、移植和功能模塊嵌入等技術(shù),不但完成了可滿足C類儀器通信要求的TCP/IP協(xié)議的嵌入以及通信控制與管理,使主機(jī)可通過LAN實(shí)現(xiàn)與通用型測(cè)量?jī)x器的通信,而且可在IE瀏覽器可實(shí)時(shí)觀察測(cè)量數(shù)據(jù)與結(jié)果。還針對(duì)B類儀器的要求,研究了IEEE1588高精度網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法,根據(jù)該智能化接口模塊的資源情況,提出基于定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)方案。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證,具有結(jié)構(gòu)合理、性能可靠等特點(diǎn)。 在論文中還詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)中所遇到難點(diǎn)及解決辦法,最后針對(duì)LXI智能化接口模塊今后的功能完善問題,提出了改進(jìn)與優(yōu)化的方案。
【圖文】：

而無需使用高價(jià)的SRAM。對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格要求的應(yīng)用可使用16位Thum模式將代碼規(guī)模降低超過 30%，而性能的損失卻很小[4]。該微控制器都包含1個(gè)10/100 Ethernet MAC接口、1個(gè)USB 2.0全速（12Mbps設(shè)備、2 路 CAN 2.0B、1 個(gè)通用 DMA 控制器、1 個(gè) 10 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器和 1 個(gè) 1位的 D/A 轉(zhuǎn)換器。Ethernet MAC 在專用的 AHB 總線上有 16KB 的 SRAM 和一個(gè)相關(guān)的 DMA 控制器。USB 控制器含有 4KB 的 USB SRAM 和可存取的 DMA，并支持 32 個(gè)端點(diǎn)的控制、中斷、批量和同步數(shù)據(jù)傳輸模式，可以用來實(shí)現(xiàn) A 類、B類 LXI 儀器平臺(tái)的設(shè)計(jì)。多個(gè)串行通信接口增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的靈活性，提供了更大的緩沖區(qū)，并且具有更高的處理能力。LPC2368 有 4 個(gè) UART、3 個(gè) I2C 總線接口、3 個(gè) SPI/SSP 接口和1 個(gè) I2S 接口。此外，LPC2368 含有 1 個(gè) SD/MMC 存儲(chǔ)卡接口。LPC2368 的每個(gè)外設(shè)都具有一個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘分頻器，這就使設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒐慕抵磷畹�。而且，，P0 口和 P2 口的每個(gè)管腳都可用作外部中斷管腳。該系列的微控制器有多達(dá) 104 個(gè)通用 I/O 口，這些 I/O 口可在高達(dá) 18MHz 的速率下觸發(fā)。所有微控制器的工作溫度范圍為- 40℃～85℃。LPC2368 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：

LXI 接口模塊軟硬件系統(tǒng)組成框圖如圖 2.2 所示：圖 2.2 基于 LPC2368 的 LXI 模塊軟硬件結(jié)構(gòu)圖2.2.1 電源電路設(shè)計(jì)在模塊中處理器的工作電壓為 3.3V，串口器件、網(wǎng)口器件等也都工作在 3.3V，然而模塊中的 USB、GPIB 器件的工作電壓為 5.0V。因此在電源電路中包括 3.3V的供電電路和 5.0V 的供電電路。在電源電路設(shè)計(jì)時(shí)采用 AMS11173.3 和 AMS11175.0 作為 3.0V 和 5.0V 的供電電路穩(wěn)壓芯片[7]。模塊的輸入電壓可為 7.0V~9.5V。電路原理圖如下所示：
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP368.12;TP393.06

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 吳偉;龔少華;;基于LXI總線的儀器接口硬件設(shè)計(jì)[J];海南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張寶;用于LXI儀器的多功能儀器模塊的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

2 盧雷;CAN總線汽車車身控制系統(tǒng)通信的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 景蕾;具有B類設(shè)備接口功能的LXI儀器通用接口模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2010年

4 宋江峰;具有A類設(shè)備接口功能的LXI儀器通用接口模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2010年

5 樊宏偉;智能溫室監(jiān)控RTU的研究與應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2658117