在現(xiàn)代的功率測(cè)量中,測(cè)量環(huán)境越來越復(fù)雜,儀器分布越來越離散。能夠?qū)β史治鲈O(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制越來越重要。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制方式通�；贑/S軟件架構(gòu),一般具有良好的數(shù)據(jù)安全性和可靠性,但是連接不夠靈活,多設(shè)備集成難度較大。而利用LXI標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功率分析模塊,則有助于縮短建立、配置和調(diào)試測(cè)試系統(tǒng)所需要的時(shí)間。同時(shí)利用當(dāng)今分步廣泛的以太網(wǎng),可以大大降低測(cè)試系統(tǒng)的成本。本課題研究的功率分析模塊是一種基于Linux平臺(tái)符合LXI規(guī)范的功率分析模塊。借助Linux平臺(tái)對(duì)搭建服務(wù)器的良好支持,搭建了能夠提供LXI C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)功能的LXI應(yīng)用服務(wù)器,使功率分析模塊擺脫了距離的限制。前端利用Bootstrap等開源框架進(jìn)行開發(fā),對(duì)移動(dòng)設(shè)備以及多種操作系統(tǒng)平臺(tái)都有良好的兼容性,對(duì)不同尺寸的顯示屏也具有良好的自適應(yīng)性。并且,根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)LXI應(yīng)用服務(wù)器與底層功率分析軟件的交互設(shè)計(jì)。同時(shí),設(shè)計(jì)了支持傳統(tǒng)C/S模式的軟件模塊,使功率分析模塊在一些特殊情況下仍能提供遠(yuǎn)程操控功能。本課題的研究?jī)?nèi)容主要包括:1.實(shí)現(xiàn)了LXI功率分析儀的混合軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)。本文利用C/S架構(gòu)與B/S架構(gòu)各自的優(yōu)缺點(diǎn),將兩種架構(gòu)合理... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LXI設(shè)備連接示意圖

第二章LXI功率分析模塊方案設(shè)計(jì)9圖2-1LXI功率分析模塊總體架構(gòu)LXI功率分析模塊首先通過電壓和電流板卡采集信號(hào)；FPGA完成對(duì)ADC的采樣控制，接收ADC采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理存儲(chǔ)在RAM中，供DSP讀��；DSP通過EMIF接口與FPGA互連，EMIF接口是一種并行接口，可以用于數(shù)據(jù)傳輸和指令傳輸。硬件處理完信號(hào)數(shù)據(jù)后，后續(xù)處理交由軟件進(jìn)行。底層軟件部分主要工作內(nèi)容是通過多核處理器，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，并將測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果保存在共享內(nèi)存中。測(cè)量參數(shù)的運(yùn)算均在底層軟件中實(shí)現(xiàn)。底層軟件起著承上啟下的作用。對(duì)下直接可以控制內(nèi)核，實(shí)時(shí)調(diào)度或者同步實(shí)時(shí)器件的應(yīng)用，管理多線程和硬件，實(shí)時(shí)分析和配置工作。對(duì)上抽象化了硬件層，隱藏硬件控制的實(shí)施細(xì)節(jié)，便于編程。預(yù)處理后的數(shù)據(jù)首先由DSP進(jìn)行運(yùn)算，算法實(shí)現(xiàn)的工作直接使用TI公司提供的SYS/BIOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來設(shè)計(jì)。目前TI推薦使用RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)統(tǒng)一來管理和配置DSP和ARM，RTOS系統(tǒng)是一個(gè)性能強(qiáng)大的用于嵌入式設(shè)備的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，它包括了SYS/BIOS組件、Instumentation(UIA)組件、IPC、Drivers等多個(gè)組件。因此底層軟件的設(shè)計(jì)使用TI的RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。底層部分軟件的設(shè)計(jì)將在2.2節(jié)進(jìn)一步闡述。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理和運(yùn)算（如FFT、功率分析等）后，保存在存儲(chǔ)單元。剩下的工作將是如何將這些用戶需要的數(shù)據(jù)及控制設(shè)備的方法呈現(xiàn)出來，也就是如何進(jìn)行交互。這一部分工作交由Linux系統(tǒng)處理。LXI應(yīng)用服務(wù)器程序運(yùn)行在Linux平臺(tái)上。LXI應(yīng)用服務(wù)器一方面負(fù)責(zé)調(diào)用測(cè)量控制程序，實(shí)現(xiàn)測(cè)量相關(guān)的邏輯控制；另一方面負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程用戶建立通訊，收發(fā)數(shù)據(jù)。這也是LXI功率分析模塊核心的部分�？偟膩碚f，LXI應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)管理幾乎所有與用戶交互相關(guān)的工作。該部分的總體設(shè)計(jì)在2.3節(jié)進(jìn)一步?

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10本課題的儀器整體架構(gòu)大體可以分為四個(gè)部分：硬件部分、底層軟件部分、LXI應(yīng)用服務(wù)程序部分、界面層部分。如圖2-2所示圖2-2整體架構(gòu)層次劃分(1)硬件部分：主要負(fù)責(zé)對(duì)原始信號(hào)的調(diào)理、采樣和預(yù)處理，以便后續(xù)運(yùn)算數(shù)據(jù)；(2)底層軟件：這一部分主要有兩方面的工作：一方面實(shí)現(xiàn)的是對(duì)原始數(shù)據(jù)的運(yùn)算以及算法的封裝，用戶無法直接進(jìn)行控制和修改；另一方面實(shí)現(xiàn)邏輯控制、多線程的管理、對(duì)算法的調(diào)用以及底層驅(qū)動(dòng)的控制等工作，同時(shí)還要為服務(wù)程序提供調(diào)用接口。(3)LXI應(yīng)用服務(wù)程序部分：通過共享內(nèi)存的方式訪問底層軟件運(yùn)算出的測(cè)量數(shù)據(jù)，一方面為界面層軟件提供儀器的控制接口，以及SCPI程控程序的管理等工作；另一方面完成通信的建立和協(xié)議解析等相關(guān)的工作。大部分LXI規(guī)范中的軟件設(shè)計(jì)部分均在這部分實(shí)現(xiàn)。LXI應(yīng)用服務(wù)程序的工作還需要其他服務(wù)程序的協(xié)助，如Web服務(wù)器和端口映射程序。其中Web服務(wù)器與端口映射程序在設(shè)備啟動(dòng)后自動(dòng)運(yùn)行。LXI服務(wù)器又建立了不同線程來專門處理Web請(qǐng)求和RPC請(qǐng)求，因此，又可以看作是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的服務(wù)器，運(yùn)行后，線程處于阻塞狀態(tài)，視情況處理。(4)界面層部分：是直接呈現(xiàn)給用戶的部分。這一部分實(shí)際包含兩個(gè)方面：一個(gè)是LXI頁面；另一個(gè)是PC客戶端。html文件保存在LXI功率分析儀設(shè)備上，用戶通過瀏覽器訪問；PC客戶端則需要安裝在用戶主機(jī)上，兩者均以較為友好和便捷的方式進(jìn)行人機(jī)交互。在LXI規(guī)范中，交互方式主要是以Web頁面來實(shí)現(xiàn)，并通過SCPI指令實(shí)現(xiàn)程序控制。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3439028