納秒級精密同步LXI_VXI零槽控制器模件設(shè)計.pdf

1、基于局域網(wǎng)的模塊化測試系統(tǒng)LXI以其低成本、高性能、高吞吐率的特性逐漸取代GPIB、1394等成為新一代的工業(yè)測試總線系統(tǒng)。與現(xiàn)有的VXI總線測試系統(tǒng)不同，LAN總線本身并沒有精密時間同步信號線。為了利用現(xiàn)有的VXI總線儀器，建立具有精密時間同步和觸發(fā)能力的LXI-VXI綜合測試系統(tǒng)，研發(fā)支持精密時間同步協(xié)議的LXI_VXI零槽控制器模件具有重要的應(yīng)用價值。
　　本文首先采用TMS320C6678高性能處理器和FPGA邏輯設(shè)計技術(shù)

2、，設(shè)計和實現(xiàn)了VXI總線接口和LXI-VXI零槽控制器系統(tǒng)硬件電路，并針對LXI-VXI零槽模件硬件，完成了模件設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計和uc-Linux嵌入式操作系統(tǒng)的移植，提高了零槽控制器數(shù)據(jù)與TCP/UDP協(xié)議處理的規(guī)范性、穩(wěn)定性和實時性。
　　然后，利用具有高精度時間戳UDP協(xié)議包的千兆物理層芯片BCM54240，設(shè)計和開發(fā)了LXI-VXI零槽控制器的網(wǎng)絡(luò)接口電路和Linux設(shè)備驅(qū)動與IEEE1588精密時間同步服務(wù)器軟件，使零

3、槽控制器達到了千兆以太網(wǎng)物理層同級的時間精度，提高了LXI-VXI綜合測試系統(tǒng)的精密時間同步和觸發(fā)能力。
　　最后，結(jié)合科研項目背景，本文研發(fā)了四套LXI-VXI零槽控制器模件，完成了VISA庫存儲訪問與控制、異步事件觸發(fā)、LXI-VXI綜合系統(tǒng)測試以及穩(wěn)定性、電磁兼容性以及高低溫測試。測試結(jié)果表明，研發(fā)的LXI-VXI零槽控制器模件符合LXI-VXI技術(shù)和IEEE1588V2時鐘同步協(xié)議規(guī)范，滿足高精度時間同步LXI-VXI綜合