LXI網(wǎng)絡(luò)儀器后臺(tái)處理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、LXI(LAN eXtension for Instrumentation)技術(shù)是局域網(wǎng)在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，由此構(gòu)建的儀器測(cè)控平臺(tái)具有成本低、可重構(gòu)性強(qiáng)以及儀器組件可以分布式部署等優(yōu)點(diǎn)，LXI已經(jīng)成為儀器總線的發(fā)展方向。LXI總線相較于傳統(tǒng)儀器總線有很大優(yōu)勢(shì)，它不受帶寬和底板結(jié)構(gòu)因素的限制，隨著以太網(wǎng)吞吐量的逐步提升，能夠滿足不同條件下自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的要求。為了突破傳統(tǒng)VXI總線測(cè)控系統(tǒng)中儀器組件不能實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域內(nèi)分布式部署的限制以及構(gòu)造

2、模塊化精簡(jiǎn)的儀器測(cè)控系統(tǒng)平臺(tái)，本文對(duì)LXI網(wǎng)絡(luò)儀器進(jìn)行了研究，并對(duì)LXI網(wǎng)絡(luò)儀器后臺(tái)處理部分的功能需求進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
　　LXI網(wǎng)絡(luò)儀器后臺(tái)出臺(tái)處理部分的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分為儀器組件自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模塊、SNMP(Simple Network Management Protocol)客戶端、HISLIP(High-Speed LAN Instrument Protocol)客戶端和后臺(tái)處理服務(wù)總調(diào)度四個(gè)模塊，所有模塊均在linux平臺(tái)下開發(fā)。儀器

3、組件自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能采用DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)協(xié)議和HISLIP協(xié)議相結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠自動(dòng)感知并記錄接入測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中的儀器組件;SNMP客戶端完成測(cè)控主機(jī)對(duì)各儀器組件的控制和管理，在設(shè)計(jì)中嵌入AES_128_CBC對(duì)稱加密算法，解決SNMPv2協(xié)議數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸安全性較低的問題;HISLIP客戶端按照LXI總線的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，用于完成測(cè)控后臺(tái)與儀器組件之間測(cè)控指令和測(cè)量

4、數(shù)據(jù)的傳輸工作;后臺(tái)處理服務(wù)總調(diào)度模塊作為外部應(yīng)用程序調(diào)用后臺(tái)處理服務(wù)的統(tǒng)一接口程序，用戶只需獲取接口模塊的具體參數(shù)形式即可調(diào)用后臺(tái)處理提供的所有服務(wù)，總調(diào)度模塊設(shè)計(jì)中多任務(wù)處理采用進(jìn)程形式實(shí)現(xiàn)，主進(jìn)程和其它服務(wù)進(jìn)程之間的通信和信息共享通過共享內(nèi)存這種高效的IPC方式設(shè)計(jì)完成。
　　本文首先對(duì)LXI儀器總線和網(wǎng)絡(luò)儀器進(jìn)行了分析，研究LXI總線的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)以及網(wǎng)絡(luò)儀器的系統(tǒng)架構(gòu)，深入分析HISLIP協(xié)議的通信規(guī)程和交互模式，

5、進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)HISLIP協(xié)議客戶端;其次分析研究DHCP服務(wù)器的工作原理和日志文件，結(jié)合HISLIP協(xié)議和SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)儀器組件自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能模塊。另外，在研究SNMPv2和AES_128_CBC對(duì)稱加密算法的基礎(chǔ)上，將二者相融合實(shí)現(xiàn)了具有數(shù)據(jù)加解密功能的SNMP客戶端;再者通過分析HISLIP客戶端、SNMP客戶端和儀器組件自動(dòng)發(fā)現(xiàn)模塊的接