LXI数据采集系统的设计与研究

admin · 发表于 2023-10-4 08:07:04

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仪器总线和自动测试系统随着计算机技术和网络技术的发展的同时也在不断地推陈出新。LXI总线技术由LXI联盟从原有的VXI总线技术的基础上规范和提出，它是基于以太网技术，包含仪器系统的标准、协议、命令、规范等内容。越来越多的测量仪器厂家和研究单位投入到符合LXI规范的设备仪器的开发中。课题设计的LXI设备——基于LXI总线的数据采集系统采用的是ARM+FPGA的基本构架，利用了ARM的低功耗高性能、FPGA的可编程并行处理的优势。由于最基本的LXI设备必须具备网络接口、网络同步和触发功能等部分，因此在嵌入式硬件的基础上还需要有带网络支持的嵌入式操作系统、具有WebServer和控制功能/接口的应用程序等软件，系统结构较为复杂。选择ARM+FPGA的基本架构适合于LXI设备的模块化设计。 LXI数据采集系统的工作流程是将前端采集得到的数据通过网络传输到达客户端，客户端通过嵌入式WEB浏览器对系统进行监控，突出了LXI仪器网络化的特点。本文的主要内容是对该数据采集系统底层的软硬件设计，包括了以下几个方面：1．数据采集系统硬件设计，支持多通道的模拟量、数字量采集与控制；2．FPGA数据采集软件设计；3．ARM-Linux驱动程序开发；4．数据采集系统的校准与结果分析。目前该数据采集系统已经能正常工作，各采集通道采集数据的速度与精度已达到要求指标。在与上位机WEB客户端联调、时间同步融合以后，即能用于实际的相关监测系统进行实际的测试。

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