LXI網絡儀器后臺處理的設計與實現(xiàn).pdf

1、LXI(LAN eXtension for Instrumentation)技術是局域網在儀器領域的擴展，由此構建的儀器測控平臺具有成本低、可重構性強以及儀器組件可以分布式部署等優(yōu)點，LXI已經成為儀器總線的發(fā)展方向。LXI總線相較于傳統(tǒng)儀器總線有很大優(yōu)勢，它不受帶寬和底板結構因素的限制，隨著以太網吞吐量的逐步提升，能夠滿足不同條件下自動化測試系統(tǒng)的要求。為了突破傳統(tǒng)VXI總線測控系統(tǒng)中儀器組件不能實現(xiàn)不同區(qū)域內分布式部署的限制以及構造

2、模塊化精簡的儀器測控系統(tǒng)平臺，本文對LXI網絡儀器進行了研究，并對LXI網絡儀器后臺處理部分的功能需求進行設計實現(xiàn)。
　　LXI網絡儀器后臺出臺處理部分的設計實現(xiàn)分為儀器組件自動發(fā)現(xiàn)模塊、SNMP(Simple Network Management Protocol)客戶端、HISLIP(High-Speed LAN Instrument Protocol)客戶端和后臺處理服務總調度四個模塊，所有模塊均在linux平臺下開發(fā)。儀器

3、組件自動發(fā)現(xiàn)功能采用DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)協(xié)議和HISLIP協(xié)議相結合的方式進行設計，能夠自動感知并記錄接入測控網絡中的儀器組件;SNMP客戶端完成測控主機對各儀器組件的控制和管理，在設計中嵌入AES_128_CBC對稱加密算法，解決SNMPv2協(xié)議數(shù)據在網絡中傳輸安全性較低的問題;HISLIP客戶端按照LXI總線的標準規(guī)定設計實現(xiàn)，用于完成測控后臺與儀器組件之間測控指令和測量

4、數(shù)據的傳輸工作;后臺處理服務總調度模塊作為外部應用程序調用后臺處理服務的統(tǒng)一接口程序，用戶只需獲取接口模塊的具體參數(shù)形式即可調用后臺處理提供的所有服務，總調度模塊設計中多任務處理采用進程形式實現(xiàn)，主進程和其它服務進程之間的通信和信息共享通過共享內存這種高效的IPC方式設計完成。
　　本文首先對LXI儀器總線和網絡儀器進行了分析，研究LXI總線的標準規(guī)范和特點優(yōu)勢以及網絡儀器的系統(tǒng)架構，深入分析HISLIP協(xié)議的通信規(guī)程和交互模式，

5、進而設計實現(xiàn)HISLIP協(xié)議客戶端;其次分析研究DHCP服務器的工作原理和日志文件，結合HISLIP協(xié)議和SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments）設計實現(xiàn)儀器組件自動發(fā)現(xiàn)功能模塊。另外，在研究SNMPv2和AES_128_CBC對稱加密算法的基礎上，將二者相融合實現(xiàn)了具有數(shù)據加解密功能的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發(fā)現(xiàn)模塊的接