基于LXI网络化仪器通信模块的设计与实现

摘要

LXI仪器总线的出现，将仪器的测试测量引入到了网络化时代，实现了仪器的远程测量与管理。当前新型的仪器仪表多数具有LXI总线功能，可以直接接入互联网，实现网上的通信及测量。但是现有的许多仪器仪表还没有LXI总线接口，不能直接与网络互连，为了实现仪器仪表的网络化功能，我们设计了LXI仪器代理，通过LXI仪器代理将无网络功能的仪器接入到互联网上。本文主要对LXI仪器代理上的通信模块进行研究，以实现仪器的远程测量与管理。
　　在仪器网络化过程中，为了实现仪器的远程测量、维护和管理，本文采用了HISLIP协议和SNMP协议。其中，HISLIP是由IVI联盟组织制定的高速局域网仪器协议，以满足仪器测量数据高速、可靠、安全的传输。SNMP是由互联网工程工作小组制定的简单网络管理协议，用来对网络设备进行维护与管理。
　　本文首先对LXI仪器总线技术进行分析，研究LXI仪器的各种规范要求，包括物理规范、触发机制以及数据传输方式等。在此基础上研究LXI总线标准中的仪器专用通信协议HISLIP，包括该协议的锁技术、缓冲区技术、以及各种类型消息的交互过程等;其次，深入分析基于SNMP的简单网管技术，建立仪器MIB库，并研究如何对仪器MIB库中的各种管理对象进行操作;然后，设计LXI仪器代理的HISLIP服务器模块和SNMP代理模块，并进行SNMP代理模块和HISLIP服务器模块的编程与调试;最后，利用实验室现有资源搭建最小化测试系统，对HISLIP服务器模块和SNMP代理模块进行功能测试，结果表明HISLIP服务器模块可以满足测量中心的仪器软面板与远端的LXI仪器代理的数据传输要求，SNMP代理具备与SNMP管理站进行通信的功能。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的主要工作

1．4 章节安排

1．5 本章小结

第2章 网络化仪器通信的关键技术

2．1 LXI技术

2．1．1 LXI仪器类型

2．1．2 LXI仪器规范

2．2 HISLIP技术

2．2．1 消息结构

2．2．2 功能模块

2．2．3 互锁技术

2．2．4 缓冲区技术

2．2．5 通信模式

2．2．6 连接配置过程

2．2．7 业务数据交互过程

2．2．8 管理消息交互过程

2．3 SNMP技术

2．3．1 SNMP网管体系结构

2．3．2 管理信息结构

2．3．3 管理信息库

2．3．4 SNMP协议及操作

2．4 本章小结

第3章 网络化仪器通信模块的设计

3．1 网络化仪器通信系统模型概述

3．2 HISLIP协议服务器端的设计

3．2．1 服务器端的总体设计

3．2．2 服务器端初始化模块的设计

3．2．3 连接请求接收模块的设计

3．2．4 消息请求处理模块的设计

3．3 SNMP代理的设计

3．3．1 SNMP操作模块的设计

3．3．2 仪器MIB库的设计

3．4 本章小结

第4章 网络化仪器通信模块的实现

4．1 HISLIP协议服务器端的实现

4．1．1 套接字初始化模块

4．1．2 连接请求接收模块

4．1．3 消息处理模块

4．1．4 连接配置交互过程

4．1．5 业务数据交互过程

4．1．6 管理消息交互过程

4．2 SNMP代理的实现

4．2．1 初始化模块

4．2．2 消息接收模块

4．2．3 消息解码模块

4．2．4 消息处理模块

4．2．5 消息编码模块

4．2．6 消息发送模块

4．2．7 告警消息模块

4．3 本章小结

第5章 系统测试

5．1 系统测试环境的搭建

5．2 HISLIP服务器模块的测试

5．3 SNMP代理模块的测试

5．4 通信系统的整体测试

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 本文总结

6．2 工作展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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