一种基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统

摘要

本发明的基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统包括：计算机、PXI装置，以及交换机；计算机、交换机、PXI装置依次通过网线连接，并且通过VXI-11协议进行通信；交换机为一个或多个；PXI装置包括：PXI控制模块以及PXI模块；其工作步骤为：步骤1，计算机对输入的PXI VISA命令进行转化，获得字符串命令；所述字符串命令采用SCPI命令标准设计；步骤2，计算机通过交换机将所述字符串命令发送给PXI装置的PXI控制模块；步骤3，PXI装置的PXI控制模块将所述字符串命令解析为PXI-VISA命令，并根据所述PXI-VISA命令调用PXI VISA接口函数库控制所述PXI模块执行相应的操作。

说明书

技术领域

本发明属于虚拟仪器技术领域领域，尤其涉及一种基于LAN的分布式 LAN-PXI服务系统。

背景技术

目前的PXI测试系统一般由计算机、PXI装置两部分构成，其中PXI装置又 由PXI控制模块及PXI模块构成，计算机通过StarFabric总线与PXI控制模块 进行连接，这种连接方式一般只有3-5米的距离，主要应用于集中式测试。随 着被测系统复杂性的提高，许多测试系统出现了分布式的测试需求，例如电网、 地质、卫星舰船等测试需求，这些应用都需要在数百米甚至更广的范围内进行 测试，对测试系统集成人员提出了更高的要求。而现有技术却不能满足这种需 求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统， 该分布式LAN-PXI服务系统突破了现有PXI系统在长距离、分布式测试上的瓶 颈，具备进行远程控制和数据通信的功能。

本发明的基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统，该分布式LAN-PXI服务系 统包括：计算机、PXI装置，其特征在于，所述分布式LAN-PXI服务系统还包括： 交换机；

所述计算机、交换机、PXI装置依次通过网线连接，并且通过VXI-11协议 进行通信；所述交换机为1个或多个；所述PXI装置包括：PXI控制模块以及 PXI模块；

其工作步骤为：

步骤1，计算机对输入的PXI VISA命令进行转化，获得字符串命令；所述 字符串命令采用SCPI命令标准设计；

步骤2，计算机通过交换机将所述字符串命令发送给PXI装置的PXI控制模 块；

步骤3，PXI装置的PXI控制模块将所述字符串命令解析为PXI-VISA命令， 并根据所述PXI-VISA命令调用PXI VISA接口函数库控制所述PXI模块执行相 应的操作；

进一步的，所述步骤3中的解析步骤包括：

步骤31，在所述PXI控制模块中设置一个配置文件，并在所述配置文件中 记录所有的PXI-VISA接口函数库的函数名称和参数；

步骤32，所述PXI控制模块读取所述函数名称，并组成命令和参数的数据 结构，创建命令树；

步骤33，通过遍历所述命令树得到命令的相关信息；

所述步骤3中，PXI模块的资源名称按照LAN桥设备命名方式进行命名。

进一步的，所述分布式LAN-PXI服务系统的工作步骤中：

若输入计算机的PXI VISA命令带有数据，还需进行数据编码，并通过交换 机将编码的数据发送给PXI装置的PXI控制模块；然后所述PXI控制模块对接 收的数据进行解码；最后所述PXI控制模块根据PXI-VISA命令以及解码的数据 调用PXI VISA接口函数库控制所述PXI模块执行相应的操作；

进一步的，所述分布式LAN-PXI服务系统的工作步骤中：

若输入计算机的PXI VISA命令为回读命令，在所述PXI模块执行相应操作 后，对产生的相应操作数据编码为回读数据，并将所述回读数据通过交换机将 数据发送给计算机进行解码，用于显示PXI控制模块的工作状态；

上述的编码规则为SCPI标准的数据格式。

进一步的，所述步骤3中，根据SCPI命令的树状结构采用自顶向下的解析 方法进行命令解析。

进一步的，数据编码采用如下编码方式：

第1个字节为’#’，表示本次通信为数据，与控制命令区分开来；

第2个字节表示每一个数据的位数，’0’表示8位数据，’1’表示16位 数据，’2’表示32位数据，’3’表示64位数据；

第3～10个字节表示数据的长度，以16进制的大写字符串表示，不足时补0；

从第11个字节开始为数据区，每个数据以16进制的大写字符串表示，不 足时补0。

本发明的有益效果在于：

1.该分布式LAN-PXI服务系统突破了现有PXI系统在长距离、分布式测试 上的瓶颈，具备进行远程控制和数据通信的功能。

2.该分布式LAN-PXI服务系统可以兼容现有的虚拟仪器架构，屏蔽远程PXI 系统模块硬件特征，为终端用户提供方便熟悉的操作方法，也为传统的PXI系 统提供新的应用前景。

附图说明

图1为本发明的基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统示意图；

图2为本发明的基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统工作流程图。

具体实施方式

图1为本发明的基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统示意图。如图1所示， 该分布式LAN-PXI服务系统包括：计算机、PXI装置，其特征在于，所述分布式 LAN-PXI服务系统还包括：交换机；

所述计算机、交换机、PXI装置依次通过网线连接，并且通过VXI-11协议 进行通信；所述交换机为1个或多个；所述PXI装置包括：PXI控制模块以及 PXI模块；

其工作步骤为：

步骤1，计算机对输入的PXI VISA命令进行转化，获得字符串命令；所述 字符串命令采用SCPI命令标准设计；

步骤2，计算机通过交换机将所述字符串命令发送给PXI装置的PXI控制模 块；

步骤3，PXI装置的PXI控制模块将所述字符串命令解析为PXI-VISA命令，

并根据所述PXI-VISA命令调用PXI VISA接口函数库控制所述PXI模块执 行相应的操作；

进一步的，所述步骤3中的解析步骤包括：

步骤31，在所述PXI控制模块中设置一个配置文件，并在所述配置文件中 记录所有的PXI-VISA接口函数库的函数名称和参数；

步骤32，所述PXI控制模块读取所述函数名称，并组成命令和参数的数据 结构，创建命令树；

步骤33，通过遍历所述命令树得到命令的相关信息；

所述步骤3中，PXI模块的资源名称按照LAN桥设备命名方式进行命名。

进一步的，所述分布式LAN-PXI服务系统的工作步骤中：

若输入计算机的PXI VISA命令带有数据，还需进行数据编码，并通过交换 机将编码的数据发送给PXI装置的PXI控制模块；然后所述PXI控制模块对接 收的数据进行解码；最后所述PXI控制模块根据PXI-VISA命令以及解码的数据 调用PXI VISA接口函数库控制所述PXI模块执行相应的操作；

进一步的，所述分布式LAN-PXI服务系统的工作步骤中：

若输入计算机的PXI VISA命令为回读命令，在所述PXI模块执行相应操作 后，对产生的相应操作数据编码为回读数据，并将所述回读数据通过交换机将 数据发送给计算机进行解码，用于显示PXI控制模块的工作状态；

上述的编码规则为SCPI标准的数据格式。

进一步的，所述步骤3中，根据SCPI命令的树状结构采用自顶向下的解析 方法进行命令解析。

（1）传统的PXI系统将PXI设备当做计算机的外设，VISA库通过PXI总线 设备驱动进行控制；而在本发明所构建的装置中，通过网线连接的两个终端（计 算机、PXI装置）之间在信号传输上是对等关系，计算机不能直接访问PXI装置 中的PXI模块资源，需要PXI模块转发。

图2为本发明的基于LAN的分布式LAN-PXI服务系统工作流程图。如图2 所示，包括计算机上运行的服务和PXI模块上运行的服务两个部分。本发明在 计算机中对用户提供一个符合VISA标准的接口函数库；具体的VISA实现时， 则操作名称与参数转化成命令消息，通过LAN通信传送到PXI控制模块执行； 当PXI VISA命令带有数据时，数据则根据PXI仪器系统数据特点编码，通过网 络与PXI控制模块间通信。

PXI控制模块接收字符串命令，执行命令解析，解析出要控制的PXI模块和 要控制的PXI模块要执行的控制指令、地址、数据等参数，同时，对要发送或 接收的数据进行编码/解码工作，再通过调用传统的PXI VISA接口函数库控制 PXI模块执行对应操作。

（2）LAN-PXI系统中PXI模块的资源名称，考虑到兼容性，按照LAN桥设 备命名的通用规则进行命名，采用以下方式设计，例如：” TCPIP0::169.254.22.25::pxi3,5::INSTR”，其中，

TCPIP0表示PXI模块采用TCPIP方式进行访问；

169.254.22.25字段部分为PXI控制模块的IP地址，根据实际情况填写；

Pxi3,5为PXI模块在PXI装置中的资源描述，其中3为段号，5为槽号， 根据实际情况填写；

INSTR表示应符合仪器特征，接收中断信号处理。

（3）命令转化的方法，采用SCPI的命名方式设计，例如：

函数viOut32(1,11,14,1)对应的字符串命令为”VIOut321,11,14,1”；

函数viIn32(1,11,14,&n)对应的字符串命令为”VIIn321,11,14”。

（4）数据编码的方法，考虑到仪器通信的数据形式，参考SCPI标准的数 据格式设计，采用如下编码方式：

第1个字节为’#’，表示本次通信为数据，与控制命令区分开来；

第2个字节表示每一个数据的位数，’0’表示8位数据，’1’表示16位 数据，’2’表示32位数据，’3’表示64位数据；

第3～10个字节表示数据的长度，以16进制的大写字符串表示，不足时补0， 例如”0000FFFF”表示64K个数据；

从第11个字节开始为数据区，每个数据以16进制的大写字符串表示，不 足时补0，例如8位数据的0xF表示为“0F”，16位数据的0xF表示为 “000F”，32位数据的0xF表示为“0000000F”，64位数据的0xF表示为 “000000000000000F”。

（5）在控制计算机和PXI模块之间，参考LXI总线协议，使用VXI-11协 议进行通信，可以稳定可靠的进行仪器发现、识别、控制和通信。

（6）命令解析时，根据SCPI命令的树状结构，采用自顶向下的解析方法。

在PXI控制模块中设置一个配置文件，配置文件中记录所有的VISA库函数 名称。PXI控制模块中运行的命令解析把VISA库函数命令集组成命令和参数的 数据结构，并创建成供查询使用的命令树；解析消息时，根据得到的命令，通 过遍历命令树，得到命令的相关信息。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。