[信息与通信]第4章_VXI总线测试系统.ppt

第4章 VXI总线测试系统 教学内容 VXI总线特点 VXI总线的组成结构 VXI总线的功能 VXI总线测试系统组建方法 概述 VXI(VMEbus eXtensions for Instrumentation) VME(Versabus Module European) VXI总线标准是在VME总线和GPIB总线基础上发展的一种新型仪器系统总线。 VXI总线以其开放的系统结构、模块化的设计、紧凑的机械结构、良好的电磁兼容性，以及可靠性高、小型便携和灵活通信能力等一系列优点满足了工业领域需求，被公认为21世纪仪器总线系统和自动测试系统的优秀平台。 ③存储器器件 存储器器件靠寄存器的读、写进行通信，除配置寄存器外，还具有特征寄存器，没有通信寄存器，本身是存储器。 特点： VXI模块用连接器 （2）DTB仲裁总线 VME总线支持多处理器的分布式系统，即在一个VME系统中允许多个具有主模块功能的模块存在，仲裁总线用来解决多个主模块争夺DTB总线使用权的问题，防止总线冲突。 2.VXI增加的信号线 （1）模块识别线（MODID） MODID00~MODID12：用于检测特定位置上的模块存在与否，或者识别一个特定器件的物理槽位。这些线自0号槽分别送至1号槽至12号槽。系统自动配置时必须用到MODID线。 （2）时钟和同步线 CLK10、CLK100、SYN100：这三个信号都是从0槽模块发出的。其中，CLK10时钟线用于模块之间的精确同步，CLK100和SYNC100用于系统中更高精度的定时和触发。从0槽总线传至任何槽的绝对延迟时间不超过8ns。 （3）仪器触发线 TTL(TTLTRG0*-TTLTRG7*)、ECL(ECLTRG0-ECLTRG5)和STARX和STARY星形触发线：用于仪器的触发、定时和消息传递。 TTL触发线共8条，是一组用于模块间通信的、集电极开路的TTL信号线，分布在P2连接器上。 ECL触发线共6条，是一组用于模块之间通信和定时的信号线，但具有更高的工作速度，分布在P2、P3连接器上。 星型触发总线STARX和STARY分布在P3连接器上，用于模块间的异步通信。两条STAR线连接在各模块插槽和0号槽之间。0号槽可提供一个交叉矩阵开关，通过对该开关进行编程可以确定任何两根STARX和STARY线之间的信号路径。 VXI增加的信号线 （4）模拟相加线：SUMBUS。是VXIbus系统背板上的一条模拟相加接点。每个模块都可以用一个模拟电流源驱动器来驱动这条线，或者通过一个高阻接收器如一个高阻抗模拟放大器接收来自该总线的信息。 （5）本地总线：LBUS00-LBUS35。用于两者之间高速通信，LBUS数据传输率高达250MB和1GB （6）电源线：+5V，±12V是VME标准；±24V是为模拟电路设计的，-5.2V、-2V是为高速ECL电路设计的。VXIbus系统的电源可为每个仪器模块提供268W的功率。 4.4 VXI总线系统的通信协议 VXI总线系统的基本逻辑单元是VXI器件，基本操作是信息传输。正是根据器件的信息通信能力，把它们分成寄存器基器件、消息基器件、存储器器件和扩展器件，也根据器件在通信层次中的地位，把它们分成命令者器件和从者器件。 2. 器件寄存器 VXI器件的寄存器分为两大部分：配置寄存器和操作寄存器，地址分配如图。 1）配置寄存器 配置寄存器 配置寄存器 配置寄存器 2）器件类别相关的寄存器 器件类别相关的寄存器随器件类型不同定义不同 。 对寄存器基器件 VXI规范没有对所有寄存器基器件定义与器件类别相关的寄存器 。但由于0号槽寄存器器件的特殊作用，VXI规范定义了一个MODID（模块识别）寄存器，用于控制和监视MODID00~MODID12。 ◆对消息基器件 消息基器件与器件类别相关的寄存器 消息基器件与器件类别相关的寄存器 消息基器件与器件类别相关的寄存器 消息基器件与器件类别相关的寄存器 ④数据扩展寄存器 ⑤数据高寄存器 ⑥数据低寄存器 这些寄存器用在数据通信时暂存读/写数据（16位/32位48位）。 ◆对存储器器件 存储器器件在与器件类别相关的寄存器区定义了一个特征寄存器，该寄存器是只读寄存器，用来存放存储器器件的一些重要特征，如存储类型、访问速度等信息。 4.4.2 VXI总线的通信协议模型 VXI总线系统定义了一组分层的通信协议（或通信规程）来适应不同层次的通信需要，不同的器件支持的通信协议也有区别。 4.4.3 VXI总线通信协议 VXI总线通信协议 （3）字节传送协议 第4章教学要求 1. 理解VXI接口的工作原理 2. 掌握VXI的基本特性 3. 了解VX