测试总线技术的发展研究new

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1、测试总线技术的发展研究李国卿,黄金杰（西安电子工程研究所，陕西西安710100）摘要：文章介绍了测试总线技术的发展历史，比较了常用测试总线的特点、性能及适用场合。最后根据当前总线测试技术的发展趋势以及大规模集成电路的强大功能，提出了基于LXI总线技术的总线测试板卡应具有直接与LXI进行通信，以及智能芯片能自主完成智能测试或检测功能的发展新思路，使LXI总线真正成为与VXI和PXI总线具有可比性的测试总线。关键词：测试总线；VXI；PXI；LXI1引言基于测试总线的自动测试系统（ATS）在自动测试与诊断中的应用，与主要以人工或专用测试仪器进行测试相比，具有一系列优点

2、。目前，常用的测试总线主要有GPIB、VXI、PXI和LXI等，利用不同总线和测试平台研制的自动测试系统在功能、性能和价格上有较大的差别。本文根据总线测试技术发展历程对各种测试总线的功能、特点和性能进行了总线比较，并对未来测试总线发展提出了一种设想。2测试总线发展历程简述当计算机技术进入测试与测量领域，为了简化测试系统结构，引入总线技术，并将总线技术应用于自动测试系统，使总线与测试系统融为一体，总线本身也成为测试系统的主要组成部分。采用总线结构便于仪器和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则更容易使不同设备间实现互连，而测试总线技术日新月异的发展，直接影响着自动测

3、试系统技术的发展水平。测试总线技术的发展历程如图1所示。70年代提出了GPIB总线技术。采用GPIB总线连接的仪器测试系统解决了通用测试仪器与计算机之间的互连问题，实现了测试结果的数字化和计算机信息化。80年代为解决测试设备和计算机之间通信连接影响整个测试系统性能的问题，提出了不同的测试总线技术VXI和PXI[1]。VXI和PXI背板测试总线易于产生各种同步、控制和测试所需的各种激励信号，易于同时输入和测试多路开关量信号和模拟量信号，因此，基于VXI和PXI的总线测试系统的测试能力大大增强，测试范围也得到了极大的拓展，特别是大大地增强了对现代多输入多输出数字电路的

4、测试能力。2005年推出的LXI总线，将局域网（LAN）技术应用于自动测试领域，提出了解决测试平台和测试设备之间接口总线定时、同步、控制和数据传输等问题的新方法，易于实现对分布式被测设备的测试。未来测试总线的发展趋势[1][2]将是通过互连网或专用测试网将不同空间、不同的测试系统集合于一个测试系统平台，将测试资源（包括硬件和软件）和信息最大化利用，完成更全面更精确的测试任务。3测试总线分类测试总线按其结构功能和性质的不同，可以分为内部总线和外部总线。内部总线传输延时一般比外部总线小，且内部总线带宽一般比外部总线带宽大。但是，外部总线一般配置比较灵活，使用起来一般比

5、内部总线方便许多。外部总线传输延时一般比较大，如果传输距离太长则必须要有严格的条件限制。而内部总线一般数据传输率高，可靠性好、同步和定时精确。例如，GPIB、USB、1394总线、LXI总线属于外部总线，VXI总线和PXI总线则属于内部总线。外部总线大多数属于串行总线，只适合数据传输和通信，而内部总线多为计算机系统总线，是并行总线，不仅能实现数据传输，还能完成同步、触发定时功能。无论测试总线是内部总线或外部总线，都无法取代彼此在测试系统中的地位。VXI和PXI内部总线与GPIB、USB、1394和LXI外部总线是不同类别的总线，因此VXI和PXI内部总线在数据处理

6、速度上的优势并不能取代外部总线GPIB、1394和LXI在自动测试系统中接口数据传输的作用，反之亦然，他们之间是一种相互补充的关系。Agilent公司在推出LXI总线的同时，以满足测试的需要，为自己的各种测试板卡自定义了一种内部总线，目前Agilent公司尚未公布这种总线，因此，这种总线不具有开放性。一个测试系统采用何种测试总线要视测试需求而定，如果一个测试系统仅由通用测试仪器组成则可采用GPIB总线系统，大多数仪表都设有GPIB接口；如果被测设备为多路输入输出的数字电路或需要进行数字采样的模拟信号，则需要采用VXI或PXI总线系统；更为复杂的测试系统通常需要将这

7、两类总线结合起来使用，复杂的测试系统的典型组成如图2所示。图示测试系统既有内部总线，又有外部总线。4总线速度测试总线技术的发展速度越来越快，为满足不断发展的测试应用需求，测试总线速度和信息吞吐量正在日益提高。GPIB总线（IEEE488）从最初的1MB/s发展到现在的8MB/s（HS488）；VXI总线也由VXI1.0版本不断升级到VXI2.0及VXI3.0，速度也由40MB/s增到80MB/s和160MB/s；PXI也经历了132MB/s，264MB/s和528MB/s的发展。各种常用总线的速度如表-1所示。基于LAN技术的LXI总线，表-1理论吞吐量（MB/s

8、）总线基本