基于arm11lxi多通道数据采集器的研究和实现

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1、摘要摘要随着以太网技术的不断发展，一种新型仪器总线技术LXI应运而生，LXI总线技术即以太网技术在仪器领域的扩展。LXI仪器的优势在于基于标准化的LAN接口，并支持IEEEl588精确时钟同步协议，同时拥有基于多点低压差分电气接口的硬件触发系统等功能。目前，多通道数据采集器的应用非常广泛，但国内尚未有大量的LXI多通道数据采集器出现，缺乏LXI仪器的优势。本论文研究内容是基于ARMll的LXI多通道数据采集器。本论文从硬件与软件两个方面提出完整设计方案，并详细描述了软硬件实现过程。在硬件设计部分，硬件电

2、路采用核心板、底板方式设计。核心板电路主要采用基于ARMll的$3C6410芯片作为处理器。底板电路又包括数据采集部分、基于LAN的网络通信部分、人机交互部分与系统运行所需电路部分。本论文详细分析了硬件电路原理图设计，并给出了主要芯片选型。在软件设计部分，采用嵌入式Linux操作系统，并给出了完整的软件设计方案。详细描述了对Bootloader、kernel与filesystem的制作与移植过程。同时，对实现LXI仪器的关键技术进行了深入的分析。其中，通过移植DHCP客户端源程序实现了LXI仪器的LAN

3、配置功能，通过移植嵌入式Boa服务器实现了W

4、eb人机接口功能，通过移植VXI．11协议实现了LXI仪器网络发现功能以及实现了基于二叉树搜索遍历的SCPI解释器。最后，本论文总结了基于ARMll的LXI多通道数据采集器的完成情况，并针对其功能与性能提出了改善建议。关键词：LXI数据采集ARMllWebSCPIAbstractWiththedevelopmentofEthemettechnology,LXlwhichisanewbustechnologycomesintobeing．LXIisthemea

5、ningofLANeXtensionsforInstrumentation．TheadvantagesofLXIinstrumentsarcthattheyownstandardizedLANinterface，IEEEl588precisionclocksynchronizationprotocol，andthehardwaretriggersystem、析tllM-LVDS．Currently,multi-channeldataacquisitioninstrumentsarewidelyused,

6、butthereareonlyafewLXImulti-channeldataacquisitioninstrumentsinourcountry．TheadvantagesofLXIinstrumentsarenotreflectedperfectly．ThetaskofthepaperisLXImulti-channeldataacquisition(DAQ)basedontheARMI1．Thecompletedesignsofthehardwareandsoftwarearegiven，andt

7、hedetaileddescriptionsofthehardwareandsoftwareimplementationprocessarelisted．TheHardwaresystemconsistsofthecoreboardandbaseboard．Inthecoreboard,$3C6410chipisusedastheprocessor．Baseboardconsistsofdataacquisition,LAN—basednetworkcommunication,human-compute

8、rinteractionandauxiliarycircuit．Thepaperanalyzestheschematicdesignofhardwarecircuit,andgivesthemainchipmodels．Inthesoftwaredesign,embeddedlinuxoperatingsystemisused,andthecompletesoftwaredesignisgiven．Adetaileddescriptionofthebootloader,kernelandfilesyst

9、emproductionandmigrationprocessislisted．Meanwhile，inthearticle，theauthoranalyzesdeeplythekeytechnologiesofLXIinstruments．ToachievetheLANconfiguration,Webhuman-computerinterfaceandnetworkdiscoveryfeaturesofLXIinstruments，th