学习课件PPT计算机辅助测试-VXI总线.ppt

vxi总线接口技术 vxibus是vme总线在仪器领域的扩展(vmebus extension for instrumentation)。 1987年4月，美国colorado data systems、hewlett- packard、racal、dana instruments、 tektronix和 wavetek等五家著名仪器公司求同存异，组成vxi总线联 合体（vxibus consortium inc.），提出 vxibus rev.1.3规范文件。 。 1992年9月17日美国ieee-p1155采纳vxibus rev.1.4作 为ieee工业用标准的基本文件。 1993年9月22日成立vxi即插即用系统联盟(vxi plug一般只配置vmebus的从模块功能。 存储器器件:是包含一定的存储器器件特征的、类似寄 存器器件的vxi总线器件。 消息型器件:是具有较高级通信能力的器件，这类器件 设置了一组可以由其它模块访问的“通信寄存器”，使该 器件可通过某种特定的通信协议（如vxi总线字串行协 议）与系统中的其它器件进行通信。 扩展器件:是为vxi未来发展而定义的。 第三节 vxi器件 二、 配置寄存器 vxi总线器件的寄存器分为两大部分： 配置(组态)寄存器和操作寄存器，地址分配如图3- 13所示。其中，“器件类别相关的寄存器”随器件类型而 异。“器件相关的寄存器”完全由器件设计者定义。 配置寄存器: 共定义了六个配置寄存器，这些寄存器都是16位的 ，所有vxi总线器件都必须配备，其功能定义如图3-14 所示。 第三节 vxi器件 图3-13 器件寄存器地址分配图 第三节 vxi器件 图 3.14 器件 配置 寄存 器功 能定 义图 第三节 vxi器件 三、 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，下面分述如 下： 寄存器器件:vxi规范没有对所有寄存器器件定义与器件类别 相关的寄存器。 消息型器件:定义了一组标准通信寄存器，以支持vxi总线系 统较高级的通信协议。其中，协议寄存器、响应寄存器和数 据低寄存器是所有消息型器件必备的。 存储器器件：定义了一个特征寄存器，是只读寄存器，用来 存放存储器器件的一些重要特征。 扩展器件：定义为“子类和子类相关寄存器”，以便适应新一类 的vxi总线器件。 第四节 vxi系统的通信协议 一、 通信层次划分 vxi总线系统的通信协议分若干层次，由器件的不同 硬件和软件提供支持，如图3-17所示。 vmebus的读/写/中断周期等操作:vxi总线系统最低层的通信 协议。 中断通信协议:指从者具有请求中断周期，向其命令者传送状 态/识别字（status/id），表明它出于何原因请求中断的 一种能力； 字串行协议:受通信寄存器支持的，消息型器件必须执行的， 命令者/从者器件间通信应该恪守的标准通信规程。 共享存储器协议：允许两个非命令者/从者关系的、在同一种 水平上的器件通过存储器块进行双向通信 。 vxi仪器通信协议：器件执行某些公共的测试操作命令。 第四节 vxi系统的通信协议 图 3-17 vxi 总 线 系 统 的 通 信 层 次 第四节 vxi系统的通信协议 二、字串行通信协议 1. 传送控制方式 字串行通信协议:是指命令者将命令/数据以串行方式 向从者的某一固定寄存器单元(如数据寄存器)进行传送 的通信控制协议，用于消息型命令者与消息型从者之间 传输vxi字串行控制命令或数据。该协议推荐了两种传 送控制方式： *正常传送方式（ntm）:是一种软件 查询非定时异步传送方式，数据传送进程由响应寄存器 的有关位进行控制。 *快速挂钩方式（fhs）:是用从者的dtack*和berr* 信号线状态强制定时的同步字串行序列传送。 第四节 vxi系统的通信协议 2.字/长字/扩展长字串行传送 字串行通信有三种形式：字串行、长字串行和扩展 长字串行，数据宽度分别为16位、32位和64位。 3字节传送协议 字节传送协议是命令者和从者之间传输8位数据， 借助“字节有效”和“字节请求”两个字串行命令完成。 4消息型器件可响应的字串行命令 为了统一消息型器件在vxi总线系统运行中的行为 规范，定义了29条不同能力消息型器件应选择响应 的字串行命令，如表3.8所示。 组态命令 (6): 正常操作命令 (7): 状态无关命令 (16) : 第四节 vxi系统的通信协议 三、 vxi仪器的基本操作协议 vxi总线规范在比系统结构更高的别级上，定义了 反映测试仪器特征的vxi仪器设计规则，这就是vxi仪 器协议。 所谓vxi仪器:就是指支持字串行通信协议，执行表 3.8列出的“正常操作命令”，接受vxi总线接口器件（如 ieee488-vxi接口）控制的消息型器件。 vxi仪器协议的传输如图3-18所示。 第四节 vxi系统的通信协议 图3-18 vxi总线仪器协议 vxi接口器件 vxi仪器 vxi仪器 要求的命令： byte request byte available clear vxi仪器 可选的命令： trigger read stb set lock clear lock vxi仪器 vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件vxi接口器件 vxi接口器件 vxi仪器 可选的命令： trigger read stb set lock clear lock vxi仪器 要求的命令： byte request byte available clear vxi仪器 可选的信号： request true request false vxi仪器 第四节 vxi系统的通信协议 1命令者到仪器的数据字节传送: 利用“字节有效”命令，按字节传送协议。 2仪器到命令者的数据字节传送: 命令者传送“字节请求”字串命令给仪器。 3清除vxi总线仪器:清除输入/输出序列缓冲器。 4触发vxi总线仪器: 5. 本地封锁: 6. 服务请求操作:支持“请求真(rt)”和“请求假(rf)” 7. 串行查询操作:可选择执行“读stb”命令。 第五节 vxi测试系统 一、 vxi系统共用资源 vxi总线规范规定，系统共用资源器件用于总 线系统资源管理: 第一是0号槽服务器件: 它在物理连接层向系统提供共用资源； 第二称为资源管理器: 它提供系统的逻辑组态和管理服务。 第五节 vxi测试系统 10号槽服务器件 0号槽器件向vxi总线系统的112号槽提供共用资源 ，其逻辑组成和主要功能可归纳为以下几点： 系统时钟功能模块。提供sysclk(16mhz)、 clk10、clk100和syn100 时钟和同步信号； starx和stary星形触发线程控组合矩阵； 系统复位等管理模块。sysreset*、acfail* 和sysfail*信号； 模块识别功能模块。驱动和接收 modid00 modid12线。 第五节 vxi测试系统 2资源管理器 是提供总线系统组态和管理服务的vxi器件。 一个资源管理器必须是具有命令者能力的消息 型器件，其逻辑地址为0 ，通常也提供0号槽服 务。资源管理器按其组态能力可分为静态(sc- static configuration)资源管理器和动态(dc- dynamic configuration)资源管理器。 sc资源管理器为系统提供6种组态服务功能， 通常在系统上电时执行: (1) 识别系统中所有的vxi总线器件 (2) 管理系统自测试和诊断序列 (3) 配置系统的a24和a32地址空间 第五节 vxi测试系统 (4) 配置系统的命令者/从者层级 (5) 分配vme总线的irq线 (6) 启动正常系统操作 第 五 节 v xi 测 试 系 统 推荐了 几种典 型的用 户测试 系统的 构成形 式。 图3-19 典型的 vxi总线 测试系 统结构 二、vxi 系统的典 型结构 第五节 vxi测试系统 三、 vxi系统的控制计算机及接口 需要测试控制计算机来运行用户测试应用程序、控 制系统的总线操作、测试操作和数据处理。测试控 制计算机可分为内嵌式和外接式两种。 1. 内嵌式测试控制计算机 内嵌式测控计算机是按vxi总线规范设计的计算机 模块，插入主机箱的个槽位的空间。对内嵌 式测控控制器(计算机)的要求是： (1)与vme总线和高性能的vxi仪器总线相容； (2)支持vme周期操作和vxi总线字串行通信协议； (3)具有号槽服务和vxi总线系统资源管理能力； (4)还需提供通用计算机的能力。 第五节 vxi测试系统 2外接测试控制计算机接口 外接一台通用计算机作为vxi系统的测试控制控制计算机是多数用户的选择 。但通用计算机不能直接和vxi系统总线相连，因此必须设计专用的接口转 换模块，如图3.20所示。通过设计这样的接口转换模块，计算机原则上可 以使用任何通信或仪器总线实现与vxi总线的信息交换，如gpib、rs232 、usb、ieee1394、lan等。在目前vxi测试系统应用中，广泛采用的外 计算机接口有以下几种： gpib-vxi接口 , vxi-mxi接口 , 1394-vxi接口 第五节 vxi测试系统 图 3-20 外接 测试 控制 计算 机与 vxi系 统的 连接 其它模块式仪器总线 模块式仪器总线还有很多，camac，“个人仪器”总线（ at/pci/cpci ）等。近年影响重大，数pxi总线， pxi（pci extension for instrumentation）是pci在仪器 领域的扩展。它由