- LXI總線現(xiàn)狀分析 關(guān)于B類電壓表的設(shè)計(jì)

　　因此本設(shè)計(jì)主要完成的內(nèi)容如下所示：

　　熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理；

　　熟悉TCP/IP協(xié)議；

　　熟悉嵌入式的Internet技術(shù)；

　　完成模塊內(nèi)部常用接口的調(diào)試工作；

　　完成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)；

　　實(shí)現(xiàn)Web Sever服務(wù)功能；

　　完成電壓數(shù)據(jù)的讀?。?/p>

　　探究B類電壓表的實(shí)現(xiàn)方案。

　　基于PIC32單片機(jī)，關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示：

　　注：模塊上的網(wǎng)絡(luò)PHY為DP83848C，不具備IEEE1588幀檢測能力，需要更換成DP83640。DP83640芯片內(nèi)置高精度IEEE1588時鐘，并設(shè)有由硬件執(zhí)行的時間標(biāo)記功能，可為接收及發(fā)送信息包打上時鐘標(biāo)記，以實(shí)現(xiàn)IEEE1588功能。

　　以太網(wǎng)本質(zhì)上是一個物理層標(biāo)準(zhǔn)，作為一套完整的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，必須具有高層控制協(xié)議，以太網(wǎng)使用了TCP/IP協(xié)議。以太網(wǎng)最典型的應(yīng)用形式是Ehtemet+TCP/IP，即靈活的Ethemet底層加上幾乎已成通用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議TCP/IP協(xié)議，使得以太網(wǎng)能夠非常容易地集成到以Internet和Web技術(shù)為代表的信息網(wǎng)絡(luò)中。

　　嵌入式以太網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是在嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，使嵌入式系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，接入以太網(wǎng)。將嵌入式系統(tǒng)與TCP/IP協(xié)議融合到一起主要有兩種方法：

　　1．硬件方式：使用有的TCP/IP芯片直接作為以太網(wǎng)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：可靠性高，執(zhí)行速度快，但往往硬件電路復(fù)雜，價格昂貴，硬件成本高。

　　2．軟件方式：將TCP/IP協(xié)議以軟件方式嵌入到嵌入式系統(tǒng)的ROM中。一般來說，TCP/IP協(xié)議棧都比較龐大，在嵌入式系統(tǒng)中很難支持完整的TCP/IP協(xié)議棧，因此要根據(jù)嵌入式網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的特點(diǎn)，精簡TCP/IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與需要相關(guān)的部分，大幅度減少對于系統(tǒng)資源的需求。

　　本設(shè)計(jì)采用第二種方法。以太網(wǎng)技術(shù)是LXI的技術(shù)基礎(chǔ)，LXI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對以太網(wǎng)的硬件要求和相關(guān)配置要求。LXI規(guī)范中規(guī)定設(shè)備必須使用合適的IEEE 802.X PHY/MAC規(guī)范實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)的物理連接必須使用IEEE 802.3規(guī)范。推薦使用RJ45作為LAN連接器。LXI設(shè)備應(yīng)支持千兆位以太網(wǎng)，并能保證在10/100Base-T低速以太網(wǎng)中正確運(yùn)行。用戶通過訪問顯示器或粘貼在模塊上的標(biāo)簽可以獲得模塊的MAC地址。模塊必須包括以太網(wǎng)連接的監(jiān)視功能。另外，LXI設(shè)備應(yīng)包括Auto-MDIX（自動線序識別）功能，并支持缺省的網(wǎng)絡(luò)速度自動協(xié)商功能。

　　在LAN配置方面，LXI設(shè)備必須支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，至少支持IPv4，其中包括IP、TCP、UDP等協(xié)議。同時還要求設(shè)備支持ICMP協(xié)議。規(guī)范要求設(shè)備必須支持三種IP地址配置技術(shù)：動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）、動態(tài)配置本地鏈路地址（Auto-IP）和手動設(shè)置。其中，DHCP是在使用以太網(wǎng)路由器的大型網(wǎng)絡(luò)中自動分配IP地址的方法，此時通過DHCP服務(wù)器獲得設(shè)備的IP地址；Auto-IP方式適用于由以太網(wǎng)交換機(jī)（或集線器）組建的小型網(wǎng)絡(luò)或特設(shè)網(wǎng)絡(luò)，以及由交叉網(wǎng)絡(luò)組建的兩節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)；手動方式可用于所有類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，此時用戶手動設(shè)置LXI設(shè)備的IP地址。LXI設(shè)備需提供LAN配置初始化機(jī)構(gòu)（LCI），實(shí)現(xiàn)VXI-11發(fā)現(xiàn)機(jī)制，從而能容易地在網(wǎng)絡(luò)上被識別。

　　儀器發(fā)現(xiàn)技術(shù)可以依靠VXI-11標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)，VXI-11標(biāo)準(zhǔn)基于TCP/IP協(xié)議模型和客戶機(jī)/服務(wù)器架構(gòu)，利用ONC/RPC技術(shù)提供IO通道給LXI儀器的遠(yuǎn)程控制端，建立Core、Abort、Interrupt三類信道，實(shí)現(xiàn)儀器間的信息傳輸。儀器發(fā)現(xiàn)的過程實(shí)際上是儀器與服務(wù)器之間進(jìn)行信息交互的過程：儀器向服務(wù)器發(fā)送通信請求；服務(wù)器收到信息則知道有儀器接入網(wǎng)絡(luò)，建立連接并發(fā)送查詢消息；儀器根據(jù)查詢做出相關(guān)應(yīng)答；服務(wù)器收到應(yīng)答信息，完成儀器發(fā)現(xiàn)。發(fā)送的查詢消息應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)SCPI命令“IDN”等。

　　每個LXI儀器都是一個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所有LXI儀器都必須提供包括產(chǎn)品主要信息在內(nèi)的歡迎網(wǎng)頁及LAN配置網(wǎng)頁， B類設(shè)備還要具有同步配置網(wǎng)頁。此外，儀器還可以提供狀態(tài)/其他頁面，來顯示儀器的當(dāng)前狀態(tài)和其他信息。這些網(wǎng)頁通過HTTP80端口連接到網(wǎng)絡(luò)，并可以通過標(biāo)準(zhǔn)W3C網(wǎng)絡(luò)瀏覽器查看。從Web接口的角度看，LXI儀器類似于一個Web服務(wù)器【10】， 通過這些Web頁，用戶可以配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，檢測設(shè)備的連通性，以及對LXI設(shè)備進(jìn)行便捷的操作。

　　本設(shè)計(jì)可選用適合于嵌入式應(yīng)用的Boa Web服務(wù)器作為LXI設(shè)備的Web服務(wù)器，Boa服務(wù)器支持HTTP 1.0規(guī)范，具有配置簡便，內(nèi)存占用小等特點(diǎn)。Boa服務(wù)器可以通過CGI程序處理用戶提交的表單數(shù)據(jù)并動態(tài)更新網(wǎng)頁中的數(shù)據(jù)，能夠滿足LXI設(shè)備對Web接口的需求。