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LXI总线是基于LAN技术的一种新型测试总线。LXI仪器具有易于使用、性能高、灵活性高等特点,适合构建远距离分布式系统测试。测试总线技术在航天、军事、工业中起到了越来越重要的作用,应用也越来越广泛。LXI总线与以往的GPIB总线、VXI总线、PXI总线相比,又迈上了一个新台阶。 数字多用表是自动测试系统中不可缺少的一部分,是最常用、最基本的测试模块。本文所研制的LXI总线高精度数字多用表模块,所具有的测量功能包括:直流电压、电流测量;交流电压、电流测量;2线/4线电阻测量;频率测量。 论文在分析了LXI总线技术与协议的基础上,讨论了数字多用表的功能实现方法,提出了LXI总线高精度数字多用表模块的硬件设计方案。该方案采用嵌入式ARM9处理器S3C2410作为控制核心,硬件电路主要分为LXI接口电路与功能测量电路两大部分。LXI接口电路设计采用网卡控制器CS8900A实现以太网通信。功能测量电路设计包括输入保护电路、功能切换电路、信号调理电路、A/D采集电路。输入保护电路能够防止外部输入的高电压和大电流信号对后级测量电路的损害。功能切换电路实现各种测量功能的选择,根据测量功能切换到相应的信号调理电路。信号调理电路实现对外部输入信号的调理变换,使其能够满足A/D采集电路的输入范围。其中直流电压信号经过直流放大电路或衰减电路后直接经过A/D采集;交流电压是利用真有效值转换电路把交流电压变成直流电压再经过A/D采集;电流信号是利用标准采样电阻把电流转换为电压后进行测量;电阻是采用恒流源法;频率是采用等精度测频法,利用整形电路把外部信号转变为方波信号后测量。A/D采集电路采用24位的∑-Δ型高精度模数转换器采集信号调理电路输出后的电压。软件设计采用嵌入式Linux操作系统,编写了硬件底层驱动程序,包括网络接口驱动程序和A/D采集控制驱动程序。最后对模块的功能电路进行了测试验证,并对测试结果进行了分析。 实际测试表明,本文设计的LXI总线高精度数字多用表模块满足了基本的技术指标,精度高,有较强的实际应用价值。