專利名稱：基于lxi總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量?jī)x器，特別是一種滿足數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化需要的LXI總線數(shù)字圖示儀。
背景技術(shù)：
晶體管特性圖示儀是用來(lái)顯示、測(cè)量晶體二極管、三極管特性的重要儀器，是所有生產(chǎn)和使用晶體管的單位必備的儀器。目前微電流圖示儀對(duì)微弱信號(hào)的采集、測(cè)量在很多的場(chǎng)合都有所應(yīng)用，如現(xiàn)代雷達(dá)、激光跟蹤制導(dǎo)、光纖通信、精密測(cè)量、精密制造、零件檢查等，但是在這些應(yīng)用中都需要能夠?qū)y(cè)試的結(jié)果及時(shí)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的客戶端，而不是僅在本儀器上進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)圖示儀存在的一些不足，將測(cè)量?jī)x器與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量?jī)x器的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是本發(fā)明主要是通過(guò)對(duì)LXI總線結(jié)構(gòu)、數(shù)字圖示儀模塊和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究，發(fā)明出基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀。本發(fā)明包括以下單元 圖示儀測(cè)量模塊單元在半導(dǎo)體器件特性曲線的測(cè)試過(guò)程中通過(guò)采用兩路A/D轉(zhuǎn)
換器對(duì)X信號(hào)和Y信號(hào)同時(shí)進(jìn)行采樣，并將采樣的結(jié)果送到微處理器。 LXI總線接口模塊單元負(fù)責(zé)將圖示儀模塊所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)收集起來(lái)通過(guò)以太
網(wǎng)按照LXI總線通信格式傳輸給主控板，并且通過(guò)LXI接口接收主控板傳遞來(lái)的控制信號(hào)
對(duì)儀器模塊進(jìn)行控制。 儀器界面顯示單元通過(guò)在應(yīng)用系統(tǒng)中嵌入Web服務(wù)器，客戶通過(guò)Web瀏覽器對(duì)測(cè)
量模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察和監(jiān)控。 根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案 —種基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀，由一個(gè)圖示儀測(cè)量模塊單元經(jīng)一個(gè)LXI總線接口模塊單元連接一個(gè)儀器界面顯示單元構(gòu)成，其特征在于 1)所述圖示儀測(cè)量模塊單元的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器分別對(duì)對(duì)X信號(hào)和Y信號(hào)同時(shí)采樣，一個(gè)時(shí)鐘連接所述的兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器保證同時(shí)采樣，兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)分別經(jīng)兩個(gè)接口電路連接到所述所述LXI總線接口模塊單元； 2)所述LXI總線接口模塊單元的結(jié)構(gòu)是一個(gè)ARM處理器輸入端連接所述圖示儀測(cè)量模塊單元的輸出端，該ARM處理器連接一個(gè)程序存儲(chǔ)器、一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、一個(gè)LCD、一個(gè)串口和一個(gè)USB，并通過(guò)一個(gè)LXI接口連接儀器界面顯示單元；
3)所述儀器界面顯示單元為一個(gè)WEB瀏覽器； 在所述LXI總線接口模塊單元的ARM處理器中搭建ARM-Li皿x嵌入式軟件平臺(tái)，以保證啟動(dòng)儀器Li皿x操作系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)加載并初始化CPU模式以及外設(shè)硬件的驅(qū)動(dòng)，在
3LXI總線接口模塊單元移植Boa Web服務(wù)器，并采用CGI (Common Gateway Interface)通用網(wǎng)關(guān)接口技術(shù)，保證實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web技術(shù)； 通過(guò)所述WEB瀏覽器來(lái)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和圖形顯示；客戶通過(guò)Web瀏覽器輸入需要訪問(wèn)儀器的IP地址，通過(guò)LXI總線將LXI總線接口模塊單元中所生成的儀器測(cè)試結(jié)果Web界面顯示到WEB瀏覽器。
本發(fā)明的有益效果 1.用途廣泛儀器基于以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在此標(biāo)準(zhǔn)下，用戶擴(kuò)充測(cè)試儀器的自由度較大，且無(wú)需更改系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且由于LAN的特點(diǎn)使得儀器數(shù)量和放置地點(diǎn)沒(méi)有任何限制，從而可以滿足很多測(cè)試場(chǎng)合的需求。 2.儀器虛擬化提供了基于Web的人機(jī)交互和程控接口 。用戶可以通過(guò)Web瀏覽器3瀏覽LXI總線儀器的虛擬界面，設(shè)想如果一個(gè)LXI儀器局域網(wǎng)連接因特網(wǎng)，那么操作人員可以在全球各地對(duì)某一家廠房進(jìn)行實(shí)時(shí)操作和跟蹤。 3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊經(jīng)濟(jì)LXI儀器模塊采用自集成和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。機(jī)械高度采用一個(gè)或兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架單位高度，寬度采用半機(jī)架或全機(jī)架寬度。這樣可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架上，具備模塊化的特點(diǎn)，使得系統(tǒng)集成更為經(jīng)濟(jì)。


圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖
圖2是本發(fā)明的軟件結(jié)構(gòu)圖
圖3是嵌入式服務(wù)器的工作原理圖
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下 實(shí)施例一 參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀，由一個(gè)圖示儀測(cè)量模塊單元(1)經(jīng)一個(gè)LXI總線接口模塊單元(2)連接一個(gè)儀器界面顯示單元3構(gòu)成，所述圖示儀測(cè)量模塊單元1的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器8分別對(duì)對(duì)X信號(hào)和Y信號(hào)同時(shí)采樣， 一個(gè)時(shí)鐘9連接所述的兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器8保證同時(shí)采樣，兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器8的輸出信號(hào)分別經(jīng)兩個(gè)接口電路10連接到所述所述LXI總線接口模塊單元2 ;所述LXI總線接口模塊單元2的結(jié)構(gòu)是一個(gè)ARM處理器4輸入端連接所述圖示儀測(cè)量模塊單元1的輸出端，該ARM處理器4連接一個(gè)程序存儲(chǔ)器、一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(11)、一個(gè)LCD、一個(gè)串口和一個(gè)USB，并通過(guò)一個(gè)LXI接口 (5)連接儀器界面顯示單元3 ;所述儀器界面顯示單元(3)為一個(gè)WEB瀏覽器； 在所述LXI總線接口模塊單元2的ARM處理器4中搭建ARM-Li皿x嵌入式軟件平臺(tái)，以保證啟動(dòng)儀器Li皿x操作系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)加載并初始化CPU模式以及外設(shè)硬件的驅(qū)動(dòng)，在LXI總線接口模塊單元2移植Boa Web服務(wù)器6，并采用CGI (Common Gateway Interface)通用網(wǎng)關(guān)接口 7技術(shù)，保證實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web技術(shù)； 通過(guò)所述WEB瀏覽器3來(lái)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和圖形顯示；客戶通過(guò)Web瀏覽器3輸入需要訪問(wèn)儀器的IP地址，通過(guò)LXI總線將LXI總線接口模塊單元2中所生成的儀器測(cè)試結(jié)果Web界面顯示到WEB瀏覽器3。
4
實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下圖示儀測(cè)量模塊單元1 通過(guò)采用兩路A/D轉(zhuǎn)換器8對(duì)X信號(hào)和Y信號(hào)同時(shí)進(jìn)行采樣，通過(guò)時(shí)鐘9來(lái)保證兩路信號(hào) 開(kāi)始同步采樣，兩路采樣的信號(hào)通過(guò)接口電路10傳送到ARM處理器4，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 11中，儀器圖示儀測(cè)量模塊單元(1)需要達(dá)到以下的測(cè)量指標(biāo)最小集電極測(cè)試電流達(dá)到 100nA/度，儀器最小基極測(cè)試電流達(dá)到50nA/級(jí)。 在LXI總線接口模塊單元2我們首先需要在ARM處理器4中構(gòu)建ARM-Li皿x嵌 入式軟件平臺(tái)，主要包括Bootloader設(shè)計(jì)、Linux內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3個(gè)部分， ARM-Li皿x軟件平臺(tái)搭建以后，啟動(dòng)儀器就會(huì)自動(dòng)加載Li皿x操作系統(tǒng)和初始化CPU模式 以及外設(shè)硬件的驅(qū)動(dòng)。接著我們?cè)赟3C2410+Li皿x開(kāi)發(fā)平臺(tái)下，進(jìn)行Web服務(wù)器6移植，這 里選用的是Boa服務(wù)器，它支持認(rèn)證、CGI(7)，并可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web技術(shù)等。最后通過(guò)在編 寫相關(guān)應(yīng)用程序(12)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11中測(cè)量數(shù)據(jù)收集起來(lái)按照LXI總線通信格式傳輸給 ARM處理器4。 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web技術(shù)主要包括動(dòng)態(tài)主頁(yè)生成和動(dòng)態(tài)控制數(shù)據(jù)發(fā)送。動(dòng)態(tài)主頁(yè)生成主 要是應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)主頁(yè)模板和實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)更新生成通用的公共數(shù)據(jù)主頁(yè)；在客 戶請(qǐng)求時(shí)依據(jù)客戶的權(quán)限和設(shè)置生成客戶數(shù)據(jù)主頁(yè)，發(fā)送給遠(yuǎn)程客戶。其具體過(guò)程如下
(1)主頁(yè)模板的生成。根據(jù)客戶顯示的需求，采用HTML標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建在Web瀏覽器上 可以瀏覽的主頁(yè)模板。對(duì)于主頁(yè)模板中需要實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)和根據(jù)客戶需求可能會(huì)改變的 數(shù)據(jù)，采用相應(yīng)的變量代替。 (2)公共數(shù)據(jù)主頁(yè)的生成。應(yīng)用系統(tǒng)啟動(dòng)后，將事先生成的主頁(yè)模板加載到內(nèi)存 中，根據(jù)系統(tǒng)的配置，對(duì)部分公共變量用實(shí)際的內(nèi)容(如各路通信線路的名稱等)進(jìn)行替 換，生成公共數(shù)據(jù)主頁(yè)。
(3)更新數(shù)據(jù)的生成。系統(tǒng)通過(guò)各類數(shù)據(jù)采集板采集各路通信線路中實(shí)時(shí)變化的 數(shù)據(jù)，并將這些采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送到數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行處理，生成客戶需要的實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。
(4)公共數(shù)據(jù)主頁(yè)的實(shí)時(shí)更新。數(shù)據(jù)處理器生成實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)后，將公共數(shù)據(jù)主 頁(yè)中該數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)項(xiàng)進(jìn)行更新替換，實(shí)現(xiàn)公共數(shù)據(jù)主頁(yè)的實(shí)時(shí)更新。 (5)客戶數(shù)據(jù)主頁(yè)的生成。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)收到客戶請(qǐng)求的發(fā)送主頁(yè)消息后，根據(jù)客戶 的權(quán)限和需求對(duì)公共數(shù)據(jù)主頁(yè)中需要保密、限制的內(nèi)容以及客戶主頁(yè)的刷新頻率進(jìn)行更新 處理，為各級(jí)別的客戶生成各自的客戶數(shù)據(jù)主頁(yè)。這樣處理后對(duì)于不同客戶的同一請(qǐng)求，發(fā) 送的客戶主頁(yè)信息就可能不同。 動(dòng)態(tài)控制客戶數(shù)據(jù)主頁(yè)的發(fā)送主要是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)客戶請(qǐng)求的數(shù)量，動(dòng)態(tài)改變 客戶數(shù)據(jù)主頁(yè)的刷新頻率。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)客戶請(qǐng)求的數(shù)量大于某一門限值時(shí)，就降低客戶 數(shù)據(jù)主頁(yè)刷新頻率；反之，就增加客戶數(shù)據(jù)主頁(yè)刷新頻率；這樣保證單位時(shí)間內(nèi)客戶請(qǐng)求 數(shù)量在一定可允許的范圍內(nèi)。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的客戶，不降低刷新頻率。
儀器界面顯示單元主要是通過(guò)WEB瀏覽器3來(lái)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和圖形顯示。 客戶通過(guò)Web瀏覽器3輸入需要訪問(wèn)儀器的IP地址，啟動(dòng)Web的功能，Web服務(wù)器6想要 與外部擴(kuò)展應(yīng)用程序交互就必須通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口CGI (Common Gateway Interface)通用網(wǎng)關(guān) 接口 7，它首先通過(guò)LXI接口 5把用戶請(qǐng)求送到服務(wù)器6然后服務(wù)器接收用戶請(qǐng)求并交給 CGI (7)程序處理，接著CGI(7)程序把處理結(jié)果傳送給服務(wù)器(6)，最后服務(wù)器6把結(jié)果送 回到用戶。
客戶通過(guò)WEB瀏覽器3對(duì)LXI儀器進(jìn)行訪問(wèn)，將LXI儀器模塊設(shè)計(jì)成服務(wù)器，客戶 軟件通過(guò)TCP/IP規(guī)范進(jìn)行訪問(wèn)儀器，最終將測(cè)量結(jié)果顯示在LCD和PC機(jī)上，而不需要其它 的軟件。
權(quán)利要求
一種基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀，由一個(gè)圖示儀測(cè)量模塊單元(1)經(jīng)一個(gè)LXI總線接口模塊單元(2)連接一個(gè)儀器界面顯示單元(3)構(gòu)成，其特征在于1)所述圖示儀測(cè)量模塊單元(1)的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器(8)分別對(duì)對(duì)X信號(hào)和Y信號(hào)同時(shí)采樣，一個(gè)時(shí)鐘(9)連接所述的兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器(8)保證同時(shí)采樣，兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器(8)的輸出信號(hào)分別經(jīng)兩個(gè)接口電路(10)連接到所述所述LXI總線接口模塊單元(2)；2)所述LXI總線接口模塊單元(2)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)ARM處理器(4)輸入端連接所述圖示儀測(cè)量模塊單元(1)的輸出端，該ARM處理器(4)連接一個(gè)程序存儲(chǔ)器、一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(11)、一個(gè)LCD、一個(gè)串口和一個(gè)USB，并通過(guò)一個(gè)LXI接口(5)連接儀器界面顯示單元(3)；3)所述儀器界面顯示單元(3)為一個(gè)WEB瀏覽器；在所述LXI總線接口模塊單元(2)的ARM處理器(4)中搭建ARM-Linux嵌入式軟件平臺(tái)，以保證啟動(dòng)儀器Linux操作系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)加載并初始化CPU模式以及外設(shè)硬件的驅(qū)動(dòng)，在LXI總線接口模塊單元(2)移植Boa Web服務(wù)器(6)，并采用CGI(Common Gateway Interface)通用網(wǎng)關(guān)接口(7)技術(shù)，保證實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web技術(shù)；通過(guò)所述WEB瀏覽器(3)來(lái)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和圖形顯示；客戶通過(guò)Web瀏覽器(3)輸入需要訪問(wèn)儀器的IP地址，通過(guò)LXI總線將LXI總線接口模塊單元(2)中所生成的儀器測(cè)試結(jié)果Web界面顯示到WEB瀏覽器(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀，其特征在于通過(guò)所述LXI總線接口 (5)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于LXI總線的測(cè)量?jī)x器，其特征在于通過(guò)利用LAN實(shí)現(xiàn)儀器測(cè)量結(jié)果遠(yuǎn)程傳輸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、或2、或3所述的基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀，其特征在于通過(guò)利用Web服務(wù)器將測(cè)量結(jié)果生成動(dòng)態(tài)Web網(wǎng)頁(yè)，再通過(guò)LXI總線經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩鬚C機(jī)進(jìn)行顯示。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于LXI總線的數(shù)字存儲(chǔ)圖示儀。本發(fā)明將測(cè)量?jī)x器與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，解決了傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的局限顯示和很難滿足較高要求的測(cè)試場(chǎng)合，發(fā)明出滿足數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化需要的LXI總線數(shù)字圖示儀。本發(fā)明是由圖示儀測(cè)量模塊單元(1)經(jīng)LXI總線接口模塊單元(2)連接儀器界面顯示單元。主要工作過(guò)程將圖示儀測(cè)量模塊單元(1)中的測(cè)量結(jié)果保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(11)中，LXI總線接口模塊單元(2)中嵌入Web服務(wù)器(6)，利用CGI(CommonGateway Interface)(7)技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)Web頁(yè)面，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(11)中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)替換Web頁(yè)面的變量，接著通過(guò)LXI總線將動(dòng)態(tài)Web頁(yè)面?zhèn)魉偷絇C機(jī)端，用戶通過(guò)Web瀏覽器(3)對(duì)儀器測(cè)量結(jié)果進(jìn)行觀測(cè)。
文檔編號(hào)G01R31/26GK101793940SQ20101012638
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者馮玉田, 季曉娟, 沈慧, 王軍, 邱保達(dá) 申請(qǐng)人:上海大學(xué)