专利名称：基于lxi总线的数字存储图示仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量仪器，特别是一种满足数字化和网络化需要的LXI总线数字图示仪。
背景技术：
晶体管特性图示仪是用来显示、测量晶体二极管、三极管特性的重要仪器，是所有生产和使用晶体管的单位必备的仪器。目前微电流图示仪对微弱信号的采集、测量在很多的场合都有所应用，如现代雷达、激光跟踪制导、光纤通信、精密测量、精密制造、零件检查等，但是在这些应用中都需要能够将测试的结果及时传输到远端的客户端，而不是仅在本仪器上进行测试结果的显示。

发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于LXI总线的数字存储图示仪，弥补了传统图示仪存在的一些不足，将测量仪器与网络技术结合起来，实现了测量仪器的数字化、网络化和智能化。为达到上述目的，本发明的构思是本发明主要是通过对LXI总线结构、数字图示仪模块和网络环境下的数据传输技术研究，发明出基于LXI总线的数字存储图示仪。本发明包括以下单元 图示仪测量模块单元在半导体器件特性曲线的测试过程中通过采用两路A/D转
换器对X信号和Y信号同时进行采样，并将采样的结果送到微处理器。 LXI总线接口模块单元负责将图示仪模块所获得的测量数据收集起来通过以太
网按照LXI总线通信格式传输给主控板，并且通过LXI接口接收主控板传递来的控制信号
对仪器模块进行控制。 仪器界面显示单元通过在应用系统中嵌入Web服务器，客户通过Web浏览器对测
量模块的数据进行实时的观察和监控。 根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案 —种基于LXI总线的数字存储图示仪，由一个图示仪测量模块单元经一个LXI总线接口模块单元连接一个仪器界面显示单元构成，其特征在于 1)所述图示仪测量模块单元的结构是由两个A/D转换器分别对对X信号和Y信号同时采样，一个时钟连接所述的两个A/D转换器保证同时采样，两个A/D转换器的输出信号分别经两个接口电路连接到所述所述LXI总线接口模块单元； 2)所述LXI总线接口模块单元的结构是一个ARM处理器输入端连接所述图示仪测量模块单元的输出端，该ARM处理器连接一个程序存储器、一个数据存储器、一个LCD、一个串口和一个USB，并通过一个LXI接口连接仪器界面显示单元；
3)所述仪器界面显示单元为一个WEB浏览器； 在所述LXI总线接口模块单元的ARM处理器中搭建ARM-Li皿x嵌入式软件平台，以保证启动仪器Li皿x操作系统就会自动加载并初始化CPU模式以及外设硬件的驱动，在
3LXI总线接口模块单元移植Boa Web服务器，并采用CGI (Common Gateway Interface)通用网关接口技术，保证实现动态Web技术； 通过所述WEB浏览器来对测量数据进行观察和图形显示；客户通过Web浏览器输入需要访问仪器的IP地址，通过LXI总线将LXI总线接口模块单元中所生成的仪器测试结果Web界面显示到WEB浏览器。
本发明的有益效果 1.用途广泛仪器基于以太网标准。在此标准下，用户扩充测试仪器的自由度较大，且无需更改系统结构，并且由于LAN的特点使得仪器数量和放置地点没有任何限制，从而可以满足很多测试场合的需求。 2.仪器虚拟化提供了基于Web的人机交互和程控接口 。用户可以通过Web浏览器3浏览LXI总线仪器的虚拟界面，设想如果一个LXI仪器局域网连接因特网，那么操作人员可以在全球各地对某一家厂房进行实时操作和跟踪。 3.结构简单，模块经济LXI仪器模块采用自集成和标准化设计。机械高度采用一个或两个标准机架单位高度，宽度采用半机架或全机架宽度。这样可以安装在标准机架上，具备模块化的特点，使得系统集成更为经济。


图1是本发明的硬件结构图
图2是本发明的软件结构图
图3是嵌入式服务器的工作原理图
具体实施例方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下 实施例一 参见图1、图2和图3，本基于LXI总线的数字存储图示仪，由一个图示仪测量模块单元(1)经一个LXI总线接口模块单元(2)连接一个仪器界面显示单元3构成，所述图示仪测量模块单元1的结构是由两个A/D转换器8分别对对X信号和Y信号同时采样， 一个时钟9连接所述的两个A/D转换器8保证同时采样，两个A/D转换器8的输出信号分别经两个接口电路10连接到所述所述LXI总线接口模块单元2 ;所述LXI总线接口模块单元2的结构是一个ARM处理器4输入端连接所述图示仪测量模块单元1的输出端，该ARM处理器4连接一个程序存储器、一个数据存储器(11)、一个LCD、一个串口和一个USB，并通过一个LXI接口 (5)连接仪器界面显示单元3 ;所述仪器界面显示单元(3)为一个WEB浏览器； 在所述LXI总线接口模块单元2的ARM处理器4中搭建ARM-Li皿x嵌入式软件平台，以保证启动仪器Li皿x操作系统就会自动加载并初始化CPU模式以及外设硬件的驱动，在LXI总线接口模块单元2移植Boa Web服务器6，并采用CGI (Common Gateway Interface)通用网关接口 7技术，保证实现动态Web技术； 通过所述WEB浏览器3来对测量数据进行观察和图形显示；客户通过Web浏览器3输入需要访问仪器的IP地址，通过LXI总线将LXI总线接口模块单元2中所生成的仪器测试结果Web界面显示到WEB浏览器3。
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实施例二 本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下图示仪测量模块单元1 通过采用两路A/D转换器8对X信号和Y信号同时进行采样，通过时钟9来保证两路信号 开始同步采样，两路采样的信号通过接口电路10传送到ARM处理器4，存储在数据存储器 11中，仪器图示仪测量模块单元(1)需要达到以下的测量指标最小集电极测试电流达到 100nA/度，仪器最小基极测试电流达到50nA/级。 在LXI总线接口模块单元2我们首先需要在ARM处理器4中构建ARM-Li皿x嵌 入式软件平台，主要包括Bootloader设计、Linux内核移植和文件系统设计3个部分， ARM-Li皿x软件平台搭建以后，启动仪器就会自动加载Li皿x操作系统和初始化CPU模式 以及外设硬件的驱动。接着我们在S3C2410+Li皿x开发平台下，进行Web服务器6移植，这 里选用的是Boa服务器，它支持认证、CGI(7)，并可以实现动态Web技术等。最后通过在编 写相关应用程序(12)将数据存储器11中测量数据收集起来按照LXI总线通信格式传输给 ARM处理器4。 实现动态Web技术主要包括动态主页生成和动态控制数据发送。动态主页生成主 要是应用系统根据主页模板和实时采集的数据，实时更新生成通用的公共数据主页；在客 户请求时依据客户的权限和设置生成客户数据主页，发送给远程客户。其具体过程如下
(1)主页模板的生成。根据客户显示的需求，采用HTML标准，创建在Web浏览器上 可以浏览的主页模板。对于主页模板中需要实时更新的数据和根据客户需求可能会改变的 数据，采用相应的变量代替。 (2)公共数据主页的生成。应用系统启动后，将事先生成的主页模板加载到内存 中，根据系统的配置，对部分公共变量用实际的内容(如各路通信线路的名称等)进行替 换，生成公共数据主页。
(3)更新数据的生成。系统通过各类数据采集板采集各路通信线路中实时变化的 数据，并将这些采集的数据实时送到数据处理器进行处理，生成客户需要的实时更新数据。
(4)公共数据主页的实时更新。数据处理器生成实时更新的数据后，将公共数据主 页中该数据的对应项进行更新替换，实现公共数据主页的实时更新。 (5)客户数据主页的生成。当应用系统收到客户请求的发送主页消息后，根据客户 的权限和需求对公共数据主页中需要保密、限制的内容以及客户主页的刷新频率进行更新 处理，为各级别的客户生成各自的客户数据主页。这样处理后对于不同客户的同一请求，发 送的客户主页信息就可能不同。 动态控制客户数据主页的发送主要是根据单位时间内客户请求的数量，动态改变 客户数据主页的刷新频率。当单位时间内客户请求的数量大于某一门限值时，就降低客户 数据主页刷新频率；反之，就增加客户数据主页刷新频率；这样保证单位时间内客户请求 数量在一定可允许的范围内。对于实时性要求较高的客户，不降低刷新频率。
仪器界面显示单元主要是通过WEB浏览器3来对测量数据进行观察和图形显示。 客户通过Web浏览器3输入需要访问仪器的IP地址，启动Web的功能，Web服务器6想要 与外部扩展应用程序交互就必须通过标准接口CGI (Common Gateway Interface)通用网关 接口 7，它首先通过LXI接口 5把用户请求送到服务器6然后服务器接收用户请求并交给 CGI (7)程序处理，接着CGI(7)程序把处理结果传送给服务器(6)，最后服务器6把结果送 回到用户。
客户通过WEB浏览器3对LXI仪器进行访问，将LXI仪器模块设计成服务器，客户 软件通过TCP/IP规范进行访问仪器，最终将测量结果显示在LCD和PC机上，而不需要其它 的软件。
权利要求
一种基于LXI总线的数字存储图示仪，由一个图示仪测量模块单元(1)经一个LXI总线接口模块单元(2)连接一个仪器界面显示单元(3)构成，其特征在于1)所述图示仪测量模块单元(1)的结构是由两个A/D转换器(8)分别对对X信号和Y信号同时采样，一个时钟(9)连接所述的两个A/D转换器(8)保证同时采样，两个A/D转换器(8)的输出信号分别经两个接口电路(10)连接到所述所述LXI总线接口模块单元(2)；2)所述LXI总线接口模块单元(2)的结构是一个ARM处理器(4)输入端连接所述图示仪测量模块单元(1)的输出端，该ARM处理器(4)连接一个程序存储器、一个数据存储器(11)、一个LCD、一个串口和一个USB，并通过一个LXI接口(5)连接仪器界面显示单元(3)；3)所述仪器界面显示单元(3)为一个WEB浏览器；在所述LXI总线接口模块单元(2)的ARM处理器(4)中搭建ARM-Linux嵌入式软件平台，以保证启动仪器Linux操作系统就会自动加载并初始化CPU模式以及外设硬件的驱动，在LXI总线接口模块单元(2)移植Boa Web服务器(6)，并采用CGI(Common Gateway Interface)通用网关接口(7)技术，保证实现动态Web技术；通过所述WEB浏览器(3)来对测量数据进行观察和图形显示；客户通过Web浏览器(3)输入需要访问仪器的IP地址，通过LXI总线将LXI总线接口模块单元(2)中所生成的仪器测试结果Web界面显示到WEB浏览器(3)。
2. 根据权利要求1所述的基于LXI总线的数字存储图示仪，其特征在于通过所述LXI总线接口 (5)与网络相结合。
3. 根据权利要求1或2所述的基于LXI总线的测量仪器，其特征在于通过利用LAN实现仪器测量结果远程传输。
4. 根据权利要求1、或2、或3所述的基于LXI总线的数字存储图示仪，其特征在于通过利用Web服务器将测量结果生成动态Web网页，再通过LXI总线经过网络传输到用户PC机进行显示。
全文摘要
本发明涉及一种基于LXI总线的数字存储图示仪。本发明将测量仪器与网络技术相结合，解决了传统测量仪器的局限显示和很难满足较高要求的测试场合，发明出满足数字化和网络化需要的LXI总线数字图示仪。本发明是由图示仪测量模块单元(1)经LXI总线接口模块单元(2)连接仪器界面显示单元。主要工作过程将图示仪测量模块单元(1)中的测量结果保存到数据存储器(11)中，LXI总线接口模块单元(2)中嵌入Web服务器(6)，利用CGI(CommonGateway Interface)(7)技术实现动态Web页面，并将数据存储器(11)中的数据实时替换Web页面的变量，接着通过LXI总线将动态Web页面传送到PC机端，用户通过Web浏览器(3)对仪器测量结果进行观测。
文档编号G01R31/26GK101793940SQ20101012638
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者冯玉田, 季晓娟, 沈慧, 王军, 邱保达 申请人:上海大学