si體系結(jié)構(gòu)和頂級(jí)要求
乍一看，si的基本要求和常規(guī)機(jī)柜式儀器十分相似。然而深入的調(diào)查研究后，會(huì)發(fā)現(xiàn)合成體系結(jié)構(gòu)所獨(dú)有的隱含著的要求，因此有必要快速地審視通用si系統(tǒng)的某些基本屬性。首先，si的機(jī)械結(jié)構(gòu)能提供良好的rf隔離，尺寸的靈活性，適度的冷卻，方便地i/o接入。儀表的總體積能靈活地容納尺寸較大高功率的微波部件，電源容量能適應(yīng)模塊的各種要求，如基帶開關(guān)模塊所消耗的功率要比rf小得多。
經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告訴我們，用插卡箱模塊規(guī)格結(jié)構(gòu)構(gòu)建的儀器對(duì)物理包裝有很多嚴(yán)格的限制，不能適應(yīng)尺寸較大的rf模塊，亦無法解決計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)和靈敏的rf信號(hào)之間的隔離問題，另一個(gè)需要關(guān)注的事項(xiàng)是，插卡箱規(guī)格相關(guān)的過度緊張物理要求導(dǎo)致有限的模塊可使用性，在生產(chǎn)廠家由機(jī)柜式儀器轉(zhuǎn)而生產(chǎn)si模塊時(shí)，會(huì)增加選項(xiàng)的平均投資，從而大大增加儀器的成本。
電氣要求，特別是數(shù)據(jù)與控制總線帶寬和等待時(shí)間常常是模塊設(shè)計(jì)的決定性因素。基帶會(huì)在模塊之間驅(qū)動(dòng)大量的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生和采集復(fù)雜調(diào)制波形的系統(tǒng)尤為如此，對(duì)近代軍事數(shù)字通信協(xié)議來說，20~50mb/s的數(shù)據(jù)速率是十分普遍的。
在上下變頻器，本地振蕩，信號(hào)調(diào)節(jié)器和dut接口之間，數(shù)據(jù)與控制要求是中等的，開關(guān)同步要求則是隨功能要求變化的，其范圍在數(shù)微秒至數(shù)十毫秒之間，前者是引腳二極管輸出時(shí)間；后者是機(jī)械開關(guān)和衰減器動(dòng)作時(shí)間。對(duì)多數(shù)應(yīng)用，激勵(lì)源、響應(yīng)和基帶模塊之間的同步時(shí)間僅為數(shù)十毫微秒，極具挑戰(zhàn)性。
綜上所述，合成系統(tǒng)的要求大致是這樣的，在一個(gè)10mb/s量級(jí)數(shù)據(jù)總線帶寬的大系統(tǒng)中，基帶模塊需用帶寬超過50mb/s的高速數(shù)據(jù)總線連接的。雖然這些要求會(huì)隨具體應(yīng)用而有所變化，但是對(duì)大多數(shù)si應(yīng)用是十分典型的，這也成討論lxi應(yīng)用的出發(fā)點(diǎn)。

圖1 一般的si體系結(jié)構(gòu)

lxi功能性和性能
lxi是以太網(wǎng)技術(shù)在測(cè)試自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展。lxi主要是一個(gè)定義ethernet802.3基接口技術(shù)實(shí)施綱要的功能性接口規(guī)范，旨在保證嵌入式ieee1588協(xié)議基儀器間的互操作性，并提供所需的觸發(fā)功能。此外，它還規(guī)定了相關(guān)的布線觸發(fā)總線，為關(guān)鍵性應(yīng)用提供增強(qiáng)的觸發(fā)同步功能。
國(guó)際lxi協(xié)會(huì)初步將基于lxi的儀器分為3個(gè)等級(jí)：等級(jí)c具有通過lan的編程控制能力，可以與其它廠商的儀器很好地協(xié)同工作；等級(jí)b擁有等級(jí)c的一切能力，并且加上了ieee1588網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐同步標(biāo)準(zhǔn)；等級(jí)a擁有等級(jí)b的一切能力，同時(shí)具備硬件觸發(fā)能力。
?對(duì)si，等級(jí)a lxi最值得關(guān)注，ieee1588同步協(xié)議和高速步線低壓差分信號(hào)觸發(fā)總線提供確定的定時(shí)，由于多數(shù)si模塊沒有前面板和顯示，用戶界面是通過web接口定義的，一個(gè)可交換的虛擬儀器應(yīng)用編程界面（ivi api）在計(jì)算機(jī)與模塊間提供通信，lxi機(jī)械規(guī)范保證模塊像系統(tǒng)好鄰居一樣工作。
?觸發(fā)總線工作在100mhz，相當(dāng)于1ns精度，實(shí)際可達(dá)到的性能約為2ns，并可配置成星形、菊鏈、或混合體系結(jié)構(gòu)，ieee1588協(xié)議用實(shí)時(shí)時(shí)鐘來提供確定的網(wǎng)絡(luò)定時(shí)，與使用的lan速度無關(guān)。
?在lxi以太網(wǎng)總線上，對(duì)2σ分布，ieee1588提供約50ns定時(shí)同步。數(shù)據(jù)吞率和lxi總線等待時(shí)間明顯地在很大程度上取決于處理器和接口硬件。在服務(wù)器和工作站中，千兆位以太網(wǎng)已十分普遍。1gb/s的峰值速率，當(dāng)然在實(shí)際使用中很少能達(dá)到這一性能水平。在以太網(wǎng)上執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)面向連接協(xié)議是tcp/ip。由于主cpu主要負(fù)責(zé)處理計(jì)算量大的tcp/ip軟件棧，等待時(shí)間相對(duì)較大，在50~120礢范圍內(nèi)。這些等待時(shí)間將影響典型si設(shè)計(jì)所要求的上下關(guān)系。
多數(shù)先進(jìn)的si體系結(jié)構(gòu)傾向于使用分布在系統(tǒng)中各類工作模塊中的的公共測(cè)試調(diào)試表或狀態(tài)機(jī)調(diào)度表，調(diào)度表同步在1588協(xié)議中完成。這種安排可讓廣泛分布的組件以約100ns速率同步事件。更精確的調(diào)度表事件同步可用布線觸發(fā)總線完成。
對(duì)lxi總線來說，主要等待時(shí)間是在專用語言程序環(huán)境中執(zhí)行過程事件的時(shí)間。在此場(chǎng)合，典型編程技術(shù)要求主cpu交換上下關(guān)系來執(zhí)行命令，當(dāng)然還有專用語言程序解釋所涉及的其它等待時(shí)間。據(jù)報(bào)道，microsoft xp和linux兩種操作系統(tǒng)的上下交換時(shí)間超過30祍�？紤]到附加的解釋器等待時(shí)間，正是這些等待時(shí)間，而不是以太網(wǎng)總線的等待時(shí)間，構(gòu)成端對(duì)端數(shù)據(jù)和模塊中事件傳輸?shù)闹饕�因素�?br>740)this.width=740" sr