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这样，从时钟就已知了T1、T2、T3和T4这四个变量，假设主、从时钟之间的网络延时是对等的，可以用下面的公式计算出从时钟与主时钟之间的偏差，从而每个从时钟校准自己的时间。

Delay=(delay1+delay2)/2
Delay=(T2-T1+T4-T3)/2
Offset=T1-T2＋delay

在上面的公式计算中，我们假设了网络延时是对等的，但在实际的工程应用中，网络延时不可能完全相同，所以就存在主时钟和从时钟之间的同步误差，这个误差小于100ns[3]。

图5 1588时钟同步的原理图

测试系统利用1588时钟同步时，触发信号是告诉各个器件何时启动输出它的信号,因为每个器件根据指定的时间启动，而不是根据何时接收到以太网发出的命令来启动，所以以太网的开销或延迟时间对被触发器件没有影响。所以1588网络时钟同步触发方式特别适用于分布式远距离同步数据采集等测试任务，不用单独连接触发电缆，且不受距离的限制。

3.2.3 LXI 触发总线
LXI 触发总线配置在A 级模块,它是8线的多点低压差分系统(M2LVDS) 总线,可将LXI 模块配置成为触发信号源或接收器,触发总线接口亦可设置成“线或”逻辑。每个LXI 模块都装有输入输出连接器,可供模块作菊形链接。LXI 触发总线与VXI 和PXI的背板总线十分相似,它们可配置成串行总线或星形总线如图6所示。这种触发同步方法充分利用了VXI 和PXI 触发总线的优点，同步精度很高，主要取决于触发总线的长度，大约是5ns/米。适用于测试仪器相互靠得很近的应用系统。

图6 LXI触发总线使用方法

综上所述，网络消息触发、IEEE-1588时钟同步触发和触发总线三种方式的同步精度依次递增。1588网络时钟同步精度小于100ns，触发总线的同步精度是5ns/米，而网络消息触发由于受到网络传输延时的影响，同步误差在毫秒级，所以在本系统中采用1588时钟同步和触发总线两种方式相结合来实现同步测试。如果对于某个监测点需要采集多个信号，而且具有同步要求，可以将LXI模块采用触发总线连接起来，控制计算机只要通过网络启动其中一台仪器工作，其它仪器都可以实现同步工作；在不同监测点之间可以通过IEEE-1588网络时钟同步协议来实现整个系统得同步。

3.3 减小网络延时的方法
LXI仪器采用网线与测试计算机相连接，所以数据传输距离要比GPIB仪器和VXI仪器远的多，可以说不受距离的限制。但是，随之而来的问题是测试延时的问题，通常从计算机发出一个测试命令，到LXI仪器返回数据大约需要70us的时间，最长可达1ms，主要取决于网络握手的速度。对于实时性要求高的测试系统来说，可以通过下面这些手段来减小网络传输延时对测试的影响。

1) 采用SCPI命令直接对LXI仪器进行编程控制，可以提高速率，因为采用上层驱动程序时，需要将参数解析成SCPI命令。

2) 因为LAN Sockets的通讯机制决定了每次网络通讯尽量采用大数据包，而尽量要较少传递数据包的次数，所以在与LXI仪器通讯时，可以将一连串命令放在一起，一次发送到仪器的内存中，然后再用一个命令来驱动仪器执行这个命令序列，这样可以减少多次发送带来的延时。

4、结束语
从自动测试系统的发展走向来看,满足通用ATS 的商业化虚拟仪器模块体系结构正沿着GPIB、VXI、PXI和LXI 的方向不断进步。LXI 模块化平台标准将PXI和VXI 的体积小、LAN 的高吞吐率以及GPIB 的高性能集成在一起,同时又采用IEEE-1588网络时钟同步协议很好地解决了同步触发得问题，继承了VXI、PXI仪器背板触发的优点，从而可以很好地满足测试系统构建的要求，尤其在远程分布式测试与故障诊断应用中将发挥非常显著的作用。作为测试系统发展的未来，以太网将扮演重要的角色。在未来几年中我们将看到更多的“混合系统”， 既包括基于GPIB仪器和机架的堆叠式系统，也有VXI, LXI, PXI的系统，或是他们的组合。LXI 技术将以更低的成本提供更好的性能、兼容性和易用性。

参考文献
[1] 李行善. 基于局域网的自动测试设备组建技术[A].计算机测量与控制.2006.14（1）
[2] 新一代组合仪表的自动测试系统发展方向. 第十四届全国测试与故障诊断技术研讨会论文集
[3] 黄云水. IEEE1588 精密时钟同步分析.《国外电子测量技术》2005 年第24 卷第9期

关键词： LXI总线 分布式测试 诊断系统