主要优点是能够构建更好的系统
LAN对仪器的扩展(LXI)的观念并不复杂: 在不增加您的预算和团队负担的前提下从容应对产品测试的挑战。通过规范基于久经过证明和广泛使用的标准，例如以太网标准间的相互交融，LXI就能快速、高效和低成本地建立和重新配置测试系统。
转向LXI的10个好理由是系列应用指南中的第二篇，这些应用指南将帮助您转向LXI。这篇应用指南讲述LXI的10项重要特点，这些特点使LXI成为您下一套测试系统的好选择，无论您选择的是只使用 LXI，还是LXI、GPIB、VXI和PXI的混用组合。
第一个好理由: 易于使用
已有30多年历史的GPIB因其坚固性和易用性在继续流行。而LXI的一些先进特性和功能使其在这两个方面都达到甚至超过GPIB。
利用以太网
无可否认，以太网是一项相当复杂的标准。但LXI所包括的一些关键组件能让系统开发者容易使用。
物理层: 为帮助保证成功的仪器相互融合，LXI标准规定了对LAN 传输速度和双工通信的自动协商。标准并推荐Auto MDIX，它能在直接控制器至仪器连接或对等连接中使用直通或交叉电缆。仪器将根据电缆极性自动调整 和它伙伴的通信。
网络(IP)层: LXI仪器支持通过DHCP服务器(通常可在受控公司网和在电缆/DSL路由器中得到)或通过本地地址动态配置(通常在小型网或专网中使用)的自动IP配置。LXI 也推荐对DNS的支持，这里仪器可通过DNS服务器(这是公司网中通常具有的另一特性)发布它的主名。
应用层: LXI标准仪器支持VXI-11协议(基于远地过程调用)，它用于新仪器的自动搜寻，以及通过*IDN? 查询的识别。
实现容易的互动
一些有价值的仪器控制特性帮助LXI在易用性上超过GPIB。例如LXI仪器包括有用于仪器配置和查错的内置网络服务器。在许多Agilent产品中，仪器网页允许交互式的仪器控制，这在系统测试和布置期间是非常有用的。
进行更有效的编程
对于程序控制，您可向仪器发送基于ASCII的SCPI命令，或使用 IVI-COM仪器驱动程序。LXI标准推荐的IVI-COM驱动程序基于广泛使用的Microsoft* COM体系结构，能与今天绝大多数流行的测试软件一道工作。这些面向对象的驱动程序使用层次式API，能容易地具备面向对象环境的先进特性。一个重要例子是通过驱动程序的功能层次和经由自动提示和自动实现的简化代码容易地浏览。
简化物理集成
LXI标准也包括了适用于模块化仪器在系统机柜内集成的可选机械规范。符合标准的模块为全或半机架宽度，通常高度为1U至4U。标准还规定信号输入和输出连接器(以及状态指示灯)放在模块的前面板上，电源、以太网、触发和其它控制连接器放在后面板上。
 图1. LXI标准产品支持通过标准浏览器的仪器配置 — 许多Agilent产品还提供互动的控制和监视
第二个好理由: 灵活性
LXI标准仪器在硬件选择、产品测试、软件重复利用、仪器通信，甚至在系统的响应能力上都使灵活性达到全新的水平。
满足多种测试需要
LXI标准覆盖了传统仪器、模块化仪器和功能模块仪器(合成仪器或SI)。来自主要仪器厂家(见旁注)的广泛支持意味着在一种体系结构下能够满足您的全部测试需要 — 信号源、测量、射频、电源 。即使对空间有严格限制，您也无需牺牲功能、精度和性能。
更好的消息是您还能充分利用现有测试设备和软件。为帮助您使用兼有GPIB，PXI和VXI的LXI标准系统，Agilent还提供各种I/O网关和转换器。把您的系统软件上升到用LAN工作只需简单的地址变更。
覆盖整个产品生命期的测试
您能用各种形式的LXI设备在产品的整个生命期对产品进行测试。在一些案例中，在工作台上使用经典台式仪器，在最终测试系统的机柜中使用等功能的无面板仪器 — 而不需要重新编写系统软件。合成仪器更扩展了这一概念: 通过必要的 SI 软件模块，几个功能模块就能完成多台射频/微波仪器的工作1。
独立工作
今天的许多测试仪器都带有嵌入处理器，它们有适应自己测量任务的足够计算能力，从而能让系统控制器从事其它任务。LXI也利用这一能力提供了更多的灵活性: 仪器间的通信可不需要系统控制器的介入，它们进行对等通信，或把UDP 用于组播(一至多)消息。
提升团队工作效率
LXI还能帮助您的组织应对未来需要。许多组织都缺少测试系统专家，他们也不能分身至现场和海外。有了LXI，您的团队就能通过 Internet对安设在世界任何地方的测试系统进行集中式的查错、远地监视等工作。
LXI联盟
LXI联盟是最初是由Agilent Technologies和VXI Technology建立的非盈利性社团。它的目标是促进LXI标准的开发和采纳，这是一项开放性标准，用于产品验证与功能测试、测量和数据采集行业相关的技术规范和解决方案。联盟对所有测试和测量公司开放 — 目前已拥有40多家成员公司 — 以及行业专家、系统集成者和政府部门的代表。要了解有关该联盟的详细情况，请访问: www.lxistandard.org。
第三个好理由: 模块化和可扩缩性
可扩缩性意味着您只需在需要的时候购买需要的部件 ，而未来根据需要 容易地扩展系统。对于LXI 来说，可扩缩性来自于模块化。真正模块化的测试系统体系结构能让您任意混用不同类型的测量资源，并按需要增加测量通道、数字I/O线、开关和信号源。
而在PXI和VXI中，如果机箱已经装满，那么就是增加仅仅一块插卡就会要求系统另增机箱的成本。由于LXI模块不需要机箱，因此对系统所能增加的设备数没有硬性限制。您所受的实际限制仅为可用的机架空间和集线器或路由器上可用端口的数量。
第四个好理由: 性能
对更高带宽和高数据传输率的需求，对现有的GPIB和MXI等接口形成了挑战。VXI的一项重要优势是能通过利用局域网技术的不断创新满足这一速度需求。
迈向更高的兆字节数
在使用Fast Ethernet连接(IEEE 803.2u，100 Mb/s)时，最大有效载荷数据率约为12.5 MB/s。LXI规范推荐的Gigabit Ethernet(IEEE 802.3z)更把性能提高10倍，达到了125 Mb/s的超高性能2。未来的10 Gb以太网，LXI的性能将10倍于VXI 3.0(160 MB/s)。各以太网标准的后向兼容性也为系统的长寿命提供了条件。
网络原始速度并非唯一考虑: 任何网络的同时通信会因冲突和重传输而造成性能降级。为避免或限制这一影响，我们推荐为测试系统建立专门的子网。
提高系统吞吐率
LXI增强性能的另一方面是能实现更快的系统吞吐率。例如LXI 有可能建立由智能仪器组成的高速分布式系统，仪器彼此间以并行方式通信和工作。通过IEEE 1588时间同步标准3、基于LAN的触发、对等和组播信息及硬件触发总线的手段保持仪器间的同步。IEEE 1588还利用基于时间的触发提高吞吐率，此时仪器在规定时间，而不是在触发或命令后开始工作。
 图2. 无论LAN链接是1 Gb还是100 Mb以太网，它们都能在不影响系统性能的条件下共存
1. 见第十个好理由，合成仪器
2. 假定IPv4、最大帧大小和带宽为应用数据保留传输率的95%。
3. 见第五个好理由，通过IEEE 1588的同步。
第五个好理由: 分布式应用
与基于机箱的系统不同，LXI模块能容易地分布布设在测试机柜、实验室或大楼各处。因此您能把仪器放在最符合各种测量应用需要的地方。这样的例子如在环境应用、发电厂、加工业中使用的测控系统。另一常见例子是无线基站测试: 协议测试设备要放置在数英里之外的基站附近或基站内。
有了LXI，您就能在局域应用系统和机架系统中使用同样的仪器。不再需要建立专用网关，而且远程访问不需要额外的工作量。使用您的公司网或公共Internet，就能容易地解决长距离问题，并且连接对最终用户是透明的。
到处都可能接入以太网，城市通过电缆、DSL调制解调器或LAN热点，乡村通过基于GPRS或UMTS的无线IP服务。这些服务提供不同的数据率，但有一件事情是相同的: 收费或是根据数据流量，或是根据包价，而不是根据连接时间，因此允许远程系统永远在线，而不会招致罚款。
当然，如果希望在公司以外的网络连接和应用LXI测试系统，则要充分考虑安全性和公司网严格的管理。但与LXI一道工作的 IT世界中已解决了这些问题。您可使用带有安全特性的路由器，这些安全特性如基于MAC或IP地址的访问过滤，WLAN加密等。如果分布式应用需要接入公共Internet，您可使用虚拟专网(VPN)安全地发送IP包，它通过IPsec或其它加密协议加密。
第六个好理由: 长寿命
通常测试系统用于两种类型的产品，即长寿命的和短寿命的产品。为航空航天和国防应用开发的许多设备要求测试系统易于维护和易于在未来相当长时间内更新。与其相反，迅速演进中的商用无线产品要求测试系统开发迅速和在符合预算，并能随着产品演进容易重复利用。LXI改进了满足长寿命和短寿命产品需要的能力，它承诺提供各种长寿命的测量硬件、I/O和软件。
这一对稳定性的需要与今天计算机总线的急剧创新周期形成强烈的对比。例如基于计算机总线的仪器在仅仅几年内，就从ISA经过EISA和PCI，现在已采用PCI Express(串行总线，与原来的并行实现方式不兼容)。
与其相反，以太网是一项极为稳定的标准。和GPIB一样已有30多年的历史，并且现在仍在应用。正是由于它的稳定性和其它优点，以太网被许多行业接纳，如公司通信、消费类电子产品、工业自动化，现在又包括了测试设备。
以太网也是一项有活力和发展中的标准。它已融入许多更高层协议和增强的性能，如物理层的Gigabit Ethernet和网络层的IPv6。这些增强都保持了后向兼容性，从而保护了在标准较老版本上的投资。
第七个好理由: 成本
与其它体系结构不同，LXI并非是一项“全有或全无”的提案。您能通过使用如Agilent E5810A LAN/GPIB网关这类装置控制转换成本，从而在构建基于LXI的系统中也包括现有的只带GPIB的设备。
当您准备采用全LXI测试系统时，它往往远比基于GPIB、VXI和 PXI系统便宜。特别是与VXI和PXI 相比，因为它不需要昂贵的机箱、0 槽控制器，专用接口和电缆。
LXI所需的LAN接口是大多数 PC上无需另外付费的标准配置。此外，LAN的基础设施，象集线器、开关和路由器不是已经具备，就是能以非常低廉的价格购得。例如Fast Ethernet路由器在电器商店中的售价还不到US$50。
除了这些初始购置的节省外，LXI还通过其增强的易用性、灵活性和稳定性帮助降低支持和维护费用。
搭建跨越鸿沟之桥
还有一项与测试系统成本有关，但较为不明显的重要优点。使用台式设备的研发应用与使用VXI或 PXI的自动应用间存在着沟壑。LXI 则是跨越这一沟壑的桥梁，因为它能融入台式仪器和高性能无面板仪器。对这两种类型的系统采用相同体系结构的能力，使它能容易地重复利用已有的软件和其它解决方案部件，以较低的成本更快地构建系统。
利用开发成果
从长期来看，测量硬件的相对成本会有所下降。虽然LXI标准并未清楚阐述这一观点，制造商将能利用同样的测量电路、I/O硬件和固件建造台式仪器和无面板仪器。通过产品开发费用的降低及产生的规模经济效应，可以想见所有三种类型的仪器 — 经典仪器、模块化仪器和功能模块仪器的成本都会下降。
第八个好理由: 通过IEEE1588 同步
IEEE 1588是LXI的另一关键促成技术(见图3)。IEEE 1588的目的是同步系统内的各种时钟。包含在 LXI A类和B类仪器中的这项标准提供精密的定时，从而实现跨本地和远程设备的同步测量。
在典型LXI分布式应用中(第五个好理由)，系统将包括能自身执行测量任务，并且独立于系统控制器的智能仪器。要使这种方法成为现实，仪器通常会有给测量和事件加上时间标签的本地时钟。
妙处在于IEEE 1588的工作是使用于仪器控制相同的以太网，而不需要附加的电缆。根据网络规模和响应时间的变动量，位于网络任何地方的LXI设备就有可能实现亚微秒级的同步 — 无论是本地还是远程设备。
 图3. LXI A类和B类设备包括IEEE 1588协议和时钟，能让它们以亚微秒级的精度同步到网络上的主时钟
第九个好理由: 机架空间
如在第一个好理由中所述，LXI标准包括可选的机械规范。它主要针对自动应用，无面板LXI仪器没有显示器和按钮，通常为半机架宽度和一个或几个机架单位高度。由于没有前面板界面，制造商将能制造出较小的示波器、函数发生器和数字万用表。
无需机箱也节省了机架空间。在许多应用中，机箱并未得到充分使用，有的是因为应用不需要，有的是因为客户为未来增强性能或扩展预留了一些空槽。而LXI系统的扩展要容易得多，在任何时候，您都只耗费实际需要的机架空间。
第十个好理由: 合成仪器
这正是LXI大显身手之处，它使用功能模块(即数字化仪、下变频器)，能通过重新配置而很快建立多种仪器。SI概念减少了硬件的冗余度，以实现更小的系统占地面积、更低的硬件成本和简化长期支持。
这种方法能适用于任何类型的仪器，尤其适合射频仪器。例如可把射频矢量信号分析仪拆分成下变频器、数字化仪和相关的分析软件。与其类似，射频信号发生器也能分解成基本功能模块。通过把这些功能模块作为硬件模块，用软件控制它们的安排和配置，就可能用少数几种模块建造功能等同的多种仪器。
这种方法也降低了系统的更新费用。不同类型功能模块基于不同技术，它们有不同的创新周期。例如下变频器是相对稳定的技术，而集成电路的飞速进步会加快数字化仪速度和分辨率的提高。有了SI，就能以低得多的成本跟上技术的最新进步。
LXI成为SI首选技术并不使人感到惊奇。在功能模块层，部件间的通信是至关重要的因素。您无需依靠定制的仪器内部通信方案。以太网既有优异的数据率，又有通过 TCP/IP的对等和群发通信的灵活性。
迈向测试的明天
LXI解决了像您这样的系统开发者所面临的各种主要问题: 降低成本、缩小系统尺寸、简化集成、提高吞吐率，以及为硬件和软件的重复利用提供更多机会。这些好处使 LXI成为适应当前和未来的测试体系结构。
为帮助您充分认识这些好处，我们把LXI作为Agilent Open概念的组成部分。Agilent Open之所长远不止是仪器 — 它是我们帮助您简化使用PC标准I/O和开放软件工具简化整个测试过程的方法(图4)。随着技术的发展，我们相信广泛使用的标准将能容易地延长系统寿命和融入新的技术进步，例如LXI。
用PC标准I/O简化系统通信和连通能力
系统I/O不再意味着专用的昂贵接口和电缆。您能选择适合当前需要的I/O连接: 大多数Agilent Open仪器都配有GPIB、LAN和USB端口。这样的灵活性使您能选择最适合目前系统的接口，而未来再转换到另一种接口。我们还提供各种接口网关和转换器，因此您能容易地把 GPIB仪器融入基于LAN和USB的系统中。
用系统就绪仪器建立通用的测量解决方案
您能容易地为测试系统选择 Agilent Open仪器，它们有高吞吐率，能容易地集成到您的测试软件和系统机柜中。无论您选择的是传统仪器、模块化仪器，还是功能模块，都能用我们的IO Libraries Suite 快速和正确地连接。在几分钟内，就完成自动安装Agilent Connection Expert，配置接口，查找来自众多制造商的已连接仪器，以及验证通信。
用开放软件工具实现高效的开发
您不必仅仅为测试编程花大量时间恶补不熟悉的程序语言。Agilent Open让您在熟悉的测试软件开发环境中工作。在这里使用的是像标准仪器驱动程序这样的开放软件工具，以及至Microsoft Excel，或至流行程序语言，如Visual Basic，C，LabVIEW，Agilent VEE Pro，Visual Basic.NET，Visual C++，Visual C#等的链接。在您熟悉的环境中工作，您集中关注的是您的产品，而非测试产品所需要的代码。
通过Agilent Open和LXI的组合能力，Agilent帮助您和您的团队开启简化系统建立之门 ，并创造测试中新的可能。
 图4. 通过Agilent Open和LXI，LAN成为能容易融入当前和未来测试资产的测试系统主干
相关文献
1465系列应用指南提供关于测试系统建立、在系统中成功使用LAN、WLAN、USB，以及优化和增强射频/微波测试系统的有用信息:
· 测试系统设计入门(AN 1465-1)，(出版号: 5988-9747EN)
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· 选择您的测试系统软件体系结构(AN 1465-4)，(出版号: 5988-9819EN)
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· 选择您的测试系统硬件体系结构和仪器(AN 1465-5)，(出版号: 5988-9820EN)
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· 理解机架和仪器互连的影响(AN 1465-6)，(出版号: 5988-9821EN)
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· 最大化系统吞吐率和优化调度(AN 1465-7)，(出版号: 5988-9822EN)
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· 操作维护(AN 1465-8)，(出版号: 5988-9823EN)
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· LAN在测试系统中的使用: 基本原理，AN 1465-9(出版号5989-1412EN)
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· LAN在测试系统中的使用: 网络配置，AN 1465-10(出版号5989-1413EN)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-1413EN.pdf
· LAN在测试系统中的使用: PC配置，AN 1465-11(出版号5989-1415EN)
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· USB在测试和测量环境中的使用，AN 1465-12 (出版号5989-1417EN)
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· 使用 SCPI 和 Direct IO vs. 驱动程序，AN 1465-13 (出版号5989-1414EN)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-1414EN.pdf
· LAN在测试系统中的使用: 应用程序，AN 1465-14(出版号5989-1416EN)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-1416EN.pdf
· LAN在测试系统中的使用: 设置系统 I/O，AN 1465-15 (出版号5989-2409)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-2409EN.pdf
· 下一代测试系统: 用 LXI 拓展视野，AN 1465-16 (出版号5989-2802)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-2802EN.pdf
· 优化射频/微波测试系统中的部件，AN 1465-17 (出版号5989-3321)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-3321EN.pdf
· 增强射频/微波测试系统中测量完整性的 6 项提示，AN 1465-18 (出版号5989-3322)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-3322EN.pdf
· 校准射频/微波测试系统中的信号路径，AN 1465-19 (出版号5989-3323)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-3323EN.pdf
· LXI: 超越 GPIB，PXI 和 VXI，AN 1465-20 (出版号5989-4371)
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-4371EN.pdf |
