- Le standard LXI (LAN eXtensions for Instrumentation) a été établi pour permettre de piloter des instruments de test et de mesure électroniques via une liaison Ethernet.
- Le standard LXI, qui repose sur la norme Ethernet, définit une implémentation LAN uniforme et interopérable, visant à faciliter l’intégration d’instruments de mesure dans des systèmes de test modulaires.
- Rohde & Schwarz, membre stratégique du consortium LXI qui gère les spécifications de ce standard, présente le fonctionnement et les avantage de ce protocole de communication destiné au contrôle d’instruments et systèmes d’acquisition de données via une interface Ethernet.
L’interface Ethernet a vu le jour quasiment en même temps que l’interface GPIB (General Purpose Interface Bus) et comme elle, a été normalisée (IEEE802.3). L’interface GPIB présente des limites en termes de taux de transfert des données. Elle n’a d’une part jamais pu s’établir comme interface standard pour PC (elle nécessite l’installation d’un périphérique spécifique) et elle est d’autre part très limitée à un taux de transfert maximum de 1 Mo/s. Dans le même temps, Ethernet a vu ses performances de transmission constamment progresser. En commençant modestement avec 3 MBit/s, les réseaux locaux affichent aujourd’hui des débits très élevés (100Base-T et Gigabit-LAN). Ethernet a en outre connu un déploiement à grande échelle avec le développement de l’Internet. De fait, une interface LAN est aujourd’hui intégrée en standard à chaque PC. Ce qui explique pourquoi les principaux fabricants d’instruments de mesure ont apporté leur soutien au standard LXI.
Des serveurs Web intégrés dans les appareils LXI permettent de commander les équipements et les interfaces via un navigateur Web. L’interface logicielle est disponible avec des pilotes IVI-COM ou d’IVI-C (IVI : Interchangeable Virtual Instrumentation) pour la programmation du logiciel de test. LXI dispose en outre d’une extension des fonctions de déclenchement et de synchronisation : le Precision Timing Protocol (PTP) de la norme IEEE1588 pour la synchronisation des horloges dans les nœuds LAN et une interface Trigger matériel à huit voies. La construction de systèmes de test hybrides – pouvant inclure des systèmes au format VXI / PXI et des appareils GPIB classiques via des adaptateurs LXI – est possible.
Trois classes d’appareils LXI
Des appareils et modules LXI compatibles sont organisés en trois classes (A, B et C) dotées de caractéristiques fonctionnelles ascendantes. Ils peuvent être intégrés et combinés dans un système de test en fonction des exigences et applications.
- Class C
Les appareils LXI conformes à la Class C sont caractérisés par une implémentation LAN commune. La possibilité de détecter automatiquement les appareils LXI dans un LAN selon le « Discovery Protocol » conformément à VXI-11 en fait également partie. D’autres règles et fonctions – telles que le LAN Configuration Initialize (LCI) pour l’initialisation de la configuration LAN – permettent par exemple une intégration simple de ces appareils LXI dans un système de test basé LAN. Une interface uniforme
facilite la configuration de ces appareils via un navigateur Web. Les appareils de la Class C sont programmés par des drivers IVI (API) uniformisés par la fondation IVI. L’architecture de ces pilotes et leur interopérabilité est une condition importante pour l’intégration système. - Class B
Les appareils compatibles Class B disposent en plus de mécanismes de synchronisation spécifiés dans la norme IEEE1588. Une synchronisation temporelle de haute précision (<10 ns) est ainsi possible dans un LAN 100Base-T. Cette technologie évite largement les temps de latence typique en LAN et garantit un timing précis indispensable pour les applications de mesure.
Les Timer Events communs constituent la base pour ce timing très précis. Ils se réfèrent à l’horaire absolu et permettent ainsi la synchronisation exacte des séquences dans les systèmes de test. Les données à transférer sur LAN sont horodatées avec le temps exact de capture. Les données capturées peuvent ainsi être corrélées également dans des systèmes distribués, en provenance de sources différentes. Cette possibilité – offerte par le Precision Timing Protocol de la norme IEEE1588 – de déclencher et de synchroniser des systèmes étendus avec précision ouvre des applications tout à fait nouvelles. - Class A
Les appareils LXI conformes à la Class A sont équipés, en plus des fonctions des deux autres classes d’appareils, d’une interface de Trigger matérielle à 8 canaux (interface LVDS). Les appareils LXI peuvent être interconnectés avec une topologie en bus ou en étoile via cette interface dont le type de connecteur, le câblage et les caractéristiques électriques sont définis dans le standard LXI. Des longueurs de câble de trigger de 20 m sont ainsi réalisables. Les trigger de canaux sont configurables respectivement sous forme de canaux de sortie ou d’entrée et offrent en outre une fonction OU câblée.
Les appareils de Class A et B peuvent générer ou recevoir des Software Triggers via des Messages LAN (Messages UDP ainsi que TCP/IP) à l’instar des systèmes de test traditionnels. Les appareils LXI peuvent également communiquer entre eux, c’est-à-dire sans participation du contrôleur (Peer to Peer). La configuration des différentes possibilités de Trigger et de synchronisation dans le LXI est possible à partir du contrôleur via une interface IVI étendue (LXI Sync).
Le consortium LXI
Le consortium LXI a été fondé en septembre 2004 avec l’objectif de définir une norme ouverte basée sur la technologie LAN pour des systèmes de test. Plus de 40 membres ont depuis rejoint le consortium, dont la quasi-totalité des constructeurs renommés d’instruments de mesure, un grand nombre d’intégrateurs de systèmes mais également des utilisateurs finaux.
Avec plus de 54 entreprises du domaine du test et de la mesure soutiennent et développent la technologie LXI qui est exploitée par plus de 4600 produits répartis en près de 400 familles. Rohde & Schwarz est représenté depuis novembre 2004 en qualité de membre stratégique et participe ainsi au comité de direction du consortium en collaboration avec huit autres sociétés. Depuis les alimentations jusqu’aux analyseurs de spectre en passant par les oscilloscopes, les analyseurs de réseau et autres générateurs de signaux, une centaine d’instruments de Rohde & Schwarz supportent le standard LXI.
