CN103324504A - 一种基于lxi多功能仪器的m模块驱动构架自动配置方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，一种LXI多功能仪器M模块驱动构架的配置方法，解决现有LXI多功能仪器需使用专用硬件总线或封闭软件接口、专用软件接口，致使LXI多功能仪器选择与使用的局限性的问题。包括步骤：用于读取M模块的信息的步骤，判断是否挂载M模块；用于读取M模块数据库中M模块信息表项的步骤，判断是否存在该M模块信息的记录；用于在固定路径中搜索M模块对应的功能驱动库，判断是否能够找到对应的驱动；用于生成M模块对应的Web网页的步骤；用于通过Web网页进行下载与更新的步骤；用于结束的步骤。本发明可广泛应用于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种LXI多功能仪器M模块驱动构架的配置方法。
背景技术
传统意义上，某台仪器只具备单一的特定测试功能，为完成完整的测试诊断任务，需借助多台单功能一起的组合构建测试系统。单功能一起堆叠而成的测试系统，导致了系统功能的冗余，引发了系统成本和体积的膨胀，造成了系统升级维护的困难。LXI仪器具有较高的智能性、可拓展性和成本优势，其可被设计成符合功能或功能密度较高的仪器，从而通过仪器功能的拓展/重构，较好地解决上述问题，在一些小型的测试应用中，可无需组建一个测试系统，仅用一台LXI多功能仪器即可完成测试任务。
目前，很多仪器厂商都推出了LXI多功能仪器，其中，比较具有代表性的有：安捷伦(Agilent)公司的34980A，吉时利(Keithley)公司的3700/3706型系统开关/DMM，C&H公司的EM405-8M模块载板(LXI桥)和Bustec公司的ProDAQ6100LXI功能载板等。以上产品普遍存在的问题是由于可更换的仪器功能模块采用专用硬件总线或封闭软件接口，仪器的功能拓展/重构和软件升级必须依赖仪器厂商，用户使用和维护的难度较高，限制了其灵活性和可拓展性。
国内在LXI多功能仪器方面的研究还处于起步阶段，西安电子科技大学在该方面进行了一定的研究，但其开发的LXI多功能仪器将LXI接口和测试功能电路做在同一路板上，虽然实现了多功能的目的，但由于采用专用的软件接口，其不具备可扩展性和可重构性，不符合通用自动测试系统发展对仪器的要求。专利《基于M模块的LXI设备标准化软件架构》中各模块间的不同之处均封装在M模块功能驱动库中。为实现模块驱动程序的自适应和模块的即插即用，只需根据硬件安装情况，相应地更换并安装该层动态链接库(Linux.so文件)即可。
发明目的
本发明为了解决现有LXI多功能仪器需使用专用硬件总线或封闭软件接口、专用软件接口，致使LXI多功能仪器选择与使用的局限性的问题，从而提供一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法。
一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，它包括如下步骤：
A1：用于读取M模块的信息的步骤，判断是否挂载M模块；
如果是则进行步骤A2，如果否则将M模块信息设置为空并进行步骤A5；
A2：用于读取M模块数据库中M模块信息表项的步骤，判断是否存在该M模块信息的记录；
如果是则进行步骤A3，如果否则将M模块信息设置为Unknown并进行步骤A5；
A3：用于在固定路径中搜索M模块对应的功能驱动库，判断是否能够找到对应的驱动；
如果是则进行步骤A4，如果否则将M模块对应的驱动项标记为无并进行步骤A5；
所述固定路径为文件保存路径；
A4：用于生成M模块对应的Web网页的步骤；
A5：用于通过Web网页进行下载与更新的步骤；
A6：用于结束的步骤。
本发明实现了将LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置，使用户在扩展LXI多功能仪器M模块的使用功能时，可以进行自动配置，实现了M模块的即插即用，无需进行多次的系统安装与驱动工作。
本发明具有如下优点：
(1)通过模块发现与识别，实现了LXI载板对M模块的自适应，为用户屏蔽了实现细节；
(2)采用SQLite数据库实现M模块信息的管理，方便了M模块信息的维护；
(3)采用共享库的方式对模块功能驱动进行封装，降低了该层的耦合性，加快了M模块开发与升级速度；
(4)采用软链接的方式实现M模块驱动的安装和卸载，可以实现动态的在线的驱动更新和升级。
(5)通过网页实现了仪器固件、驱动、网页和Lua脚本的下载，大大降低了仪器维护的工作量，为多功能LXI仪器的功能重组提供了便利，同时使仪器功能和固件的升级和维护变得容易。
附图说明
图1为本发明一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式。一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，它包括如下步骤：
A1：用于读取M模块的信息的步骤，判断是否挂载M模块；
如果是则进行步骤A2，如果否则将M模块信息设置为空并进行步骤A5；
A2：用于读取M模块数据库中M模块信息表项的步骤，判断是否存在该M模块信息的记录；
如果是则进行步骤A3，如果否则将M模块信息设置为Unknown并进行步骤A5；
A3：用于在固定路径中搜索M模块对应的功能驱动库，判断是否能够找到对应的驱动；
如果是则进行步骤A4，如果否则将M模块对应的驱动项标记为无并进行步骤A5；
所述固定路径为文件保存路径；
A4：用于生成M模块对应的Web网页的步骤；
A5：用于通过Web网页进行下载与更新的步骤；
A6：用于结束的步骤。
在仪器上电后，LXI多功能仪器载板将主动查询插接在各个槽位上的M模块信息，并将这些信息与载板中保存的M模块信息数据库进行对比，识别出M模块的所有信息。M模块发现与识别会有三种情况，槽位为空(Empty)，没有插接M模块；槽位不为空，但M模块没有记录(Unknown)；槽位不为空，且有该M模块的记录。如发现与识别的槽位结果不为空，且有该M模块的记录，则将从M模块信息数据库中查找更详细的描述信息，如生产厂商、驱动程序路径、网页文件路径等。进而利用动态连接技术安装对应的驱动，最后将所插接的M模块信息生成网页提供给用户。
具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一不同的是所述A1中读取M模块的信息包括读取M模块的同步码、模块ID、版本号和模块特性；
所述同步码为用于标识EEPROM中所存储的信息是正确的字对；模块ID为用于提供模块的编号与命名相关的字对；版本号为用于存储M模块中固件的版本号的字对；模块特性为用于标识M模块接口功能特性的字对。
从M模块规范可知，在EEPROM中存储的信息中，仅有前四个字对本设计是有意义的，它们分别是：同步码、模块ID、版本号和模块特性。其中同步码用来标识EEPROM中所存储的信息是正确的；模块ID，用来提供模块的编号与命名相关；版本号为M模块中固件的版本号；模块特性用来标识该M模块接口功能特性。
M模块的“发现”就是仪器上电后，调用M/MA接口总线驱动库中的函数，读取每个槽位上M模块EEPROM中的同步码是否正确，如果正确则说明该槽位上插接了模块，否则该槽位为空。
具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一不同的是所述A2：用于读取M模块数据库中M模块信息表项的步骤包括用于读取mmodules表的步骤和用于carrier表的步骤。
在完成了M模块的发现后，获取了M模块的ID信息，通过模块ID查询M模块数据库获取M模块详细信息。由于M模块EEPROM中存储的信息有限，并不能完整的表达所有与本设计中软件架构相符合的信息，在本设计中，创建并维护一个M模块详细信息的数据库。在该数据库文件中，包含两个表，一个是固定的表，用来存储尽可能多的M模块信息；另一个是仪器运行时维护的表，用来存储当前载板各个槽位上M模块的信息，这个表在每次仪器上电后根据M模块发现与识别的结果重建。表1中给出了M模块信息数据库中两个表的字段值及其类型。
表1M模块数据库中两个表的信息
本设计中采用嵌入式数据库SQLite实现对M模块信息数据库的开发和维护。采用SQLite数据库查看和编辑工具SQLiteSpy查看本设计中创建的名为mmodule.db的数据库文件的结果。该数据库中有两个表分别为carrier和mmodules，carrier表中显示了每个槽位上所插接的M模块信息；mmodules表中记录着一些已有的M模块的详细信息。该数据库的创建和表的维护均采用SQLite3数据库编程实现的。
具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式一不同的是所述A3：用于在固定路径中搜索M模块对应的功能驱动库，判断是否能够找到对应的驱动的过程为：
A31：用于在固定路径中搜索M模块，得出该模块的功能驱动库文件名的步骤；
A32：用于在固定路径下，根据功能驱动库文件名进行检索的步骤，如果存在该文件，则进入步骤A33，否则进入步骤A35；
A33：用于判断模块所在槽位的函数库文件的动态链接是否为空的步骤，如果不为空，则进入步骤A34，如果为空，则进入步骤A35；
A34：用于断开模块所在槽位的函数库文件动态链接的步骤；
A35：用于将模块所在槽位的函数库文件动态链接至步骤A32检索所得的功能驱动库文件的步骤。
在完成M模块硬件安装后，仪器各槽位的硬件功能发生了改变，为实现仪器对M模块的自适应，应相应改变各槽位的驱动程序。本设计中为每个槽位服务程序提供一个以该槽位名命名的函数库，例如槽位0的函数库为libSlotO.so，在槽位0服务程序中仅对此函数库进行操作，而libSlotO.so实际上是不存在的，并不能为槽位0服务程序提供功能上的支持，为此，需要将libSlotO.so与具体功能模块的功能驱动库关联起来。在Linux中，提供了ln调用来实现文件之间的链接。
在本设计中，采用软链接将libSlotO.1ib链接到具体的模块功能驱动库，这样，在服务程序对libSlotO.1ib进行操作时，系统会发现它是个链接文件，并通过链接文件找到真正要访问的功能库，从而实现对M模块功能的调用。
具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式一不同的是所述A5：用于通过步骤A4所述Web网页进行下载与更新的步骤的过程为：
步骤A51：用于接收网页上的下载请求的步骤；
步骤A52：用于判断是否为驱动或网页下载请求的步骤；若是则进入步骤A57，若否则进入步骤A53；
步骤A53：用于判断是否为固件下载请求的步骤；若是则进入步骤A56，若否则进入步骤A54；
步骤A54：用于判断是否为脚本下载请求的步骤；若是则进步骤A56，若否则进入步骤A55；
步骤A55：用于判断是否为执行脚本的请求；若是则进入步骤A56，若否则进入步骤A58；
步骤A56：用于根据下载请求类型进行下载与更新的步骤；
步骤A57：用于结束的步骤。
具体实施方式六、本具体实施方式与具体实施方式五不同的是所述步骤A53：用于根据下载请求类型进行下载与更新的步骤包括用于模块驱动或网页下载的步骤、用于固件下载的步骤、用于Lua脚本下载的步骤和用于执行脚本的步骤。
具体实施方式七、本具体实施方式与具体实施方式六不同的是用于模块驱动或网页下载的步骤的过程为：
步骤A56(A1)：用于获取模块当前驱动或网页信息的步骤；
步骤A56(A2)：用于备份当前版本驱动或网页的步骤；
步骤A56(A3)：用于下载新版本驱动或网页的步骤；
步骤A56(A4)：用于判断是否下载成功的步骤；若下载成功则进入步骤A56(A5)，若未下载成功则安装备份驱动或网页并进入步骤A53A6；
步骤A56(A5)：用于安装新版本驱动或网页的步骤；
步骤A56(A6)：用于更新载板数据库的步骤。
具体实施方式八、本具体实施方式与具体实施方式六不同的是用于固件下载的步骤的过程为：
步骤A56(B1)：用于下载新版本固件的步骤；
步骤A56(B2)：用于判断新固件版本是否高于当前版本的步骤；若高于当前版本则进入步骤A56(B3)，若不高于当前版本则进入A54；
步骤A56(B3)：用于接收新版本固件并下载至存储器的步骤；
步骤A56(B4)：用于判断是否更新成功的步骤；若更新成功则进入步骤A54，若为成功则进行异常处理并返回步骤A53B3。
具体实施方式九、本具体实施方式与具体实施方式六不同的是用于Lua脚本下载的步骤的过程为：
步骤A56(C1)：用于获取Lua脚本名称的步骤；
步骤A56(C2)：用于下载脚本的步骤；
步骤A56(C3)：用于更新脚本信息文件的步骤。
具体实施方式十、本具体实施方式与具体实施方式六不同的是用于执行脚本的步骤的过程为：
步骤A56(D1)：用于获取当前可运行脚本的步骤；
步骤A56(D2)：用于选择脚本执行的步骤。
采用具体实施方式五-十可知本专利中主要提供下列几种下载的管理：
(1)模块驱动或网页下载：M模块驱动和M模块控制网页的下载管理是相同的，因此可以用相同的程序来处理这两者的下载和管理。下面的叙述以M模块驱动为例。
M模块驱动的安装是通过软链接的方式实现的，也就是将槽位驱动链接到槽位所插接的M模块驱动上。而在M模块驱动下载更新中，也是将槽位驱动链接到新下载的M模块驱动上。为了防止下载更新过程出现异常，例如仪器突然断电，导致更新过程失败，本设计中将在下载过程中为原来的驱动保留备份，若更新失败，则继续使用备份的驱动，以保证M模块可以正常使用。
所有下载到载板中的M模块驱动都将保存在NandFlash中，断电之后仍保存在载板内，所以，对于所有M模块而言，其驱动只需下载一次即可一直使用。
(2)固件下载：固件是指载板系统内核；在固件升级过程中，难免会出现突然断电、固件传输错误、异常版本固件等各种干扰导致升级失败，杜绝这些情况出现的方法就是合理的管理好固件的版本，为此，在仪器的存储区专门为下载的固件提供一个分区，并提供一个版本标识区，下载固件成功后将会在版本标识区设置下载成功标志，系统将会把下载区的固件覆盖掉前正常运行的固件；如果下载固件失败，则系统继续运行之前版本的固件。
(3)Lua脚本下载：为LXI仪器提供了脚本运行平台，因此，用户可以将编写的Lua脚本下载到仪器中运行，来控制仪器。
本专利中提供了网页接口供用户将编写的脚本下载到仪器内部，网页中包括三个区域：脚本下载区、脚本编辑区和基本函数说明区。脚本下载区提供用户将PC本地的脚本下载到仪器中的接口；脚本编辑区提供了用户在线编辑脚本并下载运行的接口；基本函数说明区方便用户在编写脚本时查阅。脚本下载管理需要维护一个脚本信息文件，该文件提供了脚本的索引信息，所有对脚本的操作都通过该文件索引完成。脚本下载管理为用户提供了以下功能：
(1)下载脚本，并根据用户设定的文件名保存加载到仪器内部的脚本，保存到NandFlash中，一次下载可以无限使用；
(2)运行脚本，用户可以根据下拉菜单选中希望执行的脚本，点击运行按钮执行相应的脚本；
(3)删除脚本：脚本是保存在NandFLash中的，无限制的保存脚本会使存储空间急剧减少，所以用户可以根据实际情况选择将不使用的脚本删除；
(4)在线编辑区提供了与脚本下载区相同的功能。
Claims (10)
1.一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于它包括如下步骤：
A1：用于读取M模块的信息的步骤，判断是否挂载M模块；
如果是则进行步骤A2，如果否则将M模块信息设置为空并进行步骤A5；
A2：用于读取M模块数据库中M模块信息表项的步骤，判断是否存在该M模块信息的记录；
如果是则进行步骤A3，如果否则将M模块信息设置为Unknown并进行步骤A5；
A3：用于在固定路径中搜索M模块对应的功能驱动库，判断是否能够找到对应的驱动；
如果是则进行步骤A4，如果否则将M模块对应的驱动项标记为无并进行步骤A5；
所述固定路径为文件保存路径；
A4：用于生成M模块对应的Web网页的步骤；
A5：用于通过Web网页进行下载与更新的步骤；
A6：用于结束的步骤。
2.根据权利要求1所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于所述A1中读取M模块的信息包括读取M模块的同步码、模块ID、版本号和模块特性；
所述同步码为用于标识EEPROM中所存储的信息是正确的字对；模块ID为用于提供模块的编号与命名相关的字对；版本号为用于存储M模块中固件的版本号的字对；模块特性为用于标识M模块接口功能特性的字对。
3.根据权利要求1所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于所述A2：用于读取M模块数据库中M模块信息表项的步骤包括用于读取mmodules表的步骤和用于carrier表的步骤。
4.根据权利要求1所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于所述A3：用于在固定路径中搜索M模块对应的功能驱动库，判断是否能够找到对应的驱动的过程为：
A31：用于在固定路径中搜索M模块，得出该模块的功能驱动库文件名的步骤；
A32：用于在固定路径下，根据功能驱动库文件名进行检索的步骤，如果存在该文件，则进入步骤A33，否则进入步骤A35；
A33：用于判断模块所在槽位的函数库文件的动态链接是否为空的步骤，如果不为空，则进入步骤A34，如果为空，则进入步骤A35；
A34：用于断开模块所在槽位的函数库文件动态链接的步骤；
A35：用于将模块所在槽位的函数库文件动态链接至步骤A32检索所得的功能驱动库文件的步骤。
5.根据权利要求1所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于所述A5：用于通过步骤A4所述Web网页进行下载与更新的步骤的过程为：
步骤A51：用于接收网页上的下载请求的步骤；
步骤A52：用于判断是否为驱动或网页下载请求的步骤；若是则进入步骤A57，若否则进入步骤A53；
步骤A53：用于判断是否为固件下载请求的步骤；若是则进入步骤A56，若否则进入步骤A54；
步骤A54：用于判断是否为脚本下载请求的步骤；若是则进步骤A56，若否则进入步骤A55；
步骤A55：用于判断是否为执行脚本的请求；若是则进入步骤A56，若否则进入步骤A58；
步骤A56：用于根据下载请求类型进行下载与更新的步骤；
步骤A57：用于结束的步骤。
6.根据权利要求5所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于所述步骤A53：用于根据下载请求类型进行下载与更新的步骤包括用于模块驱动或网页下载的步骤、用于固件下载的步骤、用于Lua脚本下载的步骤和用于执行脚本的步骤。
7.根据权利要求6所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于用于模块驱动或网页下载的步骤的过程为：
步骤A56(A1)：用于获取模块当前驱动或网页信息的步骤；
步骤A56(A2)：用于备份当前版本驱动或网页的步骤；
步骤A56(A3)：用于下载新版本驱动或网页的步骤；
步骤A56(A4)：用于判断是否下载成功的步骤；若下载成功则进入步骤A56(A5)，若未下载成功则安装备份驱动或网页并进入步骤A53A6；
步骤A56(A5)：用于安装新版本驱动或网页的步骤；
步骤A56(A6)：用于更新载板数据库的步骤。
8.根据权利要求6所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于用于固件下载的步骤的过程为：
步骤A56(B1)：用于下载新版本固件的步骤；
步骤A56(B2)：用于判断新固件版本是否高于当前版本的步骤；若高于当前版本则进入步骤A56(B3)，若不高于当前版本则进入A54；
步骤A56(B3)：用于接收新版本固件并下载至存储器的步骤；
步骤A56(B4)：用于判断是否更新成功的步骤；若更新成功则进入步骤A54，若为成功则进行异常处理并返回步骤A53B3。
9.根据权利要求6所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于用于Lua脚本下载的步骤的过程为：
步骤A56(C1)：用于获取Lua脚本名称的步骤；
步骤A56(C2)：用于下载脚本的步骤；
步骤A56(C3)：用于更新脚本信息文件的步骤。
10.根据权利要求6所述的一种基于LXI多功能仪器的M模块驱动构架自动配置方法，其特征在于用于执行脚本的步骤的过程为：
步骤A56(D1)：用于获取当前可运行脚本的步骤；
步骤A56(D2)：用于选择脚本执行的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130925 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |