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LXI标准作为测试领域最具前瞻性的研发方向,将不同系统下基于不同规范实现的仪器进行整合,为自动测试系统的构建提供了极为高效、便捷、灵活且低生产周期和成本的解决思路。通过分析多种操作系统下LXI仪器特点并总结LXI仪器接口软件的功能,借鉴模块化仪器的设计思想,本课题设计基于Windows7、Linux和WinCE三个平台下的LXI接口软件,该接口软件便于将传统仪器通过接口功能快速组合成LXI设备,实现基本测量并且可以根据需要进行测量功能的拓展。首先分析LXI接口软件功能并设计软件框架,其次基于Windows7系统设计并实现基本的C级LXI接口软件,然后在此基础上进行Linux系统和WinCE系统下B级LXI接口软件的移植开发,接着对比不同系统下接口软件的开发流程,寻找共性,对可复用的模块和程序段加以提炼,模块化封装,增强代码复用性,为设计跨平台的LXI接口软件做准备。最后在满足纳秒级别同步精度的基础上,针对同步精度波动范围较大的情况,提出单神经元自适应PID(Proportion Integral Differential)优化方案,使同步精度更加稳定。本文的主要研究内容如下:1)LXI接口软件的整体功能设计。根据LXI接口软件的原理和功能要求,设计软件总体架构,分别对框架中各个模块的基本原理和作用进行梳理与研究,为后面的具体实现提供参考依据。2)多种操作系统下LXI接口软件具体实现过程。基于Windows7系统实现最基础的C级LXI接口软件的开发,基于Linux和WinCE嵌入式平台的B级LXI接口软件的设计与实现。先研发Windows7系统下的C级LXI接口软件,以此为基础,将软件在Linux系统和WinCE系统上进行移植开发,实现IEEE1588协议以完成B级LXI接口软件。3)IEEE1588同步精度稳定优化方案。在IEEE1588协议原理的基础上,为进一步稳定同步精度,提出基于单神经元的PID误差修正方法,结合神经元自学习、鲁棒性好以及PID控制简单、易实现等优点让同步稳定在较高的精度。本文完成了Windows7平台、Linux平台和Wince平台上的LXI接口软件的设计与实现,针对同步精度提出了优化方案,并最终完成了测试,所有测试结果均达到了设计预期。