Skip to main content

​
概述

本文列出 Lager 平台当前支持的仪器。所有受支持的设备都可以通过 lager CLI 在本地或远程控制，并直接集成到自动化硬件测试流程和 CI/CD 系统中。 Lager 把传统的台式设备变成嵌入式工程团队可编程的基础设施。 如果您使用的设备不在此列，我们也提供定制集成支持。

​
1. 电源控制

Lager 提供对台式电源设备的自动控制，用于确定性的硬件测试、故障注入，以及由 CI 驱动的验证。

​
电源

* 仅支持 RS-232 —— 它通过 USB 转串口适配器连接，并且需要用 lager nets assign 做一次性的手动分配。 DP711 还需要在电源和 RS232 转 USB 适配器之间加一根零调制解调器（交叉）线缆。两端都按 DTE 接线，因此直通连接无法通信。请参阅 RS-232 仪器。 可以实现：
  • 自动的电压/电流控制
  • 电源时序控制
  • 掉电和电压毛刺测试
  • 集成到 CI 的硬件验证

​
电池模拟器

可以实现：
  • 可编程的电池仿真
  • 充放电曲线仿真
  • 低电压测试

​
电子负载

可以实现：
  • 负载阶跃测试
  • 电流吸收验证
  • 自动化的电源完整性测试

​
2. 测量与分析

Lager 把测量设备整合进可编程的测试流程，实现自动化的信号检查和功耗分析。

​
示波器与逻辑分析仪

Box 打开 PicoScope 时，会从设备读取它的通道数、电压量程、带宽、存储深度和 ADC 分辨率。它不根据型号假定这些值，因此受支持系列中的示波器无需配置即可工作。要查看 Box 检测到的内容，请在 Web UI 的控制台中输入 capabilities，或者在 Python 中调用 capabilities()。8 通道的 4824 作为四通道示波器使用，通道为 A 到 D。 可以实现：
  • 自动化的波形采集
  • 基于触发的信号验证
  • 数字与模拟信号的关联分析
  • 连续串流，并在 http://<box>:9000/scope 提供实时 Web 视图（PicoScope）
  • 测量：由 Box 根据采集数据计算（PicoScope），或通过 SCPI 查询（Rigol）
屏幕光标、协议触发（I2C、SPI、UART）和逻辑分析仪仅适用于 Rigol。PicoScope 会报告不支持，而不是返回误导性的值。采集光标（lager scope cursor time 和 cursor volts）仅适用于 PicoScope。

​
功率测量

可以实现：
  • 电流消耗曲线分析
  • 能量和电荷积分
  • 功率统计量（均值/最小值/最大值/标准差）
  • 功耗回归测试

​
温度监视

可以实现：
  • 硬件测试期间的温度监视
  • 环境验证
  • 长时间的老化测试

​
3. 嵌入式接口

Lager 支持可编程的硬件接口控制，用于自动化的通信测试与验证。

​
多协议适配器

​
LabJack T7

控制命令： lager i2c、lager spi、lager adc、 lager dac、lager gpi、lager gpo 接口：
  • I2C（1 条总线）
  • SPI（1 条总线）
  • 14 个 ADC 通道
  • 2 个 DAC 通道
  • 23 个 GPIO 引脚

​
LabJack U3

控制命令： lager i2c、lager spi、lager adc、 lager dac、lager gpi、lager gpo 接口：
  • I2C（1 条总线，需要外部上拉电阻）
  • SPI（1 条总线）
  • 16 个 ADC 通道
  • 2 个 DAC 通道（0.04 V 至 4.95 V）
  • 16 个 GPIO 引脚
与 LabJack T7 的差异：
  • U3 使用 LabJack Exodriver 和 LabJackPython，而不是 LJM。一台 T7 和一台 U3 可以共用一台 Lager Box。
  • FIO0-FIO3 不是 GPIO 引脚。Lager 把每一台 U3 都当作 U3-HV 对待，在 U3-HV 上这四个引脚是固定的高压模拟输入。
  • AIN4-AIN15 与 FIO4-FIO7 和 EIO0-EIO7 共用引脚。一次读取会设定该引脚的模拟或数字模式。
  • DAC 没有回读功能。读取返回的是 Box 上次设置的值。
  • SPI 和 I2C 需要 U3 硬件版本 1.21 或更高。一次传输最多 50 字节，时钟速率是近似值。
  • U3 没有 MIO 引脚。它的 EIO 和 CIO 线位于 DB15 连接器上。
  • U3 不报告序列号，因此它的地址标明它所插入的 USB 端口，例如 USB0::0x0CD5::0x0003::port-1-1.3::INSTR。因此，同一台 Lager Box 上的两台 U3 地址不同，并且各自都可以创建 Net。
  • U3 的 Net 跟随 USB 端口。如果把 U3 移到另一个端口，请重新添加它的 Net。早期版本创建的 Net 序列号字段为空，会打开 Box 找到的第一台 U3。
如果连接了 U3，用设备类型 "ANY" 调用 LJM 会失败并报出 LJME_U3_NOT_SUPPORTED_BY_LJM。 Lager 在它自己的 T7 调用中会指明设备类型。在您自己的代码中，请给 ljm.openS 和 ljm.listAllS 传 "T7"，而不是 "ANY"。

​
Total Phase Aardvark

控制命令： lager i2c、lager spi、lager gpi、 lager gpo 接口：
  • I2C（1 条总线）
  • SPI（1 条总线）

​
FTDI FT232H

控制命令： lager i2c、lager spi、lager gpi、 lager gpo 接口：
  • I2C（1 条总线）
  • SPI（1 条总线）
  • 12 个 GPIO 引脚

​
Measurement Computing USB-202

控制命令： lager adc、lager dac、lager gpi、 lager gpo 接口：
  • 8 个 ADC 通道
  • 2 个 DAC 通道
  • 8 个 GPIO 引脚
可以实现：
  • 自动化的外围通信测试
  • 传感器验证
  • 协议层面的故障注入
  • 硬件在环仿真

​
4. 调试与烧录

Lager 支持业界标准的 ARM 调试探针，全部通过同一条 lager debug 命令驱动，因此探针的选择对您的脚本和 CI 流水线是透明的。 能力：
  • 烧录固件
  • 擦除设备
  • 复位目标
  • 启动 GDB 服务器
  • 内存读写
说明：
  • 对上表中的芯片，基于 OpenOCD 的探针会根据 USB VID/PID 自动选择接口配置。 FT4232H 受支持，但没有安全的默认值，因为四路 MPSSE 的板子接线变体太多。您必须传入一个指向适合您板子的接口 cfg 的 openocd_config。同样的方式也适用于接线非标准的 FT232H/FT2232H，以及表中没有的任何探针（例如 Black Magic Probe、Glasgow Interface Explorer）。
  • 多通道 FTDI（FT2232H、FT4232H）把每个 MPSSE 通道作为独立的调试 Net 提供。通道以 @A/@B/@C/@D 后缀写在设备字段上，因此单颗芯片可以独立驱动多个目标。FT4232H 上的 C 和 D 通道没有 MPSSE 引擎。它们可以承载 gpio 和 uart Net，但不能承载 debug、i2c 或 spi Net。gpio、i2c 和 spi Net 的通道请用 lager nets add --interface 指定。通道后缀的写法请参阅 nets 参考。
  • 对 STM32、nRF5x、RP2040/RP2350、ATSAM、LPC、i.MX RT 和 ESP32 系列， Lager 会根据设备名称选择目标芯片配置。其他芯片则由自定义的 OpenOCD 目标配置驱动。

​
5. 连接与控制

​
USB 电源切换

​
Plugable 扩展坞上哪些端口真正会切换供电

Plugable 扩展坞会枚举为两个级联的 4 端口集线器，描述符完全相同。两者都声称支持按端口电源切换（wHubCharacteristics=0x00a9、 PortPwrCtrlMask=0xff），因此仅凭描述符无法区分它们。只有拓扑才能区分： Lager 只暴露用户层。因此 lager 的四个端口就是那四个外部 Type-A 插座。在已验证的型号上，三个在后面，一个在前面。扩展坞自己的网络适配器永远不会被误关掉。 lager 的端口编号对应哪个物理插座是不确定的。 没有任何机制把 USB 集线器的端口顺序与机壳上接口的顺序绑定，而且不同型号之间顺序可能不同。请一次性地通过实验确定它：把一个能被枚举的设备依次插到每个插座上（任何 U 盘或调试探针都可以），然后读回它落在哪个端口：
只供电的线缆做不到这一点。 它不向集线器呈现任何设备，因此与空插座无法区分（见上面的警告）。
把线缆换到另一个插座会悄悄改变该 Net 所指的对象。 usb Net 指的是集线器的 端口，而不是插在上面的设备。有人重新插拔之后，同一条命令切换的就是别的东西了。不会有任何错误，因为从集线器的角度看一切正常。这与 Box 上其他每一台仪器的行为正好相反。调试探针、USB 转 UART 桥接器和电源都使用带序列号的地址，它们的 Net 会跟随设备，无论插在哪里。而集线器端口的 Net 是按拓扑寻址的，因此它留在插座上。两者都是正确的，但在完全相同的物理改动下，它们的行为恰好相反。因此：实验台每次改动之后，在运行任何脚本化操作之前，请重新确定这张对应关系。对于必须能在重新插拔后依然正确的自动化，请在集线器下按 VID:PID 定位设备，然后驱动它实际所在的那个端口，而不是硬编码的 Net 名称。
这次验证的做法是：向用户端口上的某台设备写入一个易失设置，切断并恢复供电，然后读回上电默认值。那是一次真正的冷启动，而不是逻辑上的断开。上游层的行为来自重新上电的时序，而不是某个寄存器 —— 那里的设备会在一毫秒内重新拉起 CONNECT，因此它从未真正掉电。请把这看作强有力的证据，而不是证明。
已断电的端口仍然到处都能看到。 端口断电期间，集线器不会置位变化位，因此 Linux 从不轮询它，也从不处理这次断开。只要该端口保持断电，该设备在 lsusb、它的 /sys 节点，以及它拥有的任何 /dev/ttyUSB* 中的条目都会一直存在。内核只有在电源恢复时才记录 USB disconnect。断电的端口会一直保持断电，没有任何东西会自动为它重新供电。因此绝不要用”设备是否消失”来判断端口是否已断电，这在两个方向上都是错的。请使用 lager usb <net> state（它读取集线器自己的电源位），或者 lager usb <net> cycle（它会在电源恢复后等待端口重新枚举）。
SuperSpeed 扩展坞未经测试。 通过 USB 3 连接的扩展坞会枚举为两个虚拟集线器，只有在两半都清除供电时 VBUS 才会掉电。Lager 实现了这种配对，但当时没有可用的 SuperSpeed 扩展坞来验证它。对于无法明确配对的拓扑， Lager 会拒绝操作，而不是只切换一半。已验证的配置是 USB 2.0 连接。
恢复被留在断电状态的端口。 lager usb <net> recover 会为该扩展坞的每个端口重新加电。如果它无法访问该集线器，那么解绑再重新绑定内核的 hub 驱动也可以为所有端口重新加电，并重新枚举其子设备。这必须在 Box 宿主机上运行，而不是在容器中运行，因为容器以只读方式挂载 /sys —— 请把路径替换为您集线器的路径：
可以实现：
  • 自动化的 USB 设备断电再上电
  • 远程对被测设备做电源复位
  • 由 CI 控制的外设管理

​
串口 / UART 适配器

可以实现：
  • 自动化的日志采集
  • 与引导加载程序交互
  • 基于串口的测试自动化

​
无线

可以实现：
  • 无线设备测试
  • 远程连通性验证
  • 自动化的配网测试

​
网络路由器

可以实现：
  • 接口和 Wi-Fi 故障注入
  • 网络韧性测试
  • 查看无线客户端和 DHCP 租约

​
6. 视觉与自动化

​
摄像头

可以实现：
  • 对被测设备做目视检查
  • 自动化的视觉验证

​
机器人自动化

能力：
  • 位置读写
  • 归位
  • 电机使能/断开
  • 加速度配置
可以实现：
  • 自动化地与硬件发生物理交互
  • 自动按键
  • 机械测试流程

​
自定义仪器支持

Lager 的模块化架构允许通过后端扩展快速集成新仪器。 如果您使用的设备不在本文之列，请与我们联系，讨论集成支持事宜。

​
联系方式

Lager Data GitHub GitHub Issues

Footnotes

  1. 与 Acroname 和 Yepkit 集线器不同，Plugable 不提供 SDK。控制方式采用标准 USB hub class 的按端口电源切换（PPPS），因此支持程度取决于具体的集线器是否真正实现了它。通过 VID:PID 2230:5411 匹配 —— Plugable 在它整条 RTS5411 扩展坞产品线上复用这个 ID；已在 UD-CAM 上验证。只有四个外部 Type-A 插座会切换 VBUS —— 见下文。需要针对厂商 2230 的 udev 规则（随 99-instrument.rules 提供）；没有它，libusb 打不开该集线器，所有操作都会因权限错误而失败。 ↩