基于VXI總線的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、第40卷第4期航空計(jì)算技術(shù)V01．40No．42010年7月AeronauticalComputingTechniqueJul．2010基于VXI總線的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)張守鵬，崔強(qiáng)，彭剛鋒(中國(guó)航空計(jì)算技術(shù)研究所，陜西西安710068)摘要：傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)已難以滿足目前復(fù)雜多樣的航空電子設(shè)備的測(cè)試要求。使用虛擬儀器技術(shù)及LabWindows／CVI開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)了一種基于VXI總線為核心，GPIB總線為輔助的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，并從硬件和軟件兩個(gè)方面說(shuō)明了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，在使用過(guò)程中運(yùn)行穩(wěn)定可靠、測(cè)試效率高、故障定位快速準(zhǔn)確、使用維護(hù)方便。關(guān)鍵詞：VXI；

2、GPIB；自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TP274．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—654X(2010)04-0125—02引言為了適應(yīng)目前復(fù)雜多樣的航空電子設(shè)備的測(cè)試需求，彌補(bǔ)專用測(cè)試系統(tǒng)的不足，開發(fā)新一代的通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)勢(shì)在必行，而基于VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)已成為當(dāng)今測(cè)試與維修系統(tǒng)發(fā)展的主流，通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(ATS)的優(yōu)勢(shì)在于它可以降低測(cè)試成本，減少測(cè)試技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，縮短測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)周期。通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)指出，硬件設(shè)計(jì)必須采用先進(jìn)、成熟的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；軟件設(shè)計(jì)也應(yīng)遵循相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，盡量采用成熟的商業(yè)應(yīng)用軟件平臺(tái)，使測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)化、通用的測(cè)試平臺(tái)上運(yùn)行[1】。VXI總線標(biāo)準(zhǔn)

3、是在VME總線和GPIB總線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種儀器總線技術(shù)，它將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和電子儀器測(cè)試技術(shù)融為一體，具有高可靠性、數(shù)據(jù)吞吐量大、數(shù)傳方式靈活、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、交通運(yùn)輸、電子通訊、軍事等領(lǐng)域開始大量運(yùn)用拉J。本文主要從硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)方面介紹一套基于VXI總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的架構(gòu)。1動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ATS的組成結(jié)構(gòu)包括：人機(jī)接口單元(主控計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、測(cè)試程序運(yùn)行環(huán)境、測(cè)試程序等)，測(cè)試資源(信號(hào)激勵(lì)資源、采集測(cè)量資源)，接口適配器(測(cè)試接口適配器、被測(cè)件專用子適配器)，電源系統(tǒng)和開關(guān)組件等部分組成pJ。本自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)具體組成如圖1所示。(P

4、C3y．．)主控j熟IVxI機(jī)箱圖1自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖機(jī)柜1．1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)硬件由自動(dòng)測(cè)試設(shè)備ATE和接12I適配器TUA組成。其原理組成框圖如圖2所示。示波器0萬(wàn)用表0程控電源圖2系統(tǒng)原理組成框圖矮{剄，ITUAATE主要提供各被測(cè)件所需的硬件測(cè)試資源和系統(tǒng)自身運(yùn)行所需的硬件資源。按目前的測(cè)控技術(shù)環(huán)收稿日期：2010—03．22作者簡(jiǎn)介：張守鵬(1980一)，男，陜西西安人。助理工程師，研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)測(cè)試與故障診斷技術(shù)。一一撇一一一～．126·航空計(jì)算技術(shù)第40卷第4期境，測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)者選擇基于VXI、PXI等標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)的貨架產(chǎn)品是構(gòu)建ATE高效、快捷的最優(yōu)途徑

5、。本ATE由VXI總線測(cè)試系統(tǒng)為核心、輔助GPIB總線程控交直流電源和萬(wàn)用表等儀器組成。其中VXI總線測(cè)試系統(tǒng)采用Agilent公司的C尺寸的大功率13槽機(jī)箱liPE8403A，該機(jī)箱集成了VXI規(guī)范要求的冷卻系統(tǒng)；主控計(jì)算機(jī)采用IEEEl394標(biāo)準(zhǔn)電纜與VXI機(jī)箱內(nèi)的E8491B零槽控制器通信，作為整個(gè)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的主控機(jī)構(gòu)；高速數(shù)字量輸Ⅳ輸出功能由SR5000系統(tǒng)提供，該系統(tǒng)含1個(gè)SR50lo控制模塊和若干個(gè)SR5020數(shù)字IO模塊；離散量輸入／輸出功能由E1458A數(shù)字IO模塊提供，該模塊含96路輸Ⅳ輸出接口；定時(shí)器測(cè)試等功能由HPE1333A實(shí)現(xiàn)，提供3路定時(shí)器；萬(wàn)用表模塊采用

6、HPEt412A，和多路開關(guān)模塊E1460A組合用于電肜電流／電阻測(cè)試，主要完成供電電壓測(cè)試、輸入電流測(cè)試等測(cè)試功能；多路開關(guān)模塊采用HPE1460A，它提供64×2通道的繼電器開關(guān)。串口功能由VT6055串口模塊提供，完成被測(cè)件中RS232，RS422，RS485等通訊接口的測(cè)試；與1553B總線通信功能由CONDOR公司的PXI一1553模塊實(shí)現(xiàn)，該模塊提供單通道標(biāo)準(zhǔn)1553B接口，用于完成被測(cè)模塊MBI接口的測(cè)試；自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的GPIB總線設(shè)備包括萬(wàn)用表、數(shù)字存儲(chǔ)濾波器和程控電源。它們均由主控機(jī)控制，主控機(jī)通過(guò)本機(jī)PCI插槽中的PCI—GPIB卡與GPIB總線設(shè)備進(jìn)行通信。其中

7、數(shù)字存儲(chǔ)濾波器選用TDS3012B，主要實(shí)現(xiàn)顯示快速躍變波形、同步采樣以及對(duì)動(dòng)態(tài)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理等功能；萬(wàn)用表選用Agilent34401A；程控電源選用Agilent6613提供0～35V／0～2A電源，Agilent6653提供0～35V／0—15A電源。接口適配器TUA包括通用測(cè)試接口適配器和被測(cè)件UUT子適配器等。TUA的設(shè)計(jì)工作包括TUA機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括選用接插件和設(shè)計(jì)適配器機(jī)箱)，適配器接口電路設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)、調(diào)理電