方案,详细介绍了该系统中下位机的硬件及软件设计。该下位机硬件主要以嵌入式计算机模块为核心,软件主要实现通讯控制,自检测试,通讯测试库和故障诊断库等模块的功能。实践表明,该下位机能稳定有效地完成自动测试各项功能。
关键词:雷达数字插件 测试台 下位机 故障测试
中图分类号:TP306 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)04-0169-01
1 系统设计方案
雷达数字插件测试系统主要由下位机、测试背板和上位机组成,其主要工作原理是:上位机通过界面操作干预,产生测试指令,通过网络下发到下位机;下位机根据收到的测试指令,通过计算机ISA总线,控制测试背板上的FPGA产生各种测试激励信号送到被测试数字插件;被测件内的并行数字I/O、FIFO、RAM、晶振、A/D、打印并口等逻辑功能单元接收激励信号,回送响应信号到测试背板上的FPGA内;下位机利用计算机ISA总线对这些响应信息进行采集处理后,通过网络回送给上位机进行处理显示。
2 下位机硬件设计
下位机硬件主要由嵌入式计算机模块、EPLD、驱动电路等组成,主要运行下位机软件,进行计算机ISA数据总线进行缓冲驱动,地址和I/O读写信号进行译码,传送软件产生的激励数据到测试背板,收集测试背板的响应数据传入计算机。其基本工作原理:在上位机的控制下,下位机软件运行相应测试模块,产生各种测试激励信号和控制信号,通过计算机总线送到测试背板上,通过背板分送给各个被测件;被测件上产生各种响应信号,回送到测试背板,下位机通过总线将这些响应信息进行采集处理,将处理结果通过网络回送给上位机进行诊断显示。其主要原理如图1所示。
3 下位机软件设计
下位机软件是基于Windows XP操作系统,利用C /C + +语言来开发的,采用了模块化的设计方法,增强测试软件的使用性,提高测试软件的可靠性。下位机软件主要包括通信处理模块、自检测试模块,通讯测试库模块、故障诊断库模块。上位机软件结构图如图2所示:
(1)通信处理模块。下位机软件采用UDP协议,建立与上位机之间的网络连接。通信处理模块主要功能是:接收上位机软件发送过来的测试指令数据,解析其中的测试命令和测试参数;根据测试命令和测试参数,调用通讯数据库中相应的测试模块进行测试,写入测试激励,获取响应信息;把响应信息按照协议打包成网络数据,发送到上位机软件。
(2)自检测试模块。下位机和测试背板是测试台正常工作的基础,如果下位机和测试背板异常,测试将无法进行。在下位机软件中添加了自检测试模块,建立简单的操作界面,设置自检测试项,测试下位机和测试背板的工作状态。自检测试模块主要包括下位机计算机的地址总线和数据总线,测试背板中的IO通道,晶振,RAM存储器,还有检查在测插件,端口数据读写等基本测试操作。
(3)通讯测试库。为了减少上位机和下位机的代码量和程序的通用性,把网络通讯类和底层测试模块封装成一个动态链接库,提供给上位机和下位机调用。通讯测试库中包含多个模块,主要包含:网络通讯模块,串口测试模块,并口测试模块,FIFO测试模块,计算机测试模块,端口测试模块,双口RAM测试模块,背板RAM测试模块等。每个模块提供各类接口函数,提供从初始化设置到测试完成的函数。下位机接收到测试指令后,调用通讯测试库中接口函数设置测试参数,写入测试激励,获取响应信息,发送到上位机,完成测试功能。
(4)故障诊断库。数字电路的故障诊断是测试台的核心,测试台发送有规律的测试激励信号,读取到被测件的响应信息后,对响应信息进行分析,诊断出被测件故障类型。其基本思想是将二进制矢量加在电路的输入端,将电路的响应与期望值比较。如果一致,则认为电路正常,如果不一致,则说明出现了故障。一般故障类型有:开路(高电平),开路(低电平),短路,虚焊,未知等。建立一个故障诊断动态链接库,提供函数接口给上位机和下位机使用,进行故障诊断操作。下位机进行自检测试时,获取到自检响应信息后,调用故障诊断库接口函数,得到诊断结果,显示在操作界面中,完成自检测试。
4 结语
雷达数字插件测试台是一种自动化数字电路故障测试设备,适合大批量数字插件电路板的测试和维修,在雷达工厂和修理所有广泛的应用。其中下位机以嵌入式计算机模块为硬件核心,功能模块化的软件设计方法,采用软硬件结合的方式,实现了与上位机通讯,写入测试激励,采集响应信息等测试功能。系统投入运行以来,各方面性能稳定,效果良好。
参考文献
[1]李英.Visual C++编程与项目开发[M].上海:华东理工大学出版社,2008.
[2]何广军,高育鹏.现代测试技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.
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