VXI总线自动测试台硬件系统的设计与开发

VXI总线自动测试台硬件系统的设计与开发

袁伟涛[1]2008年在《某型号数字量变换器测试台的设计与实现》文中研究表明遥测变换器是箭上遥测系统的核心。在火箭的发射过程中,它为地面提供火箭运行中的各种飞行参数,所以要求遥测变换器具有高精度、高可靠性。遥测变换器测试台是为遥测变换器配套的地面专用测试设备,可以用来模拟火箭起飞时的各种状态信号来检测箭上的遥测变换器。它是集信号自动发生、自动检测、自动计量和数据分析于一体的大型应用设备。它的使用将改变遥测变换器传统的手工测试方法,使其生产、应用中的测试实现自动化,必将提高遥测变换器的生产水平和质量,增进遥测系统的联试水平,降低生产和实验成本。经过分析任务给出的系统功能指标,论文提出了测试台设计方案:系统以单片机和FPGA为中心来组织硬件各部分电路统一工作。在硬件电路设计部分中,介绍了系统各功能模块实现原理及设计要点。软件部分阐述了USB接口的固件程序,同时介绍了上位机软件的功能设计和运行过程设计。本课题的取得的成果有:成功地利用单片机和FPGA作为整个硬件电路的控制逻辑,有效地提高了系统的可靠性、安全性、可扩展性。电路板设计采用插板式结构,即插即用,留有备用插槽,具有功能可扩展性。给出了单片机总线在传输距离为10cm时不会因为传输延时而影响系统的可靠性的依据。论文在总结了以往电路设计经验的基础上,提出了电路系统的可靠性设计方法,另外,单片机程序设计采用自顶向下,逐步求精的结构设计方法及采取的抗干扰措施,都证实了可以大大提高测试台运行的可靠性。测试台通过与变换器联试,能够对变换器的各项性能进行检测,满足了系统提出的各种要求。

王磊[2]2002年在《ATE8000-1硬件系统的开发及可靠性研究》文中提出本文针对飞行管理计算机(FMC)的测试要求,在深入研究VXI测试总线技术的基础上设计了ATE8000-1自动测试台硬件系统总体方案。以转接模块的设计为重点,详细介绍了转接模块的结构、背板信号的分布以及控制板、转接板的开发和设计。研究了转接电路板和系统设计的抗干扰及可靠性问题,在系统硬件设计中,采用了当前最新的硬件内嵌测试(BIT)技术,提供了硬件完善的自测试、故障监控及定位功能。设计并实现了系统自测试与模拟仿真测试的具体方案。 通过建立系统测试的可靠性模型,结合试验测试数据,对模型的适用性进行硷验,研究了系统调试阶段和最初工作阶段的可靠性。通过对系统试验期间的故障数据进行统计分析和研究,给出了系统可靠性的变化规律。结果的分析及讨论,体现了本可靠性研究的理论及工程实用价值。

陈志刚[3]2001年在《VXI总线自动测试台硬件系统的设计与开发》文中认为本文以研究飞行管理计算机(FMC)的自动测试台为主,探讨了基于VXI总线系统的自动测试技术。 从可维护性角度对FMC进行深入分析,介绍了FMC测试原理及内嵌测试的作用,着重分析了FMC接口信号特征及其在测试中的作用。 在研究VXI测试总线技术的基础上设计了本测试系统的硬件总体方案,针对FMC测试供求信号分析结果,提出了各子系统模块的功能,并参照VXI机箱结构,设计了转接机箱。在分析和研究EISA和PCI总线的基础上,提出了无源底板总线信号分布的方法,依据系统控制及可靠性的需要,进一步规定了地址识别、转接控制及回绕控制的功能及信号逻辑关系。采用自检回绕思想,给出各转接电路板详细设计原理,并以离散量输入转接板设计为例给出了电路设计原理图。 最后介绍了系统的可靠性设计,对部分实验结果作了分析。

夏晓珍[4]2007年在《基于虚拟仪器技术的发射装置综合测试系统研制》文中研究指明调温控制测试系统是确保我国某型号导弹地面的运行状态高可靠性的重要技术环节。该系统研制不仅能监测调温控制系统的硬件故障状态,同时也可评测与进一步修正控制软件运行性能的质量。因此,该测试系统设计与研制是发射装置综合性能的提高亟待解决的关键技术。虚拟仪器技术是现代计算机技术与仪器技术相结合的产物,是计算机辅助测试(CAT)实现的重要技术之一。虚拟仪器是将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源叁者的有效结合的现代技术。本课题借助虚拟仪器技术,将其与调温控制测试系统相结合,进行发射装置的调温测试系统的研制,重点研究在LabWindows/CVI环境下,VXI总线仪器与地面设备、工控机数据交换的方法,调温系统运行状态模拟的实现。具体研究内容如下:1.借助虚拟仪器技术,提出调温控制测试系统的硬件系统构成与软件实现的总体设计方案及系统参数选择;2.在系统硬件设计研究中,采用IEEE 1394-VXI系统配置,提出测试系统的硬件搭建方法,并实现了系统的运行;3.在系统软件设计研究中,将C语言与LabWindows/CVI相结合,完成系统混合编程,实现调温控制系统自动测试及控制、调温系统运行状态模拟、显控计算机功能的模拟、自动保存测试数据等诸多性能的目标;4.针对测试系统运行过程中产生的干扰问题,从硬件和软件两方面,提出抗干扰措施,提高了系统的可靠性。

王亚丽[5]2015年在《基于虚拟仪器的引信测试系统研制》文中指出引信测试系统是对某型号导弹组件进行电性能及微波性能测试的专用测试系统。该系统基于虚拟仪器技术,可进行软件全自动测试和软件手动测试,全面测试导弹组件性能。此测试系统大大提高了测试效率,改善了测试精度。本文根据某研究院提出的对某型号导弹组件的研制要求,详细阐述了引信测试系统的设计研制过程。论文首先阐述了课题背景意义,以及国内外研究概况。随后介绍了虚拟仪器技术,并提出了基于GPIB总线体系的虚拟仪器测试方案。再由此展开方案中软硬件更详细具体的实现过程。硬件包括射频电路部分和低频的电子电路部分。射频电路部分实现对引信目标加载,并可模拟弹目之间的不同距离和不同相对速度。低频电子电路部分给被测产品提供输入信号,并给射频电路部分提供多普勒脉冲信号,用于多普勒调制。软件在Windows XP操作系统环境下用LabVIEW编程。软件主要对引信的电性能和微波性能进行自动化定量测试,并设计良好的人机交互界面。最后论文讨论了系统调试,以及研制过程中遇到的问题及解决方法。目前,该系统已经验收完毕,并投入使用。实践证明,引信测试系统完全满足研究院的各项指标要求,并且测试稳定,安全,可靠。

张鹏[6]2013年在《基于多总线一体化测试系统的研究》文中提出雷达在现代国防军事领域里发挥着至关重要的作用。随着电子技术的不断进步,雷达系统也不断发展,这就使得传统的维修方式已经不再满足不了其需求,必须走上了自动化的方式。雷达电路单元种类多,数据量的庞大化,并且需要高精度的测试设备来完成,在较多的领域里,较为传统的测试手段和测试装备已经满足不了他们的要求了。一般情况下,鉴于现在UUT、测试仪器以及产品总线的性能、价格和种类的特点方面考虑,单一的总线测试系统已经无法满足实际所需的测试要求,需要我们建立一种多总线一体化的测试系统。多总线一体化系统在充分利用现有的资源的前提下,采用国内外先进测试技术,遵循通用性、可靠性、稳定性、经济性的设计原则,以VXI总线仪器为主,其他接口形式的设备仪器为辅,采用硬件/软件相结合的测试平台的形式实现性价比高、实用性好、先进的测试系统。本文以雷达电路单元为测试对象,对基于VXI总线为主多种总线并存的自动测试系统进行了研究,设计出了基于VXI总线为主多种总线并存的雷达电路单元虚拟仪器式自动测试系统。根据系统的测试需求和VXI规范的要求以及利用FPGA技术特点设计了信号放大模块。并且详细阐述该模块的功能、工作原理、实现方法以及软硬电路的设计。根据UUT的测试需要,设计了与系统测试信号接口相匹配的专业接口适配器。测试系统软件开发平台采用的是Labwindows/CVI,并且利用数据库技术和VISA技术,设计了测试系统软件,其中有信号放大模块的软面板、自检软件模块、测试系统自动测试软件、数据管理与报表生成模块。测试系统软件采用的是通用软件结构框架的设计方式,使得测试软件系统具有通用性、方便性和可重用性等特点。

王小艳[7]2009年在《基于多种总线的测量综合控制器测试台的研究与实现》文中提出测量综合控制器测试台是与测量综合控制器、数据变换单元1及数据变换单元2配套的专用测试设备。根据测试台功能指标的具体要求,以通用性、灵活性为中心,以实现系统总线制、模块化、可配置以及可扩展为原则,对测试台进行了研究与实现。测试台的具体实现过程中:使用PC104总线实现硬件与上位机的通讯,该总线是堆栈方式方便设备扩充模块;采用FPGA作为中心逻辑控制器,FPGA现场可编程的灵活性较强,有利于各功能模块的实现;1553B模块单独使用一块PC104主板,而其它模块共用一块主板,保证了测试台各功能模块的更好实现。论文按照测试台各模块的功能,分别从硬件电路设计和逻辑时序设计两方面进行了介绍。对系统中运用的关键性技术(PC104总线技术、CAN总线技术以及1553B总线技术),进行了充分的分析。测试台涉及到的总线和信号较多,论文的主要创新点是:完成了各总线各信号的较好融合,克服了融合难度较大的缺点;如此庞大的系统,本测试台仅仅用3U的机箱就实现了该系统的集成,与以往的设备相比集成化程度非常高。测量综合控制器测试台与测量综合控制器、数据变换单元1及数据变换单元2进行了单元测试,整个系统工作正常。测试台各项功能指标均满足系统要求,通过验收已经交付。它的使用使遥测设备在生产、应用中的测试实现了自动化,将提高遥测系统中产品的生产水平和质量,降低实验成本和生产成本。

侯钰龙[8]2012年在《一体化综合测试台设计与实现》文中指出随着遥测系统的日益复杂,地面配套测试系统的通用化、模块化、标准化需求与定制化、专用化研制的矛盾越发突出。以往自动测试设备研发大多针对特定对象,测试设备专机专用,使用率低,生产成本高,维护升级难度大。本项目设计的一体化综合测试台是为遥测系统中间装置多个环节提供测量数据的自动测试设备,旨在完成测试任务的基础上,实现测试台的模块化、通用化及开放性架构。论文分析借鉴了国内外自动测试系统的设计思想,对总体方案、标准化系统结构、标准化通信协议以及相关通用型电路模块进行了设计。采用USB接口与上位机进行通信,并且制定了标准化USB接口通信协议,数据传输速度达8Mbit。缓变模拟量模块采用AD5628实现64路直流模拟信号的输出,并利用线性电源降低电源纹波,改善了信号质量。速变模拟量模块采用DDS原理设计,可实现直流量、正弦波等多种波形的输出,频率分辨率为0.01。通用型开关量模块通过对电路结构的通用性设计,实现了同一种结构可满足不带电信号、5V带电或28V带电信号多种模式的输出。最后设计了PCM实时监测数字量模块,解码方式可靠有效,无误码及丢数。通过实验及系统联试,一体化综合测试台满足各项设计要求,符合模块化设计理念,通信标准可靠实用,具有开放性和可扩展性,便于维护,基本实现了设计通用化的目标。论文针对项目涉及的相关理论作了详细的分析,全面论述了一体化综合测试台的整体架构,并且对关键性技术进行了重点的介绍。

陈义韬[9]2012年在《牵引变流器低压测控系统的设计开发及应用》文中提出从2006年开始,时代电气开始了与国外某轨道交通电气配件公司合作的关于高速动车组项目,主要在其中负责牵引变流器(CI)、辅助变流器(APU)、列车信息控制系统(MON)等电气产品的制造组装以及测试工作。在2007年至2009年期间的200km/h (300km/h)动车组产品生产阶段,其中的CI系统的出厂试验一直是沿用国外所采用的手动试验方式进行,并成功完成所有200km/h CI产品的试验工作。从2008年开始动车产品产量不断上升,为了应对生产需要,提升产品生产效率,缩短制造周期,必须尽可能提升产品出厂试验效率。在需要确保试验可靠性及稳定性的前提下,必须选用一种全新的测试方案替代现有的手动试验方案,而虚拟仪器技术的发展以及GPIB和PCI控制总线的应用,为自动测试台搭建提供了硬件基础;而LabVIEW二次开发软件在国内国际的广泛应用,也为测试系统的开发提供了简洁高效的软件平台。本文首先对低压测试系统在国内及国际的开发应用现状进行了简介,并以此为基础阐述了牵引变流器控制系统低压测试系统开发的目的及意义。其次,对目前高速动车组牵引变流器的工作原理进行了简单的介绍,对DCU(牵引变流器控制单元)在牵引变流器中所起的关键作用进行说明,并分析了相关测试步骤对于其效果验证的必要性。再次,根据出厂试验的要求及测试台未来可扩展建设的需求,结合目前各类控制总线及二次开发软件的优劣进行了对比分析。该测试台的开发主要是用来满足目前200km/h (300km/h)动车组项目CI整柜出厂试验低压弱电功能测试要求,能够与被试主变流器的控制程序结合,对被测系统进行开环或闭环控制;对于以后弱电测试仪器的增加可以通过简便的资源补充来满足要求,并确保在进行必要的资源扩展后,能满足未来制造中心生产的主变流器产品出厂试验弱电功能测试的需求。据此选定以GPIB+PCI总线为主的硬件平台搭建方案及应用LabVIEW实施测试软件的二次开发。最后,完成了该低压测试系统的设计开发及搭建应用,测试台可以全而模拟被测产品工作环境,通过整合后的低压测控仪器设备,对被测主变流器的弱电功能进行高可靠性、全方面检测;系统将按照测试步骤用自动或手动的方式提供测试所需信号,根据测试值与标准值进行比对,自动或手动判断本步骤试验结果,从而完成主变流器产品的出厂试验工作,最终实现在原有基础上大幅提升测试工作效率及测试精度、准确度的目标。

安荣[10]2008年在《雷达信号处理器测试台中通信接口卡的设计与实现》文中认为雷达信号处理器测试台是为雷达信号处理器的测试而研制的,主要功能是采集雷达信号处理器输出的数字信号和模拟信号,以及模拟仿真各种雷达目标信号及雷达环境,是检验雷达性能和仿真的重要设备。针对通信接口卡在系统中的重要地位,文中特对通信接口卡的设计与实现进行深入的研究。本文首先介绍了雷达信号处理器测试台的设计要求、采用的技术措施、组成结构和工作方式。然后,就通信接口卡在系统中的重要作用,详细叙述了该卡采用的模块化设计思想,主要功能模块包括:多逻辑控制器组合模块、USB通信模块、McBSP串行通信模块、高速数据缓冲模块、总线背板接口模块,文中对各个模块设计原理与实现过程进行分析。最后对测试台研制过程中数据传输协议进行详述,主要协议包括:数据上传、数据下传、通信过程中的差错控制,分析各类通信协议提出的原因,拟解决问题及实现的方法,正是这些通信协议的实现,才使得整个系统研制得以顺畅。论文中所设计的系统已经交付使用,并且参与了一系列大型的试验,通过试验结果证明,论文中所阐述的系统符合任务书的要求,达到了系统的性能指标。

参考文献:

[1]. 某型号数字量变换器测试台的设计与实现[D]. 袁伟涛. 中北大学. 2008

[2]. ATE8000-1硬件系统的开发及可靠性研究[D]. 王磊. 西北工业大学. 2002

[3]. VXI总线自动测试台硬件系统的设计与开发[D]. 陈志刚. 西北工业大学. 2001

[4]. 基于虚拟仪器技术的发射装置综合测试系统研制[D]. 夏晓珍. 北京交通大学. 2007

[5]. 基于虚拟仪器的引信测试系统研制[D]. 王亚丽. 南京航空航天大学. 2015

[6]. 基于多总线一体化测试系统的研究[D]. 张鹏. 安徽理工大学. 2013

[7]. 基于多种总线的测量综合控制器测试台的研究与实现[D]. 王小艳. 中北大学. 2009

[8]. 一体化综合测试台设计与实现[D]. 侯钰龙. 中北大学. 2012

[9]. 牵引变流器低压测控系统的设计开发及应用[D]. 陈义韬. 西南交通大学. 2012

[10]. 雷达信号处理器测试台中通信接口卡的设计与实现[D]. 安荣. 中北大学. 2008

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