端子功能可配置ATE儀器資源模塊研制.pdf

1、ATE的通用化和小型化是現(xiàn)代軍用ATE的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的的軍用ATE由通用的測試儀器資源和專用的TUA(測試接口適配器)組成。隨著被測設(shè)備型號的增加，專用的TUA也越來越多，造成測試設(shè)備體積急劇膨脹。為取消 TUA，實現(xiàn)通過測試線纜與被測對象的直連，完成通用化測試任務，本課題研制端子功能可配置 ATE儀器資源模塊。模塊具有通道數(shù)目多、集成功能多、量程超寬的優(yōu)點，對于軍用ATE的小型化與通用化具有重要意義。
　　為了實現(xiàn)通用化與小型

2、化，模塊采用DSP+FPGA架構(gòu)，Avalon總線式邏輯控制結(jié)構(gòu)，小封裝與高性能元器件，在3U尺寸的CPCI接口板卡集成了50路測量通道，8路激勵通道和1GB容量存儲器。本設(shè)計中48路通道實現(xiàn)了單一測量端的多種測試功能兼容與測試量程超寬：1）32路模擬量與狀態(tài)量測量通過共同的AD轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)兼容，當選擇狀態(tài)量測量時，通過軟件處理實現(xiàn)模擬量向狀態(tài)量的轉(zhuǎn)換；通過選擇高壓差動運放設(shè)計前端電路實現(xiàn)110V超寬量程；3路頻率量測量與上述兩種測量功

3、能電路共享管腳，通過繼電器切換實現(xiàn)測量功能兼容。2）16路電阻、AC及DC等速度要求不高的測量功能通過繼電器組切換實現(xiàn)功能電路動態(tài)配置，以完成單通道測量功能的兼容；為了進一步擴大該通道的電壓測試范圍，選取寬量程數(shù)字多用表芯片，結(jié)合邏輯與程序控制，實現(xiàn)400V的超寬測試量程。大容量存儲器由 FPGA控制內(nèi)核控制兩片作深度擴展的DDR3，通過軟件程序控制實現(xiàn)。
　　此外，設(shè)計了DSP固化程序和上位機程序。DSP程序負責接受、解析并執(zhí)行

4、上位機的命令，為了解決儀器50路測量通道多模式交叉組合的控制問題，DSP程序采用了通道資源配置表，程序根據(jù)查詢的儀器資源配置表完成各通道功能模式的快速設(shè)置與測量。同時，驅(qū)動函數(shù)也采用通道模式配置的思想進行規(guī)劃，以握手方式實現(xiàn)與DSP程序的可靠通訊。儀器軟面板中除了功能設(shè)置區(qū)與結(jié)果顯示區(qū)分離，設(shè)計了保存與加載資源配置表的功能，可以實現(xiàn)多型號裝備通道測量模式的快速配置。
　　最后，對模塊進行功能測試并在新一代測試系統(tǒng)中進行驗證，測試和