(电子产品测试系统中基于单片机的通用智能测试接口的设计与应用.docVIP

电子产品测试系统中基于单片机的通用智能测试接口的设计与应用 在电路设计和调试中，对设计单元电路的性能进行实时测试是必不可少的环节。很多情况下，需要通过计算机的比较和分析，来测试设计的电路的性能是否达到要求。随着当今的各种标准化的测试总线的出现例如GPIB，VXI等，快速连接各种测试仪表组建自动测试系统成为非常方便的事情。然而，由于被测试对象的复杂多样性，接口类型千变万化，在接口设计上会有一定的困难，而设计连接和测试仪表的智能型通用测试接口则是简化集成开发，提高仪表互换软件移植性和系统性价比的有效手段。 单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种的单片机主要用于工业控制，测试测量等, 单片机使用比较简单，价格低廉，生存周期长，速度越来越快，因此作为较为简单的控制器件非常适合作用在无需处理大量的数据的实时现场控制应用中。 而本文主要探讨基于单片机的通用智能测试接口的应用与接口系统的实现方法。 1.考虑到开发的简单性和易用性我们采用了基于51内核的增强型芯片STC89C51RC/RD+系列单片机作为控制部分的MCU STC89C51RC/RD+系列单片机的优点： 超强抗干扰,轻松过 4KV 快速脉冲干扰(EFT) 高抗静电(ESD)，6KV静电可直接打在芯片管脚上 中断优先级可设置成4级(IP,IPH) 可在系统编程无需编程器（ISP）方便软件升级。 2.同时使用Keil C51作为单片机的软件开发工具，KEIL C51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点，所以Keil C51针对51内核，代码效率很高。 3．使用Visual Studio C++作为控制端DLL的开发工具。 Part 1: 1。通用智能测试接口的组成　　通用测试接口是采用了 资源连接器-开关网络部-待测模块匹配器-总控制部-总线连接部分。 组成如图1 1.1本系统分为5个部分 资源连接器：作用是把待测信号经过整理和规范化后和测试资源连接起来。 网络开关部分：作用是把输入的各种待测信号，按照测试要求切换到不同的测试信道上。 匹配器：作用是根据不同的待测单元，把待测信号如针床或各种探头等经过线缆调整变换成规范的信号，连接到网络开关部分。 总线部连接部分：作用是把各种待测信号和控制信号还有地址信号，与相应的模块有机的连接在一起。 总控制部：控制网络开关部的信号切换。和其他功能模块的协同工作。 1.2下面我们分开详述各部分的作用和设计思路： 连接器： 连接器的主要作用就提供一个被测信号和测试资源的一个变换通道，也就是把由网络开关部所提供的待测信号经过规范化转换成标准的信号输出提供给测试资源。因为不同的测试资源对测试信号有不同的要求。连接器就是为了适应不同的测试资源而设计的。这样就避免了由于使用不同的测试资源而对整体电路的修改，加大了系统的灵活性，和通用性。 2．网络开关板： 网络开关板部分是一个非常重要的部分，因为它直接担负着把匹配器获得的信号根据测试系统的要求提供给连接器后再提供给测试资源的重要任务。其逻辑结构如下图所示，其中DIChannel_IN和DIChanne_OUT开关矩阵与激励信号总线组成了n*n 路的网络开关，可以使激励信号进行n路选通到达待测模块。同样DO_relay_board也是这个工作方式。另外激励信号总线和待测信号总线是可以根据测试资源的具体数量来增加。在实际使用中对不同信号的测试，在测试要求上是有很多不同的，如对电压，电流的测试就与对高频小信号的测试有所不同。所以除了预留常规信号测试通道外，还要留出特殊测试通道。以供对不同的测试目标的不同要求使用。例如作为高频信号测试如使用普通的开关则会造成对信号的衰减同时也会对其它的部分造成干扰，所以应选用专用的射频继电器。同时作为开关网络，所有的测试通道应该能够按照不同系统的不同要求进行快速的变换。这就提出了对系统智能化的要求，这也是我们使用单片机来完成这一设计的主要目的。网络开关板的逻辑结构如图2 3．匹配器 匹配器是直接与待测模块相连的，它的主要任务就是把待测模块的所有测试信号，连接到它的输入端，经过它的变换后，形成标准的测试信号提供给网络开关，以供系统的使用。由于不同的测试目标的测试形式和测试要求不同，比如对LOGIC信号的测试，模拟信号的测试或混合测试等等。所以对匹配器的在硬件上的设计，应该由应用人员根据待测的模块的不同，进行不同的设计但是在输出接口上应该与网络开关部保持一致. 4．总线： 总线是整个系统的纽带他连接了所有的资源，是这个系统的基础。由于要考虑到今后的系统扩充性应采用较大的冗余机制。在硬件的