飞控cpci计算机靶机公司,CPCI专用测试系统的研制
摘要：
随着航天装备的现代化发展,对自动测试系统的要求也日益提高,特别是被测信号的数量,密度,种类等日益复杂.如何在装备使用前快速,全面,准确,机动的完成整套复杂测量任务,是装备性能保障的关键.为开展此方面探索,本论文针对多通道,高密度,多种类复杂信号的自动测试需求,设计了基于CPCI总线的专用自动测试系统.论文首先分析了成组合的被测对象的测试需求,提出了信号调理环节与信号测量环节去耦合的组合测量机制,并根据小型化,高密度,实时性测量要求,设计形成了包含定制化CPCI背板,龙芯零槽计算机,直流调理板卡,交流调理板卡,母线调理板卡,数据采集板卡在内的3U尺寸CPCI测试系统总体方案,从硬件,固件,软件三个层次予以实现.在硬件方面,综合针对外部被测信号和内部调理信号传输需求,设计了满足CPCI规范J2口自定义的CPCI背板;针对直/交流固定和母线可变三类信号分别设计了专用调理板卡,通过隔离,衰放,滤波,转换,选通等环节,将原始信号调理成测压和测频两类;设计了可供分时复用的数据采集板卡,全面考虑了采样率,分辨率,精度,缓存等要求.全部板卡设计了非易失参数存储器.在固件逻辑方面,针对被测信号和测试电路的适配控制问题,提出并设计了调理控制编码,基于FPGA和Verilog HDL语言完成了编码解析和调理控制,实现硬件电路实时可配置;面向共性测量需求,开发了基于多通道ADC的测压逻辑和等精度测频逻辑,及板载存储器接口和PCI总线接口逻辑;针对主机接口设计了软件可访问的控制,配置,状态寄存器组.在软件方面,针对实时测量需求,在龙芯2H零槽计算机和VxWorks实时操作系统上,面向系统硬件开发了驱动程序.针对校准和测量任务,基于逻辑定义的寄存器组开发了接口函数以及单通道/循环测量,自动校准应用程序.论文在实现了整套测试系统架构-硬件-逻辑-软件基础上,对所有输入通道做了全量程校准,搭建了实验室测试环境并进行了测试验证,结果满足指标要求.系统已投入使用,验证了设计的正确性与可靠性.论文为复杂被测对象的自动测试提供了分类专用调理-集中复用测量的组合测试方案和实现方法,对面向复杂测试需求的自动测试系统设计具有参考价值.
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