一种数字板自动测试平台研究与实现

一种数字板自动测试平台研究与实现

为实现多型号雷达数字电路板件的测试，本文提出了一种自动化测试平台，平台以CPCI和GPIB总线为基础，采用模块化构型技术，与自动测试硬件配合，无需人工干预，实现对测试的全程控制，成功解决了被测板件种数量大、待测

件接口不同和待测信号种类多等难题。

【关键词】雷达数字电路自动测试

1 概述

雷达作为电子科学技术的先进成果，己经成为世界各国军事领域不可或缺

的军事装备。据统计，采用先进的故障诊断设备和技术可以大大提高设备故障

诊断的效率，节省维护保障费用。国外对雷达自动测试技术的研究较为成熟，

但没有公开技术细节。国内对数字板件自动测试做了许多研究，获得了有价值

的研究成果，大多存在以下问题：

（1）自动化程度低、设备庞大，不便于携带。

（2）价格昂贵，推广应用受到限制。

（3）操作复杂，需专业培训。

（4）针对性不强，故障定位有难度。

针对上述现状，结合当前电路板测试诊断领域的新技术、新进展，并根据

作者工作经验，改进现有数字板件测试系统结构，设计一种能够提高数字板件

故障诊断速度和精度的测试平台，满足多种类电路板的自动测试和故障诊断，

实现低成本、高精度、小型化、自动化、高可靠的目的。

2 平台设计

平台实现自动测试的原理是黑盒理论，即由测试程序控制产生激励信号，

并送往被测对象，然后在根据采集的响应信号进行分析研判，实现全程自动测试。

根据作者所在单位对数字板件测试的工作经验，平台采用接触式测试方式，同时考虑数字I/O测试的要求，专门设计具有控制和存储功能的下位机。因此，平台采用上下位机结合的方式：上位机主要负责控制测试矢量生成、测试任务

设计、测试数据存取、下位机工作状态检测及测试结果的分析与评价等工作；

下位机在上位机的控制下，主要负责对被测数字电路施加测试矢量和读取响应

数据，还可设定多通道测试，其总体结构如图1所示。

如图1所示，总线控制器对测试全程进行控制，包括工作状态、测试信号

生成、数据实时采集与分析等；在总控制器的控制下，信号发生器产生所需激

励信号，并加载给被测对象；采集器用于采集被测对象的响应信号，采集频率

可调；数字示波器用于检测被测组合输出信号，并把信号存储、传输给总控制

器进行分析；接插件模块主要考虑与被测板连接的电气与机械特性。

平台主控程序采用VC、Labview进行编写，测控程序采用QuartusⅡ、VHDL进行设计开发。平台的工作流程如图2所示。

3 平台应用

平台的操作步骤如下：

（1）在上位机上运行测试控制软件TCS，选择电路型号，启动平台测试。

（2）TCS将电路板的相关测试数据从数据库中读出，并将除响应向量外的

数据和参数下发至下位机。

（3）下位机的通过配置FPGA完成自动配线。

（4）TCS向下位机的信号采集模块和信号发生模块发送开始命令。

（5）TCS在收到信号采集模块传来的响应信号后，可以显示该波形，并与

数据库中的标准响应向量相比较，依据两者是否一致，得出被测数字逻辑电路

板是否完好的诊断结果。

上述（2）～（5）由下位机自动完成，无需人工干预。

4 总结

平台在设计时兼顾了数字电路板的维修和生产，考虑了数字电路板件种类多、结构复杂、时序复杂、输出端口多种多样等因素，有效提高雷达数字电路

的维修效率。由于数字电路的功能、组成、工作时序各不相同，如何快速、有

效地设计出某个数字板件的测试信号，尤其是通用程序的设计，是本平台的一

大难点，结合作者的工作环境，本人对测试程序设计进行了卓有成效的研究，

经本人所在单位实际环境下，验证了所设计平台的实用性。

参考文献

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[4]岳伟平，唐金元，岳晓彩，於韦炜.基于自动测试的智能故障诊断系统

研究[J].现代科学仪器，2010，12，（6）：67-70.

作者简介

李兆?矗?1985-），女，陕西省西安市人。现为空军工程大学工程师。研究领域为电子集成电路。

作者单位

空军工程大学陕西省西安市 710043