基于PXI和GPIB总线电路测试系统的开发与设计

自动测试主要使用的设备是NI公司的PXI设备，采用PXI-1042机箱和PXI-8196控制器实现测量控制。PXI-8196控制器为2．O GHz Intel Pentium M760处理器的嵌入式控制器，具备双信道DDR2内存，最大内存容量为2 GB，集成4个USB 2．0连接端口、一个GPIB接口，以及串行端口和并行端口，预装Microsoft WindowsXP Professional操作系统，用于需要大量分析工作或系统开发的应用环境，例如ATE、军事／航天、通信、工业及消费电器应用。数据采集卡选用NI 公司的PXI-6259数据采集模块，该数据采集卡有16位1 MS／s(多通道)，1．25 MS／s(单通道)，32 SE／16 DI，48路数字I／O定时硬件(≥10 MHz)，TTL电平，4路16位模拟输出(2．8 MS／s)，输出范围-10～+10 V。任意波形发生器选用NI公司的PXI-5412，能提供-6～+6 V信号，给被测试的各个信号通道提供正弦、方波等信号。示波器PXI-5152有2个单端输入的通道，每个通道具有1 GS／s实时采样率。动态信号分析仪选用NI公司的PXI-4461，具有2个差分输通道，2个模拟输入通道；通道的实时采样率是204. 8 KS／s，应用该卡制作一个通用的动态信号分析仪界面，用以实现手动测量。

2 测试系统软件设计

　　2．1 测控软件设计工具

　　该系统的测控软件系统是在Visual Basic和LabVIEW软件开发平台开发的，测量的结果数据保存在SQL数据库中。其软件体系构如图2所示。

　　在PXI测控计算机中，利用LabVIEW和NI公司的各种数据采集处理模块对被测电路的进行测量；利用GPIB接口与各台式仪表通信，可以获得自动或手动的测量结果；利用ADO接口访问网络数据库，把各种用户需要的数据在测量过程中不断地提交给数据库，便于后续的测试信息管理工作。值得一提的是，各测量仪器操作能否实现同步，仪器收发命令、读／写数据和执行指令的先后顺序和时间能否协调，将直接影响到系统的可靠性、测试数据的实时性和测试系统的效率。系统同步该系统中主要由软件实现，根据用户的服务要求和仪器特性设计适当的程序流程。

　　为了实现程序的通用性，选用Visual Basic／SQL作为测试程序与数据库之间进行数据交换的工具把测量数据和测试流程分开，测试流程的任务就是根据测试需求读取配置数据库的数据，配置测试仪器，进行相应地数据采集、分析计算，并把结果写回到测试结果数据库中。在计算机中，安装了数据库，另外还附加了数据管理查询软件，以及提供给用户安装其他软件的选择。这样，PXI测控计算机不会因为需要数据库管理而占用资源；另外当没有启用PXI测控计算机时，只启用了通用计算机，也可以对已经测量板卡的数据进行整理分析，Visual Basic可以更好地与SQL数据库进行对接，对用户的数据库进行查询，管理等操作，在计算机中应用Visual Basic编写了方便用户对数据进行访问的数据管理查询软件。

　　2．2 测控软件结构设计

　　系统的测控软件是运行在PXI测控计算机上的软件，其主要软件层次框图如图3所示。软件采用层次结构，在实现功能测试的同时，还具有数据存储、查询回放功能，具有良好的实用性和操作性。

　　3 结语

　　该课题的研究和开发，对电路的检测具有重要意义。首先，采用自动化测试系统大大提高了测试效率，节省了宝贵的时间，能够适应信息化条件下装备快速化保障的需要；其次，把测试人员从繁琐的检测任务中解放出来，减轻了劳动强度，大大节省了人力消耗；最后，整个测试系统一次性连接好后不需要人为干预，只需在电脑上选择测试的项目和填写一些基本数据即可开始检测，非专业人员也可完成测试过程，基本上排除了人为误操作产生的差错，提高测试结果的可信度，保证了系统的安全使用。