一种安全计算机板级测试系统的设计与实现

测试控制器2的原理框图如图4所示，对应于3U组件测试，主要包括电源控制、输入信号转换、输出信号转换等模块。对应于AC 220 V-DC 12 V电源组件和通信板测试，主要包括电源控制模块。对应于安全电源板和继电器组件测试，主要包括电源控制、输入信号转换等模块。

需要指出的是DAC输入、输出信号(即测试激励信号、测试输出信号，TTL／CMOS电平信号)首先需要进行电平缓冲，其电源优选来自于数据采集卡输出电源。该电路也可用于测试控制器和待测电路板之间的电平缓冲。

电源控制电路包括AC-DC电源、电子开关和电源保护等功能单元。AC-DC电源单元提供测试控制器、测试插箱背板和待测电路板的工作电源。电子开关单元负责控制上述工作电源的导通与断开。电源保护单元用于当测试插箱背板和待测电路板出现故障而导致过压、过流、过热等异常情况时，保护AC-DC电源、电子开关免于损害。

测试激励信号控制单元包括光电隔离子单元以及电平缓冲与变换子单元，其电源为所述电源控制单元提供的受控电源。

测试输出信号控制电路包括光电隔离和光电隔离驱动模块。光电隔离模块使用光电耦合器或光电继电器实现，用于数据采集卡及其输出缓冲与测试控制器之间的隔离控制。通过调整光电隔离驱动模块路参数来适应不同电平的输出信号。

1．3 系统软件结构

测试软件结构框图如图5所示，测试软件采用可视化操作界面，操作者只需选择所要测的板卡，然后开始一系列的测试内容，显示测试结果，同时具备数据记录功能，将需要记录的测试结果保存。

数据采集卡及电路板选择界面部分：根据测试需要选择相应的测试数据采集卡以及测试电路板或组件选择，从而打开相应的测试标签。

测试案例选择及操作界面部分：不同的电路板或组件测试对应不同的案例选择及操作，如输入／输出板测试分为输入测试及输出测试，如图6所示，3U组件测试分为按钮测试及指示灯测试，并且在相应的测试中设计人工参与的部分对应有测试人员操作界面。

测试界面部分：包含运行状态显示，如3U面板的指示灯动态显示；测试状态动态显示测试结果，输入／输出板的测试界面显示如图7所示；产品序列号输入界面，保存测试结果。

2 结语

该测试系统已成功应用于实际工程项目中的安全计算机的研发和定型生产过程，通过使用该系统，准确、高效地测试了安全计算机FTSM的各种电路板和组件。在测试过程中成功发现了设计问题及产品生产、加工问题，比如在逻辑板测试中，测试结果中出现两对测试端口出现交叉错误，从而成功发现原理设计图中端口命名的错误，为修正电路设计提供依据。该测试系统不仅能够帮助研发人员更好地开展研发工作，也能进行工厂测试和出厂检验，同时能提供给用户进行日常维修测试之用，也能供其他控制系统借鉴，具有很广泛的实际意义。