教案6 自动测试系统集成

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1、第6章自动测试系统集成讲授内容•一、引言•二、需求分析•三、确定系统体系结构•四、测试仪器、设备选择•五、软件开发环境选择•六、软件设计与开发•七、文件编制•八、自动测试系统集成举例一、引言•由于VXI总线系统的开放式结构和许多供应商支持，组建测试系统具有造价低、灵活性高、时间短等特点。测试系统集成时应综合考虑：技术、经济和性能的优化匹配，准确性，实时性，可靠性，可维护性，适应性，灵活性和价格的综合折中考虑。一、引言•集成VXI总线自动测试系统通常需要以下几个步骤：①需求分析②确定系统体系结构③测试设备选择与配置，VXI总线主机箱选择，确定被测对象（UUT：unit

2、undertest）接口④选择软件开发环境⑤软件的设计开发⑥文件编制二、需求分析•这是组建VXI总线自动测试系统最重要的环节。•首先了解用户的测试要求，包括分析被测参数的形式（电量还是非电量，数字量还是模拟量）、范围和数量，性能指标（测量精度、速度等）要求，激励信号的形式和范围要求，测试系统所要完成的功能，显示、打印和操作要求，对系统的体积大小以及应用环境的要求等，然后进行整理分类，制成表格等形式的书面文件，为后续工作做准备。三、确定系统体系结构三、确定系统体系结构VXI总线系统是一种模块化的总线系统，测试仪器以模块的形式存在于VXI总线测试系统中。大体上可分为以下

3、两种体系结构：外置计算机体系结构和内嵌式计算机体系结构。外置计算机体系结构外置计算机体系结构•外置计算机体系结构是系统的主控机在VXI机箱之外，利用各种接口总线（如RS232、IEEE488、MXIbus、IEEE1394、LAN等）将外置计算机与VXI机箱连接起来。下面介绍几种常用的外置计算机体系结构。外置计算机体系结构（1）IEEE488总线体系结构•该体系结构主要包括插入通用计算机的IEEE488接口卡，位于VXI主机箱零槽模块的IEEE488-VXI翻译器，IEEE488电缆及VXI仪器模块。VXI主机箱IEEE488电缆外置IEEE488零槽VXI……计算

4、机接口IEEE488仪器外置计算机体系结构•在这种体系结构中，计算机通过IEEE488接口与位于一个或多个主机箱零槽模块上的IEEE-VXI接口模块进行通信。VXI总线主机箱的初始化以及IEEE488和VXI总线协议的转换是由固化在零槽模块中的软件来实现的，每个仪器分配有一个独立的IEEE488地址，这样计算机就可以像控制IEEE488仪器那样控制VXI总线模块工作。同时在零槽模块中还有一个内建命令集，为计算机应用诸如系统配置和触发控制等VXI总线功能提供了工具。外置计算机体系结构•这种结构的缺点是由于IEEE488总线传输速率最高为1Mbytes/s，远远低于VX

5、I总线背板40Mbytes/s的传输速率，因此IEEE488总线成为整个测试系统数据交换的瓶颈，在数据传输量大的场合，严重制约了VXI总线整体性能的发挥。外置计算机体系结构该结构主要用于对测试速度要求不高和计算机接口数据吞吐量小的场合。当系统为混合系统，还有其它IEEE488接口仪器时，应考虑尽可能减少接口总线类型，选用IEEE488接口总线。外置计算机体系结构（2）MXI总线体系结构•MXI总线体系结构主要包括插入通用计算机的MXI接口卡，位于VXI主机箱的VXI-MXI模块、MXI电缆及VXI仪器模块。MXI总线体系结构下图所示。1＃VXIVXI-MXIVXI仪

6、器……计MXI主机箱算接口2＃VXIVXI-MXIVXI仪器……机卡主机箱8＃VXIVXI-MXIVXI仪器……主机箱MXI电缆外置计算机体系结构•MXI总线是NI公司提出的多系统扩展接口总线，它通过电缆在多个物理上分离的设备之间实现内存映射的高速通信，可实现多达8个VXI主机箱间的32位数据交换，可实现总线优先级仲裁和单线分享中断。由于可以直接映射VXI内存空间，因此在提高数据传输速率方面具有很大的优势。MXI-2总线传输速率最高可达33Mbytes/s。外置计算机体系结构•另外，它还包含了VXI总线中的大部分类型总线，如中断线，触发线，时钟线等，因此能充分发挥V

7、XI总线的各种功能，支持硬件中断、触发等，实时性好，但其价格高，电缆信号线过多，一般适用于数据吞吐量大，实时性要求较高的测试系统中。外置计算机体系结构（3）IEEE1394总线体系结构•IEEE1394总线体系结构主要包括插入通用计算机的IEEE1394接口卡，位于VXI主机箱的VXI-IEEE1394模块，IEEE1394电缆及VXI仪器模块。IEEE1394也称为火线，是一种新的高速串行总线，在性能、灵活性及易于使用方面具有优势，因此被推广用作仪器接口。传输速率可达400Mbits/s。外置计算机体系结构•IEEE1394总线体系结构如下图所示：1＃VXIV