基于PXI总线弹载模块自动测试系统的设计与实现

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1、第40卷第3期2010年5月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．40No．3Mav．2010基于PXI总线弹载模块自动测试系统的设计与实现张静，李悦，张娟，郭兴平(中国航空计算机技术研究所，陕西西安710068)摘要：以建立一套弹栽模块自动测试系统为目标，采用了基于PXI总线结构的虚拟仪器测控技术，同时采用成熟的数据采集模块与电源模块，并配备高性能的计算机，实现了弹载模块的批产测试设备，在介绍PXI总线结构的基础上，重点介绍了该测试设备的软／硬件组成、系统结构和特点。关键词：PXI总线；弹载计算机；自动测试

2、中图分类号：TP206文献标识码：A文章编号：1671—654X(2010)03-0119．04引言随着科学技术的迅速发展，使得高性能，低功耗，低成本及小型化的弹载计算机成为可能。从结构上讲，弹载计算机对外交联关系复杂，采集和控制的数据种类比较多；从功能的角度讲，弹载计算机要实现导航数据解算和飞行控制管理两大功能。而弹载模块作为弹载计算机的主要部分，其自动测试系统的需求显得格外重要，要求测试系统具有较强的故障诊断能力、可移植性和健壮性，以便能够代替人从事精确测量。根据当前测控技术的发展，弹载模块测试设备采用了PXI总线技术和虚拟器技术，具有开放式的系

3、统结构和强大的测试、测量功能。1PXI总线体系结构1．1PXI总线概述PXI规范是NI公司1997年发布的一种新的开放式、模块化仪器总线规范，完全兼容CompactPCI。PXl支持在工业仪器、数据采集及工业自动化应用中要求更高的机械、电气、软件特性，为更适于工业应用，PXI扩充了CompactPCI规范，对提供优异的机械完整性及易装易卸的PCI硬件定义了坚固的结构形式。PXI产品对工业环境中的振动、冲击、温度和湿度等环境性能试验提供了更高更细的要求。PXI在CompactPCI机械规范上增加了必须的测试环境和主动冷却，可以简化系统集成并确保多供应商

4、产品的互操作性。1．2PXI技术特点PXI提供了与PCI一样包含132MB／s的数据率和即插即用功能的高性能电气特性，对PXI来说，最具诱惑力的是由超过800个供应商供应的PCI占主导的台式市场，从而生产大量的基于PCI的硬件、驱动程序、操作系统和应用程序，所有这些都可以有效地应用在PXI系统中，由于运用了CompactPCI，PXI的每个总线提供的扩展槽个数差不多是台式PCI系统的两倍，具有更强的I／0能力，此外，PXI增加了触发总线，用于高速定时的系统参考时钟上，用于进行多板精确同步的星型触发总线以及与相邻仪器模块进行高速通讯的局部总线，因此，P

5、XI更能满足仪器用户的需要。PXI将MicrosoftWindows95／NT定义为其标准系统级软件框架，这保护了多供应商产品的兼容性，简化了系统的集成，另外所有的PXI产品必须包括相应的设备驱动软件以降低最终用户的开发成本，由于PXI总线的机械、电气、软件特性是采用成熟PC技术的直接结果，熟悉台式Pc的仪器系统开发商，花很少的时间和费用便可将其系统应用到更坚固的PXI系统中。1．3PXI优点PXI模块仪器有效地将台式PC技术引入到测试环境中，扩充了台式Pc机中所设有的仪器性，与Com—pactPCI保持兼容，提供了更严格的标准，带来了多供商之间的兼

6、容和方便的系统集成，PXI模块定义了标准的软件框架，要求兼容的产品提供相应的驱动软件来简化系统集成，它比台式PC提供更多的I／0扩展槽，更加紧凑，而且更节省空间。2弹载模块通用测试系统组成收稿日期：2009—10．29修订日期：2010—03．01作者简介：张静(1983一)，女，陕西西安人，助理工程师，研究方向为计算机应用。·120·航空计算技术第40卷第3期弹载模块通用测试设备由测试系统硬件和软件组成。口适配器和Pc计算机等构成。系统组成见图l。2．1系统硬件设计弹载测试设备硬件由PXI总线系统、电源系统、接图1系统组成示意图计算机作为整个测试台

7、的控制器，它是系统的控制、采集和处理中心，所有系统软件和应用软件均在该计算机上运行。该测试系统主要用于弹载模块的批量生产及弹载模块的维护，测试系统以PXI一1008为平台，各主要模块包括PXI一6281多功能数据采集卡、PXI一6514数字I／O采集卡、PXI一2530多路复用开关、PXI一4070Flex数字万用模块、PXI一6514数字lfO采集卡。计算机与PXI系统之间通过MXI方式连接，MXI是一种标准的PXI总线扩展方式。MXI连接套件包括HTPCI4901、HTPXl4901和一根通讯电缆。HrIPCI4901装入计算机的PCI槽中，HT

8、PXl4901装入PXI机箱的零槽中。系统中的1553通讯卡和429通讯卡插入计算机PCI槽中完成与被测电路