基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)測(cè)試系統(tǒng)

　　2. PXI測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)想

　　隨著產(chǎn)品種類越來越多，測(cè)試功能越來越復(fù)雜PCB板來說，普通的FCT功能測(cè)試臺(tái)已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)一些特殊的功能測(cè)試，例如：音頻，視頻等功能測(cè)試。能不能構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)試平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)大部分的FCT功能測(cè)試呢?首先我們?cè)O(shè)想的測(cè)試平臺(tái)必須具有如下測(cè)試功能：

　　1) 多路雙向高速I/O可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試治具狀態(tài)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，能夠模擬I2C等協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)PCB板的多數(shù)芯片的時(shí)序控制。

　　2) 多路模擬量輸入輸出，可以模擬一些波形信號(hào)作為PCB板的的輸入信號(hào)。

　　3)多通道可控制繼電器陣列，方便實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)通斷控制。

　　4) RS232, RS485串口卡，實(shí)現(xiàn)串口協(xié)議通信。

　　5) 采集電壓，電流的程序控制萬用表功能。

　　6) 可實(shí)現(xiàn)頻率，波形采集的示波器。

　　7) 視頻產(chǎn)生和采集分析功能。

　　8) 音頻采集分析功能。

　　9) 可編程電源。

　　10) 統(tǒng)一編程的軟件。

　　針對(duì)如此多的功能實(shí)現(xiàn)，倘若都采用儀器設(shè)備，單從費(fèi)用上來說構(gòu)建這樣一個(gè)復(fù)雜的FCT測(cè)試系統(tǒng)會(huì)是一個(gè)不小的開支，這時(shí)我們想到了NI。NI作為測(cè)試測(cè)量業(yè)內(nèi)的專家，為我們提供了很好的技術(shù)服務(wù)，經(jīng)過仔細(xì)的需求分析，幫我們推薦了上面的產(chǎn)品清單，我們僅花費(fèi)了最初一半費(fèi)用就最終實(shí)現(xiàn)了我們的系統(tǒng)構(gòu)想。

　　3. 系統(tǒng)構(gòu)架組成

　　以往一個(gè)簡(jiǎn)單的FCT功能測(cè)試臺(tái)，測(cè)試治具是必須的，然后根據(jù)PCB板的不同功能需求，設(shè)計(jì)制作各種功能的電路底板，然后接線到針盤底座，最后對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編寫Firmware軟件。大多通過液晶屏顯示測(cè)試結(jié)果，復(fù)雜一些的還需要通過串口與上位機(jī)編寫的PC軟件進(jìn)行通信控制，以實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試功能。

　　基于PXI的FCT功能測(cè)試臺(tái)讓測(cè)試工程師從頻繁的設(shè)計(jì)制作各種電路板，無休止的編寫Firmware軟件，不斷的連接布線中解脫出來。

　　該FCT功能測(cè)試平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)架主要有如下優(yōu)勢(shì)：

　　1) 統(tǒng)一的硬件資源分配。

　　將各種型號(hào)的PXI板卡插入PXI-1045 18槽3U機(jī)箱后，按照各種

　　板卡的接口地址，進(jìn)行統(tǒng)一資源分配。通過SCSI接口電纜將端口線引出到我們稱之為“Interface Receiver”的機(jī)架側(cè)面上。

　　2) 統(tǒng)一的測(cè)試治具接口。

　　該“Interface Receiver”的頂端是一個(gè)固定尺寸的針床底座。通過統(tǒng)一尺寸的測(cè)試治具底座接口，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了將待測(cè)PCB板的TP(TestPoint)的信號(hào)引入到PXI板信號(hào)采集端。

　　3) 可編程電源控制。

　　通過GPIB控制可編程電源，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種待測(cè)PCB板一定范圍內(nèi)任意電壓，電流的穩(wěn)定供給。

　　4) 統(tǒng)一的上位機(jī)軟件控制界面。

　　利用LabVIEW8.2.1的圖形化編程軟件，規(guī)范統(tǒng)一了上位機(jī)軟件編程界面，對(duì)各個(gè)板卡的操作實(shí)現(xiàn)了模塊化編程，大大提高了編程效率。

　　5) 合理的機(jī)柜布局。

　　因?yàn)槭且粋€(gè)綜合的FCT測(cè)試系統(tǒng)，必然要對(duì)設(shè)備有個(gè)合理的布局，我們采用了2m×1.2m×1.4m的機(jī)柜，分5層布局，由下往上依次設(shè)備是可編程電源，PXI設(shè)備，測(cè)試夾具， PC機(jī)，視頻監(jiān)視器，PC顯示器。這樣的一個(gè)機(jī)架緊湊而合理。

　　最終我們構(gòu)建的測(cè)試架如圖1所示。

　　4. PXI測(cè)試硬件構(gòu)成分析

　　1) PXI-6533, PXI-6070E的選擇

　　PXI-6533 擁有32條數(shù)字I/O線 (5V TTL/CMOS)，速度高達(dá)13.3 MB/s其中的任意兩個(gè)I/O完全可以模擬一個(gè)I2C總線協(xié)議。數(shù)量上也足夠滿足我們對(duì)PCB板I/O控制的需要。對(duì)于PXI-6070E的選擇我們看中的是它具有兩通道的模擬量輸出，可以通過軟件編程模型輸出一些特定波形，如正弦波、三角波等，很多時(shí)候可以作為音頻信號(hào)源使用。