作者：广州航卫计算机科技有限公司 陈波 陈洪雨

    机载电子设备自动测试系统需要对上百种部件进行功能测试，涉及的信号种类和数量都很多，这些信号按照频率分为低频和高频两种，按时域特性分为连续和离散信号，按照形式分为电信号和非电信号（如温度、速度、高度、气压、航向等）。为满足复杂的测试需求，我们采用虚拟仪器技术。

    系统硬件设计

    pxi模块化仪器相对于gpib、vxi、rs232等仪器而言，具有速度快、体积小、易扩展等优势，因此作为硬件的主体。再选用常规信号源(source)和信号测量模块(sensor)，通过gpib和rs232总线扩展专用和自研设备。整个系统硬件原理如图1所示。

    图1 系统硬件架构

    由于pxi模块较多，且为了今后的扩展，选用了18槽的pxi-1045机箱；为了进一步提高系统平台的集成度，选用pxi-8187零槽嵌入式控制器，摒弃了以往系统中利用mxi-2将工控机作为主控器的方式。pxi-8187带有gpib接口，可以方便的扩展gpib总线设备。部分仪器资源和部件需要串口通信，故选用pxi-8421扩展4个串口。

    1 信号采集

    以6 1/2数字万用表pxi-4070和5 1/2数字万用表pxi-4060作为常用的测试模块，可以测量0～300v的电压，0～1a的电流，0～100mω的电阻。

    示波器pxi-5112（2通道8位分辨率，100mhz带宽）和模拟输入pxi-6070e（16路单端输入/8路差分输入，12位分辨率，1.25m采样率）配合使用，可以满足常用的连续波和单点电压信号的采集。pxi-6070e在进行数据采集时，前端连接了两块scxi-1125，用于信号的调理（10khz或4hz的低通滤波、衰减）。此外，pxi-6070e还可用于控制器与scxi机箱之间的通信。

    高速dio pxi-6534可以采集和输出高低速离散量。特殊和复杂信号的采集处理则采用gpib设备和rs232自研设备，如频谱分析仪。

    2 信号输出

    函数发生器pxi-5421（16位分辨率，100ms/s采样率，带宽43mhz）和高速模拟输出pxi-6733（8路输出，16位分辨率，刷新率1mhz）配合使用，可以满足常用的连续波和单点电压信号的输出；scxi-1124用于隔离模拟电压和电流的输出。

    特殊和复杂信号的输出采用gpib设备和rs232自研设备，如交直流电源、射频信号源、大气数据测试系统、模拟器等。

    3 信号路由

    由于大部分机载电子设备的信号数量众多，不可能将所有信号同时直接连接到资源上，必须经过继电器矩阵进行切换。因此继电器必须有足够快的响应时间，才能通断较大的信号。选用两块继电器矩阵模块scxi-1129和附件scxi-1333、scxi-1339，组合成合适的继电器矩阵（最大通断能力150vdc/a，150vrms/250ma）。在信号的连接、断开过程中，为了实现最优路径的自动选择和安全保护（避免源于源相连），我们重新编写了继电器矩阵驱动，在实际使用中取得了满意的结果。

    4 资源接口和适配器

    资源接口是所有资源接口的集合，每个部件根据需要通过适配器连接部分资源。一个或多个uut共用一个适配器，因此测试系统根据uut的信号情况，可以配置一个或多个适配器。

    系统软件设计

    cvi在标准c语言（ansi c）的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件，提供了很多实用的例程，具有友好的图形用户界面，并且c语言是大家都比较熟悉和易于使用的开发工具，因此选用cvi可以加快测试程序(tp)的开发。系统软件原理见图2。

    图2 系统软件架