基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)測試系統

　　2. PXI測試系統構想

　　隨著(zhù)產(chǎn)品種類(lèi)越來(lái)越多，測試功能越來(lái)越復雜PCB板來(lái)說(shuō)，普通的FCT功能測試臺已經(jīng)無(wú)法實(shí)現一些特殊的功能測試，例如：音頻，視頻等功能測試。能不能構建一個(gè)統一的測試平臺來(lái)實(shí)現大部分的FCT功能測試呢?首先我們設想的測試平臺必須具有如下測試功能：

　　1) 多路雙向高速I(mǎi)/O可以實(shí)現對測試治具狀態(tài)監測的同時(shí)，能夠模擬I2C等協(xié)議實(shí)現對PCB板的多數芯片的時(shí)序控制。

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

　　3)多通道可控制繼電器陣列，方便實(shí)現對信號通斷控制。

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

　　5) 采集電壓，電流的程序控制萬(wàn)用表功能。

　　6) 可實(shí)現頻率，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) 統一編程的軟件。

　　針對如此多的功能實(shí)現，倘若都采用儀器設備，單從費用上來(lái)說(shuō)構建這樣一個(gè)復雜的FCT測試系統會(huì )是一個(gè)不小的開(kāi)支，這時(shí)我們想到了NI。NI作為測試測量業(yè)內的專(zhuān)家，為我們提供了很好的技術(shù)服務(wù)，經(jīng)過(guò)仔細的需求分析，幫我們推薦了上面的產(chǎn)品清單，我們僅花費了最初一半費用就最終實(shí)現了我們的系統構想。

　　3. 系統構架組成

　　以往一個(gè)簡(jiǎn)單的FCT功能測試臺，測試治具是必須的，然后根據PCB板的不同功能需求，設計制作各種功能的電路底板，然后接線(xiàn)到針盤(pán)底座，最后對單片機進(jìn)行編寫(xiě)Firmware軟件。大多通過(guò)液晶屏顯示測試結果，復雜一些的還需要通過(guò)串口與上位機編寫(xiě)的PC軟件進(jìn)行通信控制，以實(shí)現各種測試功能。

　　基于PXI的FCT功能測試臺讓測試工程師從頻繁的設計制作各種電路板，無(wú)休止的編寫(xiě)Firmware軟件，不斷的連接布線(xiàn)中解脫出來(lái)。

　　該FCT功能測試平臺的系統構架主要有如下優(yōu)勢：

　　1) 統一的硬件資源分配。

　　將各種型號的PXI板卡插入PXI-1045 18槽3U機箱后，按照各種

　　板卡的接口地址，進(jìn)行統一資源分配。通過(guò)SCSI接口電纜將端口線(xiàn)引出到我們稱(chēng)之為“Interface Receiver”的機架側面上。

　　2) 統一的測試治具接口。

　　該“Interface Receiver”的頂端是一個(gè)固定尺寸的針床底座。通過(guò)統一尺寸的測試治具底座接口，從而進(jìn)一步實(shí)現了將待測PCB板的TP(TestPoint)的信號引入到PXI板信號采集端。

　　3) 可編程電源控制。

　　通過(guò)GPIB控制可編程電源，實(shí)現了對各種待測PCB板一定范圍內任意電壓，電流的穩定供給。

　　4) 統一的上位機軟件控制界面。

　　利用LabVIEW8.2.1的圖形化編程軟件，規范統一了上位機軟件編程界面，對各個(gè)板卡的操作實(shí)現了模塊化編程，大大提高了編程效率。

　　5) 合理的機柜布局。

　　因為是一個(gè)綜合的FCT測試系統，必然要對設備有個(gè)合理的布局，我們采用了2m×1.2m×1.4m的機柜，分5層布局，由下往上依次設備是可編程電源，PXI設備，測試夾具， PC機，視頻監視器，PC顯示器。這樣的一個(gè)機架緊湊而合理。

　　最終我們構建的測試架如圖1所示。

　　4. PXI測試硬件構成分析

　　1) PXI-6533, PXI-6070E的選擇

　　PXI-6533 擁有32條數字I/O線(xiàn) (5V TTL/CMOS)，速度高達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(xiàn)協(xié)議。數量上也足夠滿(mǎn)足我們對PCB板I/O控制的需要。對于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(guò)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源使用。