軍用ATE中零槽通信控制卡的自主研制與開(kāi)發(fā)

摘要: 本文基于高性能DSP&CPLD/FPGA和PC接口技術(shù)，借鑒VXI/PXI先進(jìn)經(jīng)驗，討論了高性?xún)r(jià)比軍用ATE中零槽通信控制卡的自主研制與開(kāi)發(fā)。詳細介紹了基于PC104嵌入式系統、USB-IDE接口和USB&HPI接口的零槽通信控制卡的研制實(shí)例。
關(guān)鍵詞:  軍用ATE；零槽通信控制卡；自主研發(fā)

1 引言
    軍用ATE（Automatic Testing Equipment）標準化、系統化的一個(gè)重要內容就是系統體系結構的優(yōu)化設計——MC3一體化，具體講就是在承認測量(Measurement)、控制(Control)、通信(Communication)、計算機(Computer)4大要素相對獨立、相對完整的基礎上，削弱各要素的獨立地位，彌合各要素之間的界面，使系統整體優(yōu)化。在構建MC3一體化平臺時(shí)應遵循模塊化、總線(xiàn)接口標準化、通用化等電子儀器開(kāi)放式體系結構（OSA, Opening System Architecture）準則。國內外發(fā)展趨向是引入VXI/PXI系統等標準技術(shù)，主要以零槽通信控制卡為核心、以數據采集與處理卡和其他功能模塊卡為基礎，搭建通用化、多功能、模塊化、開(kāi)放式系統。但VXI/PXI零槽通信控制卡價(jià)格昂貴，借鑒VXI/PXI技術(shù)，自主研發(fā)高性?xún)r(jià)比的零槽通信控制卡在軍用ATE、ATS等領(lǐng)域具有深遠的現實(shí)意義。
2 零槽通信控制卡總體設計
    圖1所示為開(kāi)放式體系結構的VI/ATS原理框圖。零槽通信控制卡在整個(gè)系統中起承上啟下的“橋梁作用”，作為上層PC軟件的直接操控對象，、接收上位機控制命令、上傳系統狀態(tài)信息和測試數據，同時(shí)是底層硬件的“大腦”控制內部各功能模塊卡。筆者以高性能DSP& FPGA為核心，主要基于外部PC通信接口模塊、內部總線(xiàn)接口模塊和擴展功能模塊三部分進(jìn)行零槽通信控制卡的自主研發(fā)，基本上涵蓋了所有PC標準通信接口和DSP/MPU間通信接口設計，如圖2所示。

3 工程實(shí)例
3.1 基于PC104嵌入式系統的零槽通信控制卡設計
    PC104嵌入式系統具有功能強、體積小、兼容性好、工作穩定、適應性強等優(yōu)點(diǎn)。它采用ISA總線(xiàn)架構，易與DSP/MPU進(jìn)行通信接口設計，硬件和軟件與標準臺式PC體系結構完全兼容，系統容易升級，開(kāi)發(fā)周期短，且與典型的VXI/PXI嵌入式零槽嚴格對應，在大型儀器儀表、ATS和軍用ATE中得到了廣泛的應用。筆者應用研華公司的PCM-3346模塊，通過(guò)PC104 ISA總線(xiàn)與高性能SHARC ADSP2106X相結合的方式研發(fā)了基于PC104嵌入式系統的零槽通信控制卡，其原理如圖3所示。
DSP作為PC104嵌入式系統的協(xié)處理器，通過(guò)儀器總線(xiàn)用于內部管理各儀器模塊。它們之間基于FIFO緩沖數據池進(jìn)行高速數據交換和通信控制，支持突發(fā)式海量數據傳輸。大容量SDRAM可實(shí)現4M