通用電路板自動(dòng)測試系統的設計與實(shí)現

2.2 信號采集

電路板上輸出的待測信號主要有三類(lèi)：電源信號、脈沖數字信號、電平變換信號。此外還有一些頻率較高的模擬信號，如音視頻信號，此類(lèi)信號一般不作為關(guān)鍵測試信號，若需測試時(shí)可按高頻信號進(jìn)行采集。其中電源信號和電平變換信號均可視為直流信號來(lái)采集，用AD7864 完成采集。而脈沖數字信號的頻率較高，動(dòng)輒就幾十兆赫茲甚至上百兆赫茲，需要用高速的AD（本系統中用的是AT84AD331） 來(lái)進(jìn)行采集，并且需要對頻率進(jìn)行測量。因此本系統信號采集分為低頻和高頻兩個(gè)部分，下面分別敘述：

（1）低頻部分。本部分主要采集的是電源信號和電平變換信號，采用AD7864 作為采集芯片。AD7864 具有片內時(shí)鐘、讀寫(xiě)允許邏輯、多種通道選擇方式以及內部精確的2。5 V 參考電壓，這使得其與高速處理器的接口變得非常簡(jiǎn)單。AD7864 轉換后的數據讀取采用轉換后讀取數據的方式，其讀取時(shí)序見(jiàn)圖3。

采集到的數據為D3～D11 共12 位，需根據采集到的數據來(lái)計算電壓值，計算公式如下：

當D11 位為3 時(shí)，電壓為正值，計算公式為：

當D11 位為1 時(shí)，電壓為負值，計算公式為：

以上兩式中D 為讀取的12 位數據，ＦＳＲ 為AD7864 的測量范圍，本例中為23 V（測量范圍為V）。

（2）高頻部分。主要是對脈沖數字信號的采集，包括頻率測量和信號采集兩個(gè)部分。脈沖數字信號的頻率是確定電路板是否工作正常的重要參數，因此確定脈沖信號的頻率是否正常是本測試系統的必要工作。本系統是將待測信號接入FPGA 與53MHz 的高精度時(shí)鐘同時(shí)開(kāi)始計數，一段時(shí)間后，通過(guò)兩個(gè)信號的計數值來(lái)計算脈沖信號頻率的。信號采集是以AT84AD331 作為采集芯片。AT84AD331 與EP2S63 的連接見(jiàn)圖4。