CPLD 在線(xiàn)纜快速測試技術(shù)中的應用

1.引言
隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，復雜可編程邏輯器件CPLD（Complex Programmable Logic Device）以其高速、高可靠以及開(kāi)發(fā)便捷、規范、能完成任何數字器件功能的優(yōu)點(diǎn)[1]， 越來(lái)越廣泛地應用于電子儀器中。

線(xiàn)纜的安裝質(zhì)量的好壞將直接影響電氣柜的質(zhì)量，因此線(xiàn)纜測試是電氣柜線(xiàn)纜安裝過(guò)程中非常重要的環(huán)節。線(xiàn)纜快速測試技術(shù)是指實(shí)時(shí)、高效、準確、同時(shí)測試多條線(xiàn)纜的連通性能（通斷、短路、錯接），是目前多數電氣傳動(dòng)類(lèi)企業(yè)所希望使用的技術(shù)[2]。

本文根據國內外線(xiàn)纜測試技術(shù)的發(fā)展及生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際要求，設計了一種新型便攜式線(xiàn)纜組快速測試系統。該測試系統采用兩塊CPLD 用于接口電路，從而實(shí)現多組線(xiàn)纜(內有多條導線(xiàn))同時(shí)測試，檢測線(xiàn)纜的通斷、短路和錯接情況，進(jìn)而達到快速檢測線(xiàn)纜連通性能的目的。

2.測試系統工作原理
線(xiàn)纜的連通性是指線(xiàn)纜中任意兩根線(xiàn)之間不得短路、斷路及錯接[3]，是其他線(xiàn)纜特性測試的基礎。電氣柜因型號不同，每組線(xiàn)纜的數量不同，多者可達幾十條，少者僅有幾條。為了使測試系統的應用具有廣泛性，本文將CPLD引入設計中，將被測線(xiàn)纜組接于兩塊基于CPLD的接口電路之間。用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)輸入待檢測線(xiàn)纜組的圖號，然后按開(kāi)始鍵后CPLD工作，輸入的信號通過(guò)被測線(xiàn)纜輸出到另一CPLD進(jìn)行數據信息匯總，然后通過(guò)SPI（Serial Peripheral Interface）接口模塊將數據傳遞給單片機進(jìn)行處理，單片機對比接收和發(fā)射的數據，從而判斷出線(xiàn)纜組中每條線(xiàn)纜的連接狀況，并將測試結果通過(guò)液晶顯示屏顯示。測試系統原理框圖如圖1所示。

不同于雙絞線(xiàn)等其他線(xiàn)纜的測量[4-5]，電氣柜線(xiàn)纜組具備兩端測量的條件，因此可以采用施加數字信號來(lái)實(shí)現檢測。假設被測線(xiàn)纜組有n條線(xiàn)纜，施加的測試信號為 ,且

返回信號為，且：

則線(xiàn)纜連通良好的條件為：

例如，測試第一條線(xiàn)纜時(shí)，單片機輸出給CPLD1#的信號為 ，測試第二條線(xiàn)纜時(shí)，輸出給CPLD1#的信號為，以此類(lèi)推，經(jīng)CPLD２#返回到單片機的信號y(xn )中“1”的個(gè)數與發(fā)出信號f (xn ) 中“1”的個(gè)數一致且位置對應，說(shuō)明線(xiàn)纜連通性良好；個(gè)數一致但位置不對應，則可知線(xiàn)纜錯接；若“1”的個(gè)數多于測試信號中“1”的個(gè)數，說(shuō)明線(xiàn)纜組中有線(xiàn)纜短路，通過(guò)確定返回信號中“1”的位置即可斷定哪幾條線(xiàn)纜之間發(fā)生了短路；若返回信號中沒(méi)有“1”，
則說(shuō)明被測的這條線(xiàn)纜開(kāi)路。