基于PC104架構的某系列計算機通用測試平臺

　　摘要：某系列計算機自投入使用以來(lái)，已裝備飛機上百架，形成十多個(gè)型號。由于型號多、數量大、裝各時(shí)間較長(cháng)，其維護面臨很大壓力?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/PC104">PC104架構的某系列計算機通用測試平臺，以PC104為處理單元，采用Windows XP操作系統，利用硬件和軟件資源對測試平臺進(jìn)行綜合設計，實(shí)現了體系內所有型號計算機的綜合檢測和故障診斷，提高了維護的效率。

　　0 引言

　　某系列計算機應用于飛機的綜合顯示系統，自投入使用以來(lái)，已形成十多個(gè)型號，裝備飛機上百架。由于型號多、數量大、且裝備時(shí)間較長(cháng)，產(chǎn)品的故障率逐年上升，維護面臨很大壓力。同時(shí)由于該系列計算機的功能較為復雜，通用的檢測儀器無(wú)法對其進(jìn)行全面的檢測，而現有的專(zhuān)用測試設備僅能對系列中的一種或幾種型號的計算機進(jìn)行檢測，導致目前裝備的專(zhuān)用檢測設備也有多種型號，不利于產(chǎn)品的維護。因此設計一種通用的測試平臺，能夠對系列中所有型號的計算機進(jìn)行檢測，提高產(chǎn)品的維護效率顯得尤為重要。

　　PC104總線(xiàn)是國際上最早的嵌入式計算機總線(xiàn)標準，是一種專(zhuān)門(mén)為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線(xiàn)，在硬件與軟件上與標準臺式PC／AT體系結構完全兼容，是一種優(yōu)化的、小型、堆棧式結構的嵌入式總線(xiàn)規范。按照該總線(xiàn)標準開(kāi)發(fā)的PC104工控機為嵌入式應用提供了一種標準的系統平臺，該平臺的硬件體系結構和軟件開(kāi)發(fā)與IBM PC機完全兼容，開(kāi)發(fā)、維護和擴展都非常方便。開(kāi)發(fā)人員可以將主要精力放在軟件和接口的設計上，配以不同功能的模塊，可以靈活地搭配組合為功能不同的監控裝置。
某系列計算機通用檢測平臺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)通用檢測平臺)，采用了以PC104構架組成的處理單元，配置硬盤(pán)、電源、控制器、I／O等模塊，使用Windows XP操作系統，占用較少的系統資源，取得了較快的處理速度和較高的可靠性，能夠完成對系列內所有型號計算機的檢測，同時(shí)具有人機交互簡(jiǎn)單、顯示直觀(guān)等特點(diǎn)。

　　1 任務(wù)與功能需求

　　通用檢測平臺通過(guò)對被測計算機的外部接口的檢測，驗證產(chǎn)品的功能是否正常，為產(chǎn)品的二線(xiàn)檢測提供支持。在綜合分析某系列計算機所有型號產(chǎn)品的外部接口，并考慮通用檢測平臺自身擴展和維護的情況下，對通用檢測平臺的功能提出如下需求：

(1)能夠采集一路低電壓差分信號(LVDS視頻信號、18位、分辨率640×480)；
(2)提供1路ARINC429輸出通道，波特率12．5～100kb／s可調；
(3)提供1路RS422輸入／輸出通道，波特率19200bps／38400bps／460．8kbps可調；
(4)通用檢測平臺應具有自檢測功能；
(5)通用檢測平臺提供被測產(chǎn)品的供電電源，+28VDC，功率不超過(guò)100W。

　　2 硬件設計

　　通用檢測平臺的硬件設計以功能模塊為基本組件，包括CPU模塊、硬盤(pán)模塊、ARINC429模塊、RS422模塊、控制模塊等。這些模塊通過(guò)PC104總線(xiàn)連接，并利用標準的固定孔進(jìn)行固定，形成棧式的緊湊結構，從而實(shí)現模塊之間任意搭接和系統功能的擴充。這種棧接式結構有利于設計較高密度、小體積、便攜式的測試平臺。通用檢測平臺的棧接式實(shí)物外型結構如圖1所示，其硬件電路的邏輯框圖如圖2所示。