基于虛擬儀器的音視頻處理板通用自動(dòng)測試系統

引言

　　對于CRT電視音視頻信號處理板，過(guò)去采用的傳統儀器測試模式隨著(zhù)電視技術(shù)的發(fā)展，暴露出了效率低、可靠性差和檢出率低等問(wèn)題，因此急需設計一種新的測試系統來(lái)改善這些問(wèn)題。新的測試系統利用NI虛擬儀器平臺，選擇適當的硬件模塊對各種輸入信號進(jìn)行采集、對各種輸出信號進(jìn)行模擬；利用LabVIEW開(kāi)發(fā)軟件、對測試過(guò)程和步驟進(jìn)行自動(dòng)化控制、對測量數據進(jìn)行分析和自動(dòng)判斷；最終顯著(zhù)地提高了測試效率、可靠性和檢出率。

音視頻信號處理板的及測試系統要求

　　音視頻信號處理板是CRT電視的小信號處理模塊（下文簡(jiǎn)稱(chēng)小信號板）。某型號的小信號板原理如圖1所示。它對TV射頻信號的各種類(lèi)型的視頻信號進(jìn)行解碼和處理，轉換為適合顯像管掃描的圖像和同步信號；它提供一路Video Out視頻輸出信號供外部視頻設備使用；它對音頻輸入信號進(jìn)行切換和音效處理，送給揚聲器和Audio One音頻輸出接口。MCU通過(guò)PC總線(xiàn)對各個(gè)模塊進(jìn)行控制，并通過(guò)遙控（IR）和按鍵（KEY）接口接收用戶(hù)的操作指令。

　　根據小信號板的工作原理，對測試系統的基本要求如下：
　　
　　·提供多路直流穩壓電源，為小信號板提供工作電源。

　　·提供TV射頻信號；提供Video，S-Video，YUV，VGA等模擬視頻信號；提供HDMI數字音視頻信號；提供模擬立體聲音頻信號。

　　·可模擬遙控和按鍵信號，對小信號板進(jìn)行控制。

　　·提供行、場(chǎng)反饋信號，使小信號板工作于正常狀態(tài)。

　　·可以采集多路自流信號和低頻交流信號；可以采集和輸出開(kāi)關(guān)信號。

　　·可以同時(shí)采集3路視頻信號。

方案設計

　　·根據原有測試系統的情況，希望新的測試方案能達到如下效果：

　　·高集成度，盡量減少占用空間。

　　·自動(dòng)化，盡量減少人工因素的影響。

　　·通用性，可適應不同型號的小信號板，減少重復開(kāi)發(fā)工作。

　　·高效率，單板調試時(shí)間盡可能的短，以適應生產(chǎn)節拍要求。

　　·高檢出率，對關(guān)心的中間參數也可以進(jìn)行測試，提高覆蓋率。

　　通過(guò)測試要求分析，虛擬儀器技術(shù)十分符合方案要求，并且能夠較好地達到方案預期的效果。NI公司有著(zhù)豐富的虛擬儀器測試測量產(chǎn)品線(xiàn)，可以給我們提供較大的選擇空間，LabVIEW是一個(gè)易學(xué)易用的軟件，可以利用它快速地開(kāi)發(fā)出復雜、并行、有效并且易于操作的測試系統。因此我們決定選擇NI公司的軟硬件平臺開(kāi)發(fā)新的測試系統?？傮w方案設計如圖2所示，其中：

　　可編程多路電源是在我公司之前開(kāi)發(fā)的數控電源基礎上重新設計而來(lái)，具3路可編程和3路固定電壓輸出，將這6路電壓輸出分配成兩個(gè)獨立的通道，可同時(shí)為兩塊小信號板供電。電源功率達到2x6x25W。輸出電壓范圍為1.5~50V。另外增加了串口，可通過(guò)計算機對其編程，使其可為不同型號的小信號板提供電源。

　　TV射頻信號由中央信號系統提供，模擬視頻信號的產(chǎn)生由PXI-6541高度數字I/O和外圍簡(jiǎn)單的編碼電路構成。HDMI信號采用我公司現有4路輸出的HDI信號發(fā)生器，可同時(shí)供兩塊小信號板使用。

　　遙控信號由M系列DAQ卡PXI-6259的數字輸出DO產(chǎn)生，按鍵信號由6259的模擬輸出AO產(chǎn)生，按鍵信號由6259的模擬輸出AO產(chǎn)生。

　　行反饋信號由6259的計數器Counter產(chǎn)生；場(chǎng)反饋信號則由場(chǎng)輸出鋸齒波整形后直接反饋回去。

　　對于直流、低頻、開(kāi)關(guān)信號等，都由6259來(lái)進(jìn)行采集或產(chǎn)生處理。

　　3路視頻采集由2塊PXI-5112數字化儀來(lái)完成。

　　工業(yè)數字I/O模塊PXI-6515完成電源通斷和保護繼電器的動(dòng)作控制；繼電器模塊PXI-2530完成視頻同步信號及其它信號的切換。
 
　　信號調理電路進(jìn)行信號范圍的變換，信號的保護、緩沖和接口轉換等工作。

　　利用PXI-8196控制器提供的USB口連接掃描儀。利用串口對可編程電源的電壓進(jìn)行設置，利用網(wǎng)絡(luò )接口連接局域網(wǎng)。

　　由于希望能夠通用多種型號的小信號板，我們設計了一種通用的測試針床底座，通過(guò)插座將底座和針床的信號連接起來(lái)，當測試其它型號的小信號板時(shí)，只需要更換針床和調用相應的軟件配置就可以了。