● 摘要
随着科学技术的发展，测试任务越来越复杂，精度要求越来越高，各类信号耦合使得测试难度也越来越大，这就要求对测试对象进行自动测试，以提高效率，减少误差。PXI总线作为面向仪器领域的专用总线，应用于自动测试系统将是当前测控领域发展的趋势。本文是以“制导系统综合测试与分析平台”为背景，采用PXI总线技术设计满足工程实际要求的专用静态自动测试系统，完成了符合技术指标的PXI总线功能模块以及信号调理单元的研制，开发了板卡驱动程序和动态连接库，并编写测试应用程序加以验证，在此基础上构建了可靠稳定的测试系统硬件平台。论文首先介绍了自动测试系统的发展及PXI总线技术，分析了测试系统性能指标及模块划分，完成了系统的总体方案设计。然后依次详细阐述了惯导、导引头、载机、舵机及电源监控等模拟单元的设计和实现：选用PCI9054桥接芯片实现了PXI总线和本地端的通信；通过FPGA构造脉冲发生和修正参数存储模块，应用硬件驱动配合中断处理技术完成了数字惯导模块的设计；采用硬件判优、等待信号控制、Burst传输、DMA等技术，设计双向驱动隔离电路解决了导引头行为模拟的读写冲突、速率调节和双工通讯的问题；通过有效组合DSP、双口RAM、协议芯片实现了429通讯模块（载机模拟器）的设计，该模块具有多方式选择、多通道工作、循环发送、同步触发、波特率多级可调等特殊优势；模拟舵机和电源监控模块则选购A/D、D/A板卡，设计专用信号处理单元，保证了测量精度和电气安全。另外，在硬件制作方面，文章说明了PXI设备PCB设计规范和注意事项并且对实际测试中信号长线传输的问题加以了解决；软件设计方面，本文介绍了Windows操作系统下设备驱动程序和测试应用程序的设计方法。最后文章总结了测试系统的设计工作并提出了一些改进方法。论文中研制的测试系统已开始用于科研生产，运行结果表明该系统具有较好的通用性，运行稳定，达到了系统设计要求，并产生了积极的经济效益和社会效益。