基于LXI总线的可重构软硬件一体测试仪

为解决传统测量仪器在功能、成本和体积等方面的矛盾,介绍了一种基于LXI总线的可重构软硬件一体测试系统;该系统由ARM、FPGA、CPLD等器件协同工.作,通过LAN接口从PC机获取配置命令,在线配置FPGA电路结构.配合多路模拟信号采集和发生单元,可同步实现示波器、多用表和激励源等多种仪器功能,并可进行灵活组合;可重构一体测试仪具有LXI总线设备升级成本低廉、使用灵活等优点,同时充分利用FPGA在线可重配置技术和通用信号调理技术,实现了多仪器功能的集成;为未来型号测试任务中应用可重构测试技术奠定了基础.     

PXIe总线可重构测试仪器设计

对传统的通用自动测试系统以及基于现场可编程门阵列的可重构仪器的工作原理和框架结构进行了研究。针对当前传统通用自动测试系统体积庞大、矩阵开关多、易造成仪器损坏、测试效率低等缺点,以通用自动测试系统和可重构仪器的设计理念为基础,提出了一种PXIe总线可重构仪器方案。该仪器采用"核心块+功能块"的框架结构,以现场可编程门阵列组成的可重配置结构为核心,采用AS配置方式,通过PXIe总线实现测试仪器与PC机的通信,设计了数字万用表、信号发生器及频率计等功能模块。利用SOPC Builder创建Nios II处理器系统,设计了配置选择器,实现了各个功能模块的集成、选择及切换。该仪器有效简化了系统结构,减小了仪器接口的冗余度以及开关数量,降低了测试成本,提高了测试效率,同时也使得操作更加灵活和方便。     

一种星载多功能可重构终端设计

为满足卫星多功能可重构的应用需求,提出了一种适合于星载应用的多功能可重构终端设计方案。可重构终端方案与常规方案相比,采用了可重构的天线单元,可根据任务需求进行在轨极化重构;数字基带采用双FPGA设计,可根据需求对基带功能进行在轨动态重构;对射频系统进行了优化,将部分天线功能集成至射频前端中。基于以上三点设计,可重构终端实现了极化、方向图、功率分配、调制方式等功能的在轨重构。通过重构,终端可支持测控、通信、电子侦察等多种应用场景。对终端的原理样机设计、在轨重构流程进行了介绍,并阐述了硬件实现和实际测试结果。经实测,极化重构后的交叉极化隔离度达19dB以上;终端可适配8kbps的低速测控通信和2Mbps的高速数传通信;发射功率动态分配范围达3dB以上。实现和测试结果表明,产品功能实现正确,性能良好,终端架构简单,系统设计灵活,可扩展性强,具有较强的工程参考价值。     

基于LabVIEW和FPGA的存储器测试系统设计

为满足多种存储器的测试需求,基于LabVIEW和FPGA设计了一套存储器测试系统;系统分为上位机及下位机两个部分,其上位机部分采用LabVIEW开发测试控制器,完成系统的测试控制、测试数据的采集与存储及对传统仪器的程序控制;下位机部分采用FPGA实现测试所需要的测试激励生成,经实测验证了系统可以对专用存储器进行自动化监控测试,具有测试成本低测试灵活及可扩展性强等特点。     

便携LXI现场可重构通用测试平台研究

为了能够更好地应对未来多元化的复杂测试环境,文中结合LXI总线技术和合成仪器概念,提出了一种基于嵌入式系统实现的可用于现场测试的LXI可重构通用测试平台方案,并基于该方案研制出一个便携式LXI合成仪器系统;LXI合成仪器围绕OMAP+FPGA的硬件平台构建,遵循LXI标准,具备多种通信方式,适合移动测试,便于二次开发;硬件上模块化设计,结构紧凑,体积小重量轻;软件上采用层次化、模块化设计方法,并遵循IVI、SCPI、ATML等标准;整个系统具有很强的数据处理能力,具备多通道并行测试和软硬件在线可重配置功能,能够满足多种复杂设备现场维护保障的测试需求。     

可重构技术在虚拟仪器中的应用

主要研究以可重构计算技术为基础的虚拟仪器实验系统,系统分为计算机、主控FPGA、可重构FPGA以及仪器端口驱动等部分,采用动态和静态相结合的方式,通过主FPGA选择不同的下载程序以实现对从FPGA的重构;设计计数器及函数发生器两个功能模块对虚拟系统的重构性能进行了验证。可随时更改实验功能,加速产品研发速度并降低产品成本。     

基于FPGA方案GPIB接口的功能测试方法

讨论了一种基于FPGA方案高速数据发生器的GPIB接口的功能测试方法,通过带ISA口的计算机、GPIB接口卡和若干台GPIB仪器组成GPIB测试系统,利用数字示波器、母线分析仪等仪器,进行听/讲功能测试、传输速率测试、地址测试、串查功能测试。测试结果证明该基于FPGA方案高速数据发生器的GPIB接口各项指标符合国标标准。该方法可靠易行,对仪器开发者有一定借鉴价值。     

一种基于可重构理论的智能仪器设计方案

随着在系统可编程技术的发展,本文对一种基于在系统可编程器件的新型智能仪器结构进行了研究和设计。介绍了一种基于可重构理论的智能仪器的设计思想,将可重构技术引入仪器设计中,使仪器功能实现重构。重点讨论了可重构硬件控制系统的实现,包括可重构智能仪器的系统架构以及多任务的调用,并给出了试验方案和实验结果。     

FPGA动态部分可重构技术概述

可重构计算是一种新的计算结构,它将通用处理器和专用集成电路的优点结合起来,具有灵活、高效的特点。FPGA的动态部分可重构是指在系统运行中对FPGA的部分逻辑资源实现动态的功能变换,从而提高数字系统集成度、增强灵活性、提升容错能力,同时降低成本和功耗。本文主要介绍FPGA动态部分可重构的原理以及实现动态部分可重构的方法,并着重分析4种常用的实现方法;介绍FPGA动态部分可重构技术目前在国内外的最新发展和应用;对FPGA动态部分可重构的未来研究发展方向做简单介绍。      

基于动态可重构技术的装备测试系统研究

当前国内自动测试系统存在实时性差、测试资源冗余、成本高等问题,针对以上问题,提出了基于FPGA部分动态重构技术的自动测试系统,该系统基于FPGA动态可重构技术并结合嵌入式操作系统实现测试资源的动态管理,并开发了用于测试过程的硬件自动测试任务编程模型,提出了一种用于重构任务加载的ICAP控制器;该系统实现测试过程的并发执行,从而增强自动测试系统测试的实时性,进而提高测试的准确性与覆盖性。在验证试验中,将动态重构测试系统应用于自动测试实例中,试验结果表明硬件重构测试任务加载正常,各测试资源功能执行正确     

可互换驱动的仪器选择算法

阐述了利用COM技术实现可互换信号驱动的软件架构，即IVI-SD模型（基于信号的仪器可互换驱动器）的模块化体系结构，详细阐述了各个组成部分的性能和设计思路，并给出了基于最新的IVI-SD标准的信号驱动器的信号模型，仪器描述模型和TPS开发标准。在此基础上，详述了支持IVI-SD模型的测试要求提取和仪器选择算法，并给出了实验结果。     

自动测试系统的可重构测试接口适配器设计

提出可重构测试接口适配器(RTUA)的思想,用户通过程控接口可以现场自动配置RTUA以满足不同UUT及不同信号的测试需求。采用匹配函数描述测试点与仪器端口的匹配程度,匹配函数综合了测点信号属性与仪器性能参数、仪器可靠性、仪器成本等因素。给出RTUA的硬件架构模型,控制模块采用SOPC技术实现,可调用不同的配置文件实现RTUA重构。给出RTUA的软件设计方法,采用COM组件实现测控计算机对RTUA的配置管理。     

基于LabVIEW的机床振动信号的分析系统

LabVIEW是当今虚拟仪器开发最流行的一种图形化编程语言。结合机床振动信号的特点,以LabVIEW 8.5为开发平台,设计了机床振动信号的分析系统。系统由硬件和测试分析软件两大部分组成。软件作为虚拟仪器的核心,由控制底层硬件管理模块与分析功能模块组成,完成虚拟仪器特定的逻辑分析处理过程。信号经过LabVIEW处理后实现了频域、时域分析、相位分析、谱分析、相关性分析等多种功能。相对传统测试方法,本测试系统的灵活性显著增加,测试费用、能耗大大降低。实践证明本系统的测试效果良好。     

Lua在TD-SCDMA网络测试仪中的应用

传统网络测试仪采用xml或ini配置文件实现消息过滤功能,针对时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)网络测试仪需要支持复杂组合逻辑条件的消息过滤功能,采用Lua脚本语言,通过在宿主程序中调用Lua函数和向Lua脚本注册C函数来实现该功能。测试结果表明,方案较好地满足了仪表的功能需求,达到了预期目标。     

自适应接口型检测设备软件系统设计

为了满足军事装备测试自动化、模块化和通用化的要求,基于PC/104总线技术,采用模块化测试仪器和虚拟仪器技术构建了某型装备自动检测设备衷共济;介绍采用面向对象的编程技术构建自适应接口型检测设备软件系统框架,提出了软件系统层次化和模块化的设计思路,重点介绍了自适应接口软件和通信协议的开发过程;实践表明,检测装备能够对以太网接口和USB接口进行自动选择,其软件系统工作性能稳定,交互界面友好,易于操作,且具有较强的扩展性,能够大大提高部队现有装备的保障技术水平。     

基于某型控制盒单板测试仪通用测试系统的研究

为了满足控制盒单板测试通用化、模块化的要求,在自动测试系统的设计中采用了虚拟仪器测控技术,提出新的设计方案;讨论了自动测试系统的功能、硬件配置、软件模块化设计、软件流程和工作原理,设计开发了基于虚拟仪器技术的通用测试系统。该系统容错能力强,通用性好,操作方便,具有良好的扩展性,对提高武器系统的可维护性和可靠性有重要的意义。     

基于IEEE P1687的可变扫描链设计

在系统芯片SoC中,嵌入式仪器的应用越来越广泛;如何利用已经获得广泛应用的IEEE 1149.1测试访问端口(TAP)实现对嵌入式仪器的访问成为一个新的问题;IEEE P1687 (IJTAG)建议标准提供了一个连接TAP与片上嵌入式仪器的界面标准;其特点是在扫描链中插入SIB使得在嵌入式仪器网络设计和嵌入式仪器的访问中扫描链具有灵活可变的特性;介绍了IEEE P1687标准,分析了IEEE 1149.1在嵌入式仪器访问应用中的缺点及IEEE P1687的优势,并设计实现了SIB的功能,给出了P1687的单层与多层网络结构,并对所需功能进行了仿真验证证明方案可行.     

Prioritizing test cases with string distances

Test case prioritisation aims at finding an ordering which enhances a certain property of an ordered test suite. Traditional techniques rely on the availability of code or a specification of the program under test. We propose to use string distances on the text of test cases for their comparison and elaborate a prioritisation algorithm. Such a prioritisation does not require code or a specification and can be useful for initial testing and in cases when code is difficult to instrument. In this paper, we also report on experiments performed on the “Siemens Test Suite”, where the proposed prioritisation technique was compared with random permutations and four classical string distance metrics were evaluated. The obtained results, confirmed by a statistical analysis, indicate that prioritisation based on string distances is more efficient in finding defects than random ordering of the test suite: the test suites prioritized using string distances are more efficient in detecting the strongest mutants, and, on average, have a better APFD than randomly ordered test suites. The results suggest that string distances can be used for prioritisation purposes, and Manhattan distance could be the best choice.     

面向信号的仪器类驱动器设计与实现

针对自动测试系统（ATS）仪器可互换性的实现问题,借鉴IEEE1641信号与测试定义标准（Signal and Test Definition,STD）和IVI（Interchangeable Virtual Instrument）仪器类驱动思想,采用COM（Component Object Model）组件技术完成了基于信号接口的仪器类驱动器设计,同时实现了对不同种类开关的模型化描述和统一控制。该仪器驱动器在机载电子设备测试系统中得到实际的应用,实现了具有相同信号性能的同类仪器及不同仪器间的互换,减少了ATS升级维护的成本和时间。     

基于PXI总线的导弹伺服机构测试系统

根据当前导弹伺服机构测试状况,提出了基于虚拟仪器技术的自动化测试方案,探讨了总线测试技术在导弹伺服机构测试中的应用,利用虚拟仪器和PXI总线技术,组建高可靠性,高精度,具有自诊断功能的伺服机构测试系统;系统具有测试通用性．测试软件可移植性和扩充性强的特点,结合网络技术,系统可以提供远科监控和诊断能力,有利于系统的维护;经验证,该系统能完成不同伺服机构的测试。