混合总线测试系统设计中网络技术的应用

代云韬

（辽宁行政学院 110161）

0 引言

测试设备的作用在装备试验中越来越显著，电子技术的开发工具和检验标准就是测试技术。混合总线测试系统中采用网络技术使综合测试系统设计变得简化，并且节约构建成本，通过对PCI、GPIB和VXI总线测试设备功能进行整合使测试设备组网问题得以解决。

1 系统组成和原理

网络化测试的实现是通过数据库平台、服务器/工作站和客户端组成的网络化测试系统，并采用总线技术、网络技术。单台测试设备由USB、PXI[3]、VXI等总线构成，单台设备的连接通过广域网或局域网实现的，最终实现混合总线测试系统的网络化分布。只需对原有设备添加新部件或者升级就可以建成混合总线测试系统，另外，新总线仪器设备的整合可以随时在构建好的系统中进行。本设计中的网络化改造的基础是以靶场现有的总线测试设备PCI、VXI和GPIB，增加非电量测量节点和PXI 总线测试节点，最终实现混合总线测试系统的构建。系统中使用LAN 进行互连，具有的功能是和被试武器装备性能评估、数据处理、非电量测量、数据采集、有数据通信。

2 设计中关键性技术问题和设计思路探讨

网络通信、传感器、计算机、信号处理、测控总线等技术是混合总线测试系统主要涉及到的技术，并不是将这些技术进行简单组合后进行应用。在靶场应用中需要对一般关键性技术问题进行研究解决，其中包括通用检测、时钟同步、测试接口的适应性、升级和组网改造现有测试设备等。

2.1 接口通用与适应的检测

各种装备中，可分为非电量和电信号两大类这是被测参数信号形式的角度进行分析的，而不考虑具体的被测对象载体形式和型号问题。数字信号和模拟信号是电信号的两种形式，而非电量又分为动态参数（应变、角速度、压力、振动等）信号和稳态（温度）信号。非电量转换为电信号是通过传感器诸如应变、温度、振动、角速度、压力等来实现的。

2.2 测试设备组网

自从GPIB总线面市以来，目前LAN与GPIB转换器由很多仪器商能提供，GPIB 总线测试设备被集成到测试网络中可以通过转换器更方便的实现。在出现不具备网络传输功能的零槽控制器的情况下，对于VXI 总线测试设备而言更换零槽控制器即可。由于系统控制器对网络传输一般都支持，可以很容易地把PXI 总线测试设备接入到测试网络中，即使出现系统控制器对持网络传输不支，进行组网也可以通过配置网络接口来实现。

2.3 时钟同步

为了不同项目的测试能同时进行，一般多台/套测试装设备同时投入是试验中常见的。只有使参试仪器设备进行同步工作，才能保证正确的测试结果，因为测试数据在不同测试项目中是密切相关的。在武器装备试验测试系统一方面要保证各设备间的时钟是同步另一方面各设备还要与测控网保持同步。网络通信技术应用于混合总线测试系统，其中采用异步通信的以太网，具有较大的时延，在系统的每个测试节点中与时间基准进行通信必须用一个装置/接口，这样便可以校正各测试节点自身的时钟。如果添入校正装置系统，布局将会十分复杂，为了系统设计简单化，应用公认的时间基准。

2.4 设计思路

对测试设备性能进行改善、减小投资规模、使测试设备通用性提高、设备研制周期缩短，这样可以满足装备试验的需要。具体的设计思路是：

a、通过软件组件技术复用软件

组件（Component）技术是一种软件开发方法，在面向对象方法、结构化、模块化之后出现的。将对象的工作方式（实现）和其外观（接口）分离开来是它的主要特点，在二进制层次上应用这一封装思想，在COM 架构下使设计者能够开发出功能专一的各种软件模块。为了实现软件最大程度的复用，根据需要设计者可将原有软件设备装配起来，构成复杂的应用系统。

b、通过采用虚拟仪器技术，使设备通用性提高

在测试设备中可持续开发和通用性的提高是通过虚拟仪器技术来实现的，采用虚拟仪器技术来设计被测试信号形式。这一技术指的是部分硬件功能被软件替代，信号的产生、显示和处理由软件来实现，信号的输出、采集和调理由硬件模块来实现。系统可靠性的提高是通过灵活、快速、强大的软件运算处理能力来实现的，并且使硬件模块功能简化。大部分信号的测试需要只需更改软件就可以得到满足，虚拟仪器技术拥有很强的扩展性和灵活性。

c、改造、组网现有设备

在现有总线测试设备中进行组网改造和软硬件升级，从而满足试验任务需要。不需要对整个系统进行重新设计，使现有测试设备软硬件的价值继续发挥，新的总线仪器设备可以整合到系统中，使系统共得到扩充。这是采用混合总线技术的优势。

3 系统软件设计

3.1 系统应用程序使用Visual C+ + 60 和LabVIEW语言在Window s XP 平台上设计模块化结构，采用Visual C+ + 60语言编程作为数据库管理软件，TCP/IP是系统内部网络使用的协议，使用LabSQL进行LabVIEW对数据库访问。

3.2 LabVIEW8语言编程被应用于非电量测量节点和PXI总线测试节点软件，测试节点设备的组成需要调用相应的软件模块，测试节点通道的配置和选择需要满足测试任务需求，用软件模块形式对测试节点仪器模块功能进行编写。

3.3 系统任务划分为6 个阶段，即信号模拟/仿真、测试执行、数据处理、评估被试系统性能、数据交换、配置与标定，相应软件模块来完成各阶段任务。阶段任务或相互穿插完成或独立完成。

4 系统软硬件架构

在一个系统中混合总线测试系统可对多种总线ATE平台进行整合，其中的总线设备可以是LXI、VXI、GPIB 和PXI等。设计系统时正确使用层次架构是对不同总线测试设备进行整合的关键，开发者可以通过这个架构最大程度地使用现有硬件和软件资源，在该构架的基础上对新的总线技术能够进行整合。典型混合总线测试系统软硬件架构如下图：

5 结束语

通过上述内容可知，混合总线测试系统中采用网络技术使综合测试系统设计变得简化，并且节约构建成本，通过对PCI、GPIB和VXI总线测试设备功能进行整合使测试设备组网问题得以解决。

[1]吴又美.基于LXI 仪器总线的分布式测试系统[J].计算机测量与控制，2007，15（12）：1685-1686.

[2]刘东.军用ATS 测试总线技术的现状与发展趋势[J].计测技术，2008，1：4-5.