在大型科學儀器研發(fā)和生產(chǎn)中,在整機安裝前,需要使用調(diào)測平臺對儀器子模塊進行測試,要求調(diào)測平臺可以適應多種調(diào)測任務和多種接口。在對傳統(tǒng)通用自動測試系統(tǒng)分析的基礎上,設計了一套基于嵌入式系統(tǒng)的智能化調(diào)測平臺,硬件上滿足了接口的通用性,軟件上通過SCPI命令集、功能函數(shù)和解析程序的分離,滿足了智能化的要求,方便了調(diào)測平臺的升級、改進、維護。 

【文章來源】：自動化與儀器儀表. 2020,(10)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

ATS典型結構

隨著電子技術的發(fā)展,嵌入式CPU的性能越來越強大,為以上思路的實現(xiàn)提供了可能,現(xiàn)在主流的嵌入式系統(tǒng)主頻都在1 GHz以上,可以運行Linux、Android等功能強大的操作系統(tǒng),可以在最小系統(tǒng)的基礎上直接扇出多種標準數(shù)字接口,通過GPIO管腳可以控制外圍電路產(chǎn)生各種復雜的激勵信號,嵌入式軟件可以實現(xiàn)與PC一樣復雜的功能。使用嵌入式系統(tǒng)作為轉換裝置的智能調(diào)測平臺如圖2所示。這樣的調(diào)測平臺設計重點在嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件上�，F(xiàn)在主流嵌入式系統(tǒng)都可以集成種類繁多的標準接口電路,只需要根據(jù)要求進行CPU型號選型和接口電路設計,利用嵌入式CPU的強大運算功能,通過控制GPIO管腳可以設計信號調(diào)理電路和產(chǎn)生各種激勵信號。

由于調(diào)測平臺在硬件上擴展出盡量多的標準接口以滿足標準化、通用化要求,那么智能化要求主要由軟件實現(xiàn),軟件設計的優(yōu)劣直接影響到ATS系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性[10]。軟件由PC上的主控軟件和嵌入式系統(tǒng)中的軟件組成,如圖3所示。主控軟件啟動后首先完成系統(tǒng)參數(shù)配置和通信鏈路檢查,然后轉入測控管理模塊,等待操作人員發(fā)送檢測命令。為了實現(xiàn)不同測試功能的動態(tài)配置[11],嵌入式系統(tǒng)通過FTP下載不同功能的命令集文件和功能函數(shù)文件,并將命令集文件轉換成命令樹存儲于緩沖區(qū)中,收到具體測試命令后通過查找命令樹找到對應的功能函數(shù)ID碼,然后調(diào)用具體的功能函數(shù)進行調(diào)測,最后將數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息上傳給主控軟件,主控軟件對信息進行處理后進行顯示、故障甄別、數(shù)據(jù)報告等。軟件采用模塊化設計,模塊與模塊之間只通過函數(shù)接口的形式傳遞參數(shù),特別是命令集寫成一個獨立的文檔,功能函數(shù)集合成一個動態(tài)庫文件,實現(xiàn)了功能指令集和解析程序的分離,降低了解析模塊與功能函數(shù)模塊的耦合度。嵌入式系統(tǒng)動態(tài)加載這2個文件,當被測對象或者測試任務有重大改變時,只要重新編寫并替換這2個文件就可以了,這樣實現(xiàn)了軟件編程的智能化。


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