《第六章计算机测试系统》.ppt

第六章 计算机测试技术 第一节 概述 一、计算机测试仪器的发展历史 1、计算机辅助测试 2、PC机为主的数据采集及分析系统 3、GPIB接口的自动测试系统 4、个人仪器与虚拟仪器 以微型计算机为核心，辅以一定的硬件设备，用通用或专用软件开发实现仪器功能软件的新一代测试仪器 二、计算机化测试仪器的主要特点 1、能对信号进行复杂的分析处理 如基于FFT的时域和频域分析，振动模态分析等。 2、高精度、高分辨率和高速实时分析处理 3、能以多种形式输出信息 4、多功能 三、计算机测试仪器的基本组成 与传统测试系统相比之下，计算机辅助测试系增加了微机部份。典型的计算机辅助测试系统如图。 1、微机系统 微机系统是整个测试系统的核心，对整个系统起监督、管理、控制作用。另外，利用其强大的信息处理能力和运算能力，实现信号的分析处理、逻辑判断、系统的自校正、自诊断等功能。 2、数据采集子系统 实现选路控制、信号的采集、转换等功能。将传感器输入的信号进行采集、转换、整理后，传送给微机系统。 3、通信子系统 实现本测试系统与其它系统、仪器仪表的通信。由通信子系统可根据实际情况灵活构造不同规模、不同用途的微机化测试系统。通信接口的结构及设计方法，与采用的总线规范和总线技术有关。 4、输出控制子系统 实现对被测对象、被测组件、控制对象、测试操作过程等的自动控制。 5、基本I/O子系统 实现人—机对话。输入修改系统参数、设置系统工作状态、输出测试结果、显示测试过程、记录测试数据等。 第二节 输入和输出通道 一、信号输入通道 计算机的模拟信号输入通道，主要有多路模拟开关（记为MUX），采样保持电路（记为S/H），A/D转换器及其与微处理机的接口电路组成。 1、多路模拟开关 多路模拟开关是可程控的多路“通/断”的电子开关。目前常用是由八路以上的输入通道，一路公共输出，计算机通过地址线和一个片选端进行通道选择。 主要技术指标：导通电阻、导通时间、关断时间 。 2、采样保持（S/H）电路 在A/D转化期间，应保持A/D转换器的输入信号值不变，以免A/D转换的输出发生错误。这种保持A/D转换期间输入信号不变的电路，称为采样保持电路。 采样状态：电路的输出始终跟随输入模拟信号； 保持状态：电路的输出保持着前一次采样结束前瞬时的输入模拟量。 二、A/D通道的结构形式 1、每通道具有独立的S/H电路和A/D转换器 2、多通道分时共享S/H电路和A/D转换器 3、多通道共享A/D转换器 4、主机算机管理的各通道独立变换和预处理 三、D/A通道的结构形式 1、每个通道有独自的D/A转换器 2、多路通道共享D/A转换器 第三节总线和接口技术 一、概述 1、总线的分类 按微机系统结构的层次分 ： 芯片总线 最低一级的总线，用来实现芯片之间的连接，也常称之为元件级总线。 内总线 比芯片总线高一层次，用来连接各种插件板，以组成完整的微机化仪器或系统，常称它为板级总线。 外总线 比内总线高一层次，用以实现仪器或系统之间的通信，以组成一种较大的系统，因此又称为通信总线。 按信息位传送方式分： 并行总线 同时并行地传递信息的所有位，速度快，但用线多，成本高，不宜远距离通信； 串行总线 把全部信息放在一条或两条导线上，一位接一位地分时串行传递，其速度慢，但用线少，成本低，适合远距离通信。 2、总线规范 机械结构规范 总线中所规定的各机械结构参数。 电气规范 总线中所规定的各电气参数。 功能结构规范。 规定总线上每条信号的名称和功能、相互作用的协议等。 3、总线的性能指标 总线宽度：数据总线的宽度，以位数(bit)为单位。 寻址能力 ：地址总线的位数及所能直接寻址的存储器空间的大小。 总线频率：总线周期的倒数 传输率 ：每秒传送字节数 总线的通信协议 4、总线的数据传输过程 总线完成一次数据传输的时间称为一个传输周期，一般可分成4个阶段 ： 申请分配阶段 当系统总线上有多个主控模块时，要使用总线的主模块需提出申请，由总线分配仲裁功能确定把下一个传输周期的总线使用权授权给申请者