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PC104总线在某测试系统中的应用

摘要：本文详细叙述了基于PC104总线在某测试系统中的应用，并详细介绍

了该测试系统的硬件结构组成、工作原理，软件结构和测试流程。

关键词：PC104总线；测试系统；应用

1引言

PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线，是一种优化的、小

型的、堆栈式结构的嵌入式控制系统。PC104与普通PC总线控制系统的主要不同

点是：

小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6英寸×3.8英寸，即90mm×96mm；

堆栈式连接：去掉总线背板和插板滑道，总线模块之间总线的连接是通过上

层的针和下层的孔相互咬合连接，这种层叠封装有极好的抗震性。

低功耗：减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，每

个模块1W～2W能耗。

2基于PC104总线的某测试系统工作原理

基于PC104总线的某测试系统的原理框图如图1所示。

图1基于PC104总线的某测试系统原理框图

在整个测试系统中，PC104总线系统由计算机进行控制，完成对被测系统所

有信号的输出控制，所有需测量的数字量、模拟量的采集，检查及控制所有与被

测系统的通信传输、激励仪器和测试仪器等。被测系统主要由执行机构、无线电

设备1、无线电设备2和动作机构组成。

该测试系统主要由A/D转换模块、D/A转换模块、I/O控制输入输出模块、

通信系统和智能开关系统控制、激励仪器和测试仪器等组成。

PC104总线系统是测试系统完成自动配置的核心部件，它与计算机通过通信，

接收计算机传来的数据并进行解析，将数据转化为控制指令按照时序完成数据采

集、激励的施加、通信传输等，并将各个模块运行时的状态信息传回计算机，以

保证计算机的管理软件可以实时控制信息处理组件的工作，在出现测试错误或状

态不正常时及时关断电源，避免造成设备损坏。另外各模块还可以在计算机的控

制下完成状态复位，以保证各个模块当前状态不受原来测试配置的影响。

由于被测系统的参数种类数量繁多，各信号特性不尽相同，所以，需要专门

设计信号匹配组合，将信号通过放大、滤波等操作，转换成为满足信息处理组合

需要的、能够识别的标准信号。信号匹配组合就是针对自动化测试系统的局限性，

设计用来尽可能多的覆盖被测单元，完成自动化测试系统与被测单元的电气特性

匹配。由于被测系统实际测试中需要用到的信号种类繁多，信号调理内容不尽相

同，需对信号调理组件设置不同的模块，常用的模块有：增益、衰减、滤波、隔

离、阻抗匹配等。各模块又根据所作用的信号、需要调理的参数范围不同，设计

多个备用模块组，每组实现特定的功能以及参数范围供用户选择。

2.1执行机构测试

执行机构测试是在测试软件的控制下，计算机组合通过PC104总线系统控制

信号匹配组合完成对执行机构提供电压信号；计算机组合通过PC104总线系统控

制执行机构测试仪形成激励信号；执行机构输出信号经信号匹配组合匹配后，送

至PC104总线系统采集后送给计算机组合，计算机组合进行记录、处理并判断，

最终完成执行机构的测试。

2.2无线电设备1测试

无线电设备1测试是在测试软件的控制下，计算机组合通过PC104总线系统

控制信号匹配组合完成对无线电设备1的供电和形成相应的模拟指令；计算机组

合通过PC104总线系统控制目标模拟器形成无线电设备1的目标模拟信号，通过

高频电缆及保护罩馈送至无线电设备1天线口面；无线电设备1的低频信号经信

号匹配组合匹配后，送至PC104总线系统采集后送给计算机组合，计算机组合进

行记录、处理并判断，最终完成无线电设备1的测试。

2.3无线电设备2测试

无线电设备2测试是在测试软件的控制下，计算机组合通过PC104总线系统

控制信号匹配组合提供电压信号；计算机组合通过PC104总线系统控制目标模拟

器形成模拟的回波多普勒信号；计算机组合通过PC104总线系统控制频率相位自

动微调；计算机组合通过PC104总线系统控制模拟设备形成模拟控制指令；无线

电设备2输出信号经信号匹配组合匹配后，送至PC104总线系统采集后送给计算

机组合，计算机组合进行记录、处理并判断，最终完成无线电设备2测试。

2.3动机构测试

动作机构测试是在测试软件的控制下，计算机组合通过