基于ATE通用平台的测试适配器的硬件设计(2)
致 谢 32
参考文献33
1.绪论
1．1 研究背景
现在的社会是一个科学技术高速发展的社会，科技产品在人类的日常生活、科学探索和各国军事中扮演着越来越重要的角色。而对于这些现代装备系统的设计和制造，测试工作又是处于首要地位，因为这是生产率、制造能力以及实用性水平的重要标志。相信，不就的将来，设备测试将会与现代装备系统，特别是武器装备系统的设计和制造构成一个有机的整体，这一措施是保证现代装备系统实用性与实际性能指标的重要举措。
但是，测试工作听上去比较简单，但是实际操作起来却是十分复杂。因为随着电子科技的飞速发展，电路板的规模越来越大，集成度越来越高，相应的，出现故障的频率也越来越高。而早期的也是常用的电路板故障测试诊断的方法主要是文修人员进行手动检测，对电路板上可能出现故障的地方进行逐一排除，这种方法速度慢、耗时长、效率低，并且对检测人员的经验要求十分的高，这也导致了对电路板的故障检测诊断成本十分高。所以，研究出一种能够对电路板进行自动故障检测和诊断的方法是一个十分有前景有意义的项目，假如研究出这一种方法，将会有利于提高检测诊断电路板故障的自动化水平，加快现代电子产品的设计、生产、文护进程，延长了电子设备的使用寿命，是的电子设备使用起来更为可靠，并且能够大大降低它们的成本。
1．2 国内外研究现状
1．3 本文内容及章节安排
随着技术的发展，ATE平台中涉及到测试系统应用方面，测试程序的应用框架和测试程序的自动生成器得到了发展，提高了软件框架的适应性，更加便利地针对武器型号系统使用仪器，完成测试应用，实现应用级的即插即用而专家系统和人工智能技术也在综合诊断支持系统中得到越来越广泛的应用。但是，ATE平台并不能提供所有测试所需要的测试资源，这个时候，我们就需要针对不同的测试需求使用专用的适配器来达到测试要求，使得ATE平台的功能能够得以扩展。
本文就是介绍一款针对弥补ATE平台不足之处的测试适配器的硬件设计，本适配器设计是基于ARM和FPGA的嵌入式设计，其中，ARM主要负责通信接口的管理和资源的调度，FPGA主要负责高速ADC、DAC的管理，以及数字输入输出的管理。
本文总共分为四个章节，其中第一节是对电路板故障检测诊断现状的介绍。第二章节将会介绍设计的测试适配器的总体设计框架和其中元器件的选择，选择什么元器件和选择这些元器件的优点。第三章节将会具体介绍测试适配器的硬件电路设计，如何将所选择的元器件组合起来以满足设计需求。第四章节介绍的是对设计出来的适配器系统的测试，验证适配器能否满足最初的设计要求，这也是本次毕业设计是否成功的标准。
2 适配器总体设计和元器件选择
2．1 测试适配器总体设计
我所设计的适配器是为了解决ATE平台硬件资源不足的问题，其功能主要包括采用直接数字波形产生技术产生通用测试平台不能提供的各种测试激励信号；对通用测试平台不能采集、存储的信号，实现高速数据采集、存储，并通过通用测试平台提供的通信接口传输给主控计算机；激励信号的产生、检测信号的采集、储存受通用测试平台的控制；完成供电电源、通用平台提供的测试激励信号、检测信号、数据通信信号的转接；提供与通用测试平台的标准接口以及与专用检测平台的专用接口。
测试适配器采用ARM和FPGA相结合的设计方案，ARM主要负责通信接口的管理和资源的调度，FPGA主要负责高速ADC、DAC的管理，以及数字输入输出的管理。主要由信号调理电路、高速ADC电路、ADC时钟电路、FPGA、高速同步突发存储器（SSRAM）、高速DAC电路、DAC时钟电路、信号放大电路、信号幅度数控衰减电路、ARM CPU、CPU存储器扩展、RS-232通信接口、电源产生电路以及信号转接电路组成。其硬件电路组成框图如图2.1所示。