基于虚拟仪器的音视频处理板通用自动测试系统.docx

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1、基于虚拟仪器的音视频处理板通用自动测试系统基于虚拟仪器的音视频处理板通用自动测试系统lvjing导语：基于虚拟仪器的音视频处理板通用自动测试系统Industry:ConsumerGoodsProducts:CompactDAQ,PortableDAQ,MultifunctionDAQ,LabVIEW,PXI/CompactPCITheChallenge:将多种类型和格式的视频信号源、数据收集、仪器控制和信号切换等功能高度集成，通过软件对视频及其它信号进展分析和判断，大幅度提升测试效率，实现复杂测试经过的自动化、并行化和通用化。TheSolution:使用NI公司的PXI平台和硬件模块，进展信号

2、的产生、收集、切换和控制，使用NI的图形化编程软件LabVIEW进展测试经过的控制、数据的分析判断和用户界面的编写，配合可编程电源和并行测试方法，达成了灵敏、自动化的测试系统。一音视频信号处理板的工作原理及测试系统要求音视频信号处理板是CRT电视的小信号处理模块下文简称为小信号板。某型号的小信号板原理如图1所示。它对TV射频信号和各种类型的视频信号进展解码和处理，转换为合适显像管扫描的图像和同步信号；它提供一路VideoOut视频输出信号供外部视频设备使用；它对音频输入信号进展切换和音效处理，送给扬声器和AudioOut音频输出接口。MCU通过I2C总线对各个模块进展控制，并通过遥控IR和按键

3、KEY接口接收用户的操作指令。align=center图1小信号板工作原理/align根据小信号板的工作原理，对测试系统的根本要求如下：1提供多路直流稳压电源，为小信号板提供工作电源。2提供TV射频信号；提供Video，S-Video,YUV,VGA等模拟视频信号；提供HDMI数字音视频信号；提供模拟立体声音频信号。3可模拟遥控和按键信号，对小信号板进展控制。4提供行、场反应信号，使小信号板工作于正常状态。5可以收集多路直流信号和低频沟通信号；可以收集和输出开关信号。6可以同时收集3路视频信号。二方案设计1.根据原有测试系统的情况，祈望新的测试方案能到达如下效果：2.高集成度，尽量减少占用空间

4、。3.自动化，尽量减少人工因素的影响。4.通用性，可适应不同型号的小信号板，减少重复开发工作。5.高效率，单板测试时间尽可能的短，以适应消费节拍要求。6.高检出率，对关心的中间参数可以以进展测试，进步覆盖率。通过测试要求分析，虚拟仪器技术特别符合方案要求，并且可以较好地到达方案预期的效果。NI公司有着丰富的虚拟仪器测试测量产品线，可以给我们提供较大的选择空间，LabVIEW是一个易学易用的软件，可以利用它快速地开发出复杂、并行、有效并且易于操作的测试系统。因此我们决定选择NI公司的软硬件平台开发新的测试系统。总体方案设计如图2所示，其中：可编程多路电源是在我公司之前开发的数控电源根底上重新设计

5、而来，具3路可编程和3路固定电压输出，将这6路电压输出分配成两个独立的通道，可同时为两块小信号板供电。电源功率到达2X6X25W。输出电压范围为1.5-50V。另外增加了串口，可通过计算机对其编程，使其可为不同型号的小信号板提供电源。TV射频信号由中央信号系统提供，模拟视频信号的产生由PXI-6541高速数字I/O和外围简单的编码电路构成。HDMI信号采用我公司现有的USB-HDMI模块，重新设计成具有4路输出的HDMI信号发生器，可同时供两块小信号板使用。遥控信号由M系列DAQ卡PXI-6259的数字输出DO产生，按键信号由6259的模拟输出AO产生。行反应信号由6259的计数器Counte

6、r产生；场反应信号那么由场输出锯齿波整形后直接反应回去。对于直流、低频、开关信号等，都由6259来进展收集或者产生处理。3路视频收集由2块PXI-5112数字化仪来完成。工业数字I/O模块PXI-6515完成电源通断和保护继电器的动作控制；继电器模块PXI-2530完成视频同步信号及其它信号的切换。信号调理电路进展信号范围的变换，信号的保护、缓冲和接口转换等工作。利用PXI-8196控制器提供的USB口连接扫描仪。利用串口对可编程电源的电压进展设置，利用网络接口连接局域网。由于祈望可以通用多种型号的小信号板，我们设计了一种通用的测试针床底座，通过插座将底座和针床的信号连接起来，当测试其它型号的

7、小信号板时，只需要更换针床和调用相应的软件配置就可以了。为了大幅进步测试效率，这里采用了并行工作的思路，两块小信号板被同时测试，仅在测试RGB和Video时，由于数字化仪的数量限制，而采用了分步测试。align=center图2总体方案框图/align三关键模块软硬件的实现1小信号板的驱动：要使小信号板进入正常工作状态，需要为其提供行、场反应信号。行输出是33K34K的方波，行反应信号是跟随其频率，且相位和占空比可调的方波。利用NI的M系列数据收集卡PXI-6259的计数器所具有的可重触发retriggerable特性，可以方便地生成行反应信号。行输出信号作为触发信号对Counter进展触发，

8、使之连续产生与触发信号频率一样的脉冲信号，其前面板和程序如图3和图4所示。通过Highticks、lowticks和IdleStatus的调整，可对脉冲波形的占空比和相位进展调整，进而实现了需要的行反应信号。因为小信号板对场反应没有严格的相位和占空比要求，将场输出锯齿波经过简单的整形后即可作为场反应信号使用。align=center图3行反应产生前面板图4行反应产生程序图/align2各种类型和格式的视频信号产生对于PCB模块级的消费测试，不需要对图像参数进展调试，只需要简单的图像作为测试信号，例如彩条、方格和灰度等，这里我们采用彩条作为测试信号。使用NI的50M的32通道高速数字I/OPXI

9、-6541配合简单的外围视频编码电路，就可以实现各种类型和格式的彩条信号。VGA信号的产生：RGB和行场信号由数字I/O直接经过缓冲得到，可实现VGA,SVGA,XGA,SXGA格式的彩条信号。YUV信号的产生：6541产生RGB信号和同步信号，RGB和同步信号经过运算网络转换为YUV信号，实现了支持480i-1080p全部格式的YUV彩条信号。VideoCVBS信号的产生：6541产生RGB和复合同步信号，通过视频编码芯片产生标准的Video信号和S-Video信号。用画图软件画出与信号类型分辨率对应的BMP彩条图像，再由图5所示子程序将其转换为适于PXI-6541发送的数字波形。HDMI信

10、号由USB-HDMI模块改造而来，将4个模块集成并集中控制，实现了低本钱，高集成度的HDMI信号源，可支持480i-1080P格式，支持数字音频。经过实际应用说明，产生的信号质量完全符合测试要求。align=center图5产生彩条信号数字波形的子程序/align3视频信号的收集与分析小信号板将各种输入的视频信号进展解码和变频处理，产生驱动显像管的RGB信号，和给外部设备使用的标准Video信号，因此我们用两块NIPXI-5112完成对RGB信号和Video信号的收集。PXI-5112是2通道同步采样、100MS/s实时采样率的数字化仪。因为采用了彩条作为测试信号，RGB信号的带宽四用户界面和

11、辅助功能测试软件由LabVIEW平台进展开发，它将各个测试模块有效的连接起来，对测试经过进展控制，并将测试结果显示在屏幕上。测试完成时，它将测试的各个参数和结果存储在硬盘上，供以后追溯和查询使用。软件编写充分利用了LabVIEW程序可并行运行的特点，使行反应的产生，小信号板工作状态的监控等子程序可以和测试程序同时运行，解决了小信号板驱动和监控的问题。测试软件提供了友好的人机界面，见图9，它允许用户载入配置文件、自定义测试工程和修改测试参数的上下限范围等，并可按要求对测试报表进展查询、统计和分析。align=center图9软件用户界面/align系统完成后，我们设置了一些条件对系统的实际性能进展了测试。通过测试员操作，对平均单板测试时间进展了测量；通过重复测试，对系统可靠性进展了验证；通过设置故障，对系统的检出率程度进展了测试。经过测试说明，系统的单板测试时间缩短了一半以上，可靠性和检出程度都有较好的提升，在自动化、通用性方面都到达了系统设计要求。利用虚拟仪器软硬件平台，开发出了功能强大、性能优越且易于扩展的测试系统，使消费测试性能有了很大的提升。与传统测试相比拟，虚拟仪器测试有着宏大优越性，必将得到更广泛、深化的应用。0