大型导弹测试系统通用信号调理平台的设计.docx

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1、大型导弹测试系统通用信号调理平台的设计为进步信号调理平台的通用化、标准化程度，调理电路分为控制模块、通用模块、专用模块和扩展模块，采用标准卡式构造，通过96芯DIN连接器与信号调理总线构成插拔构造，并固定在嵌入式机箱中。各模块之间的连接关系如图3所示。控制模块接收来自工控机数字I/O卡的指令，对整个调理平台施行程控治理；通用模块主要对测试信号完成动态分配和预处理，内部电路包括模块控制电路、信号分配电路、模拟信号处理电路、I/O信号处理电路等，构造如图4所示；专用模块实现某些特殊功能，如通道自检、测试某些被测对象时的特殊信号调理等；扩展模块用于系统的功能扩展。3.2信号调理模块设计3.2.1IS

2、P器件的选择通用信号调理平台对ISP器件的规模没有很高的要求，但要求其性能可靠、开发灵敏、重构才能强、通用性好。Lattice公司的ispLSI系列、Altera公司的7000S和9000系列、Xilinx公司的XC9500系列是较为常用的ISP器件，其中，Lattice公司是ISP的率先提出者，在这方面的技术比拟成熟。它的ISP芯片属于中小规模CLPD，包括6个系列，产品种类丰富、价格廉价、开发灵敏，能直接应用于系统上；开发平台ispDesignEXPERT和PACDesigner功能强大，使用简洁。该公司还在1999年率先推出了在系统可编程模拟器件ispPAC，给模拟电路的接口设计带来了革

3、命性打破。为此，文中信号调理平台的控制电路和数字信号调理电路采用Lattice公司的ispLSI032实现，模拟信号调理电路采用ispPAC20实现。3.2.2设计流程本系统中信号调理模块的设计包括两局部：ISP器件的功能设计和ISP器件外围电路的设计。其中ISP器件的功能设计是主要的，它决定着其外围电路的设计。ISP器件的功能设计也分为两局部：基于ispDesignEXPERT平台的数字局部ispLSI1032的功能设计和基于PAC-Designer平台的模拟局部ispPAC20的功能设计。ISP器件的设计流程如图5所示。其中“行为分析确定器件所要完成的功能和指标要求，对输入和输出信号进展定

4、义；“构造设计确定系统功能的实现细节，给出系统设计的流程图和用VHDL语言进展功能描绘，必要时还给出系统的时序图；“逻辑描绘是用ispDesignEXPERT和PAC-Designer软件对构造设计进展实现，并进展编译仿真，验证设计结果，生成下载文件JEDEC；“硬件实现是在前面工作的根底上设计并完成详细电路，包括电路板的设计、器件的焊接、JEDEC文件到ISP器件下载、系统功能联调等。4信号调理平台应用的工作经过在平台与某型导弹测试系统集成时，只需根据该型导弹的测试需求设计专用信号调理模块，并把被测信号、测试信号和鼓励信号经其适配器分配到信号调理总线上，然后通过编程控制信号的转接来实现与该型

5、导弹测试系统的方便集成。测试时，来自主控计算机数字I/O卡的控制指令经调理总线送到控制模块上，经控制模块译码后控制相应的调理模块动作，使其路目的信号被转接，主控计算机通过VXI总线的多路开关模块选通该路信号，这样就完成了该项测试。鼓励经过与之相反。5平台通用性设计经过中的几具关键问题为了使平台有良好的通用性，必须知足以下指标要求：信号调理总线实现标准化、电气特性无关化；即插即用的信号调理电路实现程控化、模块化、通道治理自动化；整个平台有可扩展才能。5.1调理总线的标准化和电气无关化设计信号调理总线是被测对象、VXI资源和信号调理模块连接的通道，它的标准化、电气无关化设计是通用化、标准化信号调理

6、平台的根本指标要求。信号调理总线是在对多种型号大型导弹被测对象进展需求分析和对VXI测试资源进展功能界定的根底上严格定义的，主要由调理控制总线和数据传输总线组成。调理控制总线将来自工控机数字I/O卡的控制指令传给控制模块，经译码后控制整个平台的工作；数据传输总线构成被测信号、调理模块和VXI资源之间的连接通道见图3.在对总线进展严格定义的前提下，连接插座的选择、布局，信号的连接方式，连接状态的定义都要充分考虑电磁兼容性，为此本平台在嵌入式机箱中采用了“底板+背板底板适配，背板调理的构造，让适配器和调理总线隔离，使信号的转接空间尽可能大；并且在底板和背后板的电路板设计上专门参加了地线层，使模拟地

7、、数字地、电源地和测试信号别离，让鼓励信号、测试信号运行在干净、通畅的传输通道中，使干扰到达最小。5.2调理电路的程控化和模块化设计模块化、程控化是测试系统的开展方向，设计程控化、模拟化的信号调理平台是实现平台通用性的客观要求。在调理电路设计经过中采用了“控制模块+能爱畜模块+专用模块+扩大模块的模块化设计思想，这些模块与调理总线构成插拔构造见图2。各模块的控制单元和数字转接电路由ispSL1032实现，模拟转接电路由ispPAC20实现，对外接口连接到调理控制总线上，可以编程控制。通用模块实现测试系统的大局部调理功能，专用模块那么与不同的测试对象、测试任务相对应。在组建不同型号的大型导弹测试系统时，只要通过增减通用模块的数目和设计不同的专用模块就可实现系统集成。