某型号数字量变换器单元测试台的关键技术研究

摘要

数字量变换器单元是飞行器上遥测系统的核心。在飞行器的发射过程中，它为地面提供飞行器运行中的各种飞行参数，所以要求数字量变换器单元具有高可靠性。数字量变换器单元测试台是为遥测数字量变换器单元配套的地面专用测试设备，可以用来模拟飞行器起飞时的各种状态信号来检测弹上的数字量变换器单元。它是集信号自动发生、自动检测、自动计量和数据分析于一体的大型应用设备。它的使用将改变数字量变换器单元传统的手工测试方法，使其生产、应用中的测试实现自动化，必将提高数字量变换器单元的生产水平和质量，增进遥测系统的联试水平，降低生产和实验成本。 经过分析任务书给出的测试台功能指标，本文提出了数字量变换器单元测试台设计方案。在硬件电路设计部分中，对测试台各功能模块实现原理及设计要点进行了详细的介绍。软件部分阐述了CAN总线节点模块的固件程序，同时介绍了上位机软件的功能设计和运行过程设计。 测试台通过与数字量变换器单元联试，能够对变换器的各项性能进行检测，满足了系统提出的各种要求。 论文以项目为背景，在设计上不仅完成了项目任务书的要求，同时也是对数字量变换器单元测试台的关键技术较详细的研究，特别是采用PC104Plus与PC104双总线结构，解决了CPU和外围高速设备只能通过慢速并且狭窄的瓶颈来发送和接收数据的问题。大大提高了测试台的性能，在功能方面也提高了测试台的可扩展性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2课题的性质、研究目的及意义

1.3自动测试系统的国外发展现状

1.4自动测试系统的国内发展现状

第二章系统分析及方案设计

2.1测试台的总体方案及工作原理

2.1.1测试台的任务要求和工作模式

2.1.2测试台的总体方案

2.1.3测试台的软件功能

2.2本课题的主要工作内容

第三章硬件设计

3.1概述

3.2电源设计

3.3 PC104总线接口电路设计

3.3.1 PC104总线简介

3.3.2 PC104总线接口电路模块设计

3.3.3 PC104总线8位I/O读/写标准周期

3.3.4接口电路的FPGA控制逻辑

3.4 PC104PLUS总线接口电路设计

3.4.1 PC104Plus总线特点

3.4.2接口电路的总体方案

3.4.3 PC104Plus桥芯片方案选择

3.4.4 PCI9054介绍

3.4.5 PCI9054硬件连接

3.5 PC104PLus板卡的PCB设计

3.6速率陀螺脉冲信号和指令信号电路设计

3.6.1速率陀螺脉冲信号电路设计

3.6.2指令信号电路设计

3.7 CAN总线节点模块电路设计

3.8结构与安装

第四章关键技术研究

4.1速率陀螺脉冲数信号和指令信号的软件实现

4.1.1速率陀螺脉冲数信号的FPGA软件实现

4.1.2指令信号的FPGA软件实现

4.2 CAN总线节点模块的软件实现

4.3 C8051F040单片机CAN控制器的波特率设置研究

4.4 C8051F040定时发送CAN数据的关键技术研究

4.5 PCI9054与FPGA接口设计

4.5.1 PCI9054寄存器配置

4.5.2 PCI9054与FPGA接口设计

第五章测试台测试结果

5.1速率陀螺脉冲数信号模块测试

5.2指令信号模块测试

5.3 CAN总线信号模块测试

第六章结论与展望

附录数字量变换器单元测试台实物

参考文献

硕士期间参与的主要项目及发表论文

致谢