|
航天測控中心 余紅北京航天測控技術開發公司自八十年代以來，長期致力于ATE/ATS技術研究，在電子設備的通用測試技術與系統集成方面取得了豐碩的成果，其通用測試系統產品體現了通用化、模塊化、智能化、標準化、數字化、網絡化的特點，徹底改變了我國電子設備測試手段標準化與自動化程度低、功能單一、品種繁多、維修性以及保障性差的現狀，并已大量應用于我國軍用與民用領域的電子設備的生產與制造行業，成為現代裝備系統設計和制造過程中的有力工具，是保障現代裝備系統設計性能和使用性能的重要手段。本文主要從技術層面對ATE/ATS的組成及軟硬件及其接口要求進行了簡明扼要的論述。 1 通用測試系統架構 通用化自動測試系統（ATS）主要由圖1所示的三個部分組成：主控計算機、總線儀器測控組合、信號調理與轉接裝置。其中“主控計算機”中的軟件主要包括操作系統、編譯器、測試執行程序（TP）。“總線儀器測控組合”中主要包括模塊化測試測量儀器、各類控制開關、通訊總線等。“信號調理與轉接裝置”主要包括各類測量與激勵控制信號的轉接與適配。 主控計算機及系統軟件提供TP的開發與運行環境，并通過控制總線控制測試測量儀器完成TP的執行、取回測試數據，生成測試報表。 值得一提的是，作為通用化的測試系統應該具有一個開放式的結構，系統軟、硬件各組成部分均進行模塊化分割，各模塊之間應該是通過標準接口（或協議）相互聯系。為了保證系統的靈活性，同時充分發揮設計人員的創造力，只需從接口上對開放式系統進行定義，而不需要定義各模塊的內部具體實現，同時還要考慮到系統功能的可擴充性和技術的可升級性。因此，作為通用測試系統兩大重要組成部分的硬件系統和軟件系統均需要具備靈活、開放的體系結構與接口設計。 2 通用測試系統硬件架構 通用測試系統硬件設計的關鍵在于UUT接口的標準化設計，UUT接口標準化的目的在于提供一種能夠在多個UUT之間方便轉換的硬件連接結構。這種結構通過對機械連接機構、接插件和連接器的標準化規定提供了可工作于寬頻帶信號范圍內的接口連接方式。為采用VME總線、VXI總線、PCI總線、PXI總線儀器的通用測試系統提供了標準化（IEEE P1505轉接裝置接口(RFI)系統標準）的有力支撐。圖2是通用化硬件組成及接口原理示意框圖。其中：開關矩陣(SWM)接口和ATS轉接裝置(RFX)接口是ATS的重要組成部分，因為ATS儀器和UUT是通過SWM來連接的，大多數的激勵和測量信號是通過RFX作用到UUT上的。標準RFX接口限制了不同類型信號在接收器的不同位置上出現，SWM可實現多種儀器與由標準RFX接口所確定的多功能終端的連接。SWM接口與RFX的標準化提高了互操作性，并降低了重組費用，可以確保測試UUT所需要ATS儀器能被切換到轉接裝置所需要的任何管腳。 3 通用測試系統軟件架構 自動測試系統的軟件是TPS的重要組成部分，直接影響通用測試系統的性能和效率。自動測試軟件結構也有相應的標準。如圖3所示，開放式ATS體系結構中包含了多種標準的開放式軟件接口關系。IEEE 1226中的測試基礎框架（TFF）定義了開發和執行測試程序和測試流程的一系列接口，軟件功能模塊通過這些接口實現信息交換，這些帶有標準接口的功能模塊組成了測試基礎框架。但是標準并沒有定義這些模塊的實現，留給開發者很大的自由度，使之可以用C/C++或ATLAS等語言實現TFF。 在科學技術高度發展的今天，測試工作處于各種現代裝備系統設計和制造的首位，是保證現代裝備系統實際性能指標的重要手段。代表著測試技術與儀器行業最高水平的通用ATE(自動測試設備) /ATS(自動測試系統) 技術，以商業成品設備和技術(Commercial Off The Shelf)為依托，采用開放的工業標準、低廉的設備價格、有效的技術支持和最新技術的商業產品和技術，在電子設備的生產與制造行業成為降低生產成本、提高生產效率的重要手段。 |
