基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)測試系統(tǒng)

　　2. PXI測試系統(tǒng)構(gòu)想

　　隨著產(chǎn)品種類越來越多，測試功能越來越復(fù)雜PCB板來說，普通的FCT功能測試臺已經(jīng)無法實現(xiàn)一些特殊的功能測試，例如：音頻，視頻等功能測試。能不能構(gòu)建一個統(tǒng)一的測試平臺來實現(xiàn)大部分的FCT功能測試呢?首先我們設(shè)想的測試平臺必須具有如下測試功能：

　　1) 多路雙向高速I/O可以實現(xiàn)對測試治具狀態(tài)監(jiān)測的同時，能夠模擬I2C等協(xié)議實現(xiàn)對PCB板的多數(shù)芯片的時序控制。

　　2) 多路模擬量輸入輸出，可以模擬一些波形信號作為PCB板的的輸入信號。

　　3)多通道可控制繼電器陣列，方便實現(xiàn)對信號通斷控制。

　　4) RS232, RS485串口卡，實現(xiàn)串口協(xié)議通信。

　　5) 采集電壓，電流的程序控制萬用表功能。

　　6) 可實現(xiàn)頻率，波形采集的示波器。

　　7) 視頻產(chǎn)生和采集分析功能。

　　8) 音頻采集分析功能。

　　9) 可編程電源。

　　10) 統(tǒng)一編程的軟件。

　　針對如此多的功能實現(xiàn)，倘若都采用儀器設(shè)備，單從費用上來說構(gòu)建這樣一個復(fù)雜的FCT測試系統(tǒng)會是一個不小的開支，這時我們想到了NI。NI作為測試測量業(yè)內(nèi)的專家，為我們提供了很好的技術(shù)服務(wù)，經(jīng)過仔細(xì)的需求分析，幫我們推薦了上面的產(chǎn)品清單，我們僅花費了最初一半費用就最終實現(xiàn)了我們的系統(tǒng)構(gòu)想。

　　3. 系統(tǒng)構(gòu)架組成

　　以往一個簡單的FCT功能測試臺，測試治具是必須的，然后根據(jù)PCB板的不同功能需求，設(shè)計制作各種功能的電路底板，然后接線到針盤底座，最后對單片機進(jìn)行編寫Firmware軟件。大多通過液晶屏顯示測試結(jié)果，復(fù)雜一些的還需要通過串口與上位機編寫的PC軟件進(jìn)行通信控制，以實現(xiàn)各種測試功能。

　　基于PXI的FCT功能測試臺讓測試工程師從頻繁的設(shè)計制作各種電路板，無休止的編寫Firmware軟件，不斷的連接布線中解脫出來。

　　該FCT功能測試平臺的系統(tǒng)構(gòu)架主要有如下優(yōu)勢：

　　1) 統(tǒng)一的硬件資源分配。

　　將各種型號的PXI板卡插入PXI-1045 18槽3U機箱后，按照各種

　　板卡的接口地址，進(jìn)行統(tǒng)一資源分配。通過SCSI接口電纜將端口線引出到我們稱之為“Interface Receiver”的機架側(cè)面上。

　　2) 統(tǒng)一的測試治具接口。

　　該“Interface Receiver”的頂端是一個固定尺寸的針床底座。通過統(tǒng)一尺寸的測試治具底座接口，從而進(jìn)一步實現(xiàn)了將待測PCB板的TP(TestPoint)的信號引入到PXI板信號采集端。

　　3) 可編程電源控制。

　　通過GPIB控制可編程電源，實現(xiàn)了對各種待測PCB板一定范圍內(nèi)任意電壓，電流的穩(wěn)定供給。

　　4) 統(tǒng)一的上位機軟件控制界面。

　　利用LabVIEW8.2.1的圖形化編程軟件，規(guī)范統(tǒng)一了上位機軟件編程界面，對各個板卡的操作實現(xiàn)了模塊化編程，大大提高了編程效率。

　　5) 合理的機柜布局。

　　因為是一個綜合的FCT測試系統(tǒng)，必然要對設(shè)備有個合理的布局，我們采用了2m×1.2m×1.4m的機柜，分5層布局，由下往上依次設(shè)備是可編程電源，PXI設(shè)備，測試夾具， PC機，視頻監(jiān)視器，PC顯示器。這樣的一個機架緊湊而合理。

　　最終我們構(gòu)建的測試架如圖1所示。

　　4. PXI測試硬件構(gòu)成分析

　　1) PXI-6533, PXI-6070E的選擇

　　PXI-6533 擁有32條數(shù)字I/O線 (5V TTL/CMOS)，速度高達(dá)13.3 MB/s其中的任意兩個I/O完全可以模擬一個I2C總線協(xié)議。數(shù)量上也足夠滿足我們對PCB板I/O控制的需要。對于PXI-6070E的選擇我們看中的是它具有兩通道的模擬量輸出，可以通過軟件編程模型輸出一些特定波形，如正弦波、三角波等，很多時候可以作為音頻信號源使用。