高精度ISA總線測試板卡設(shè)計

作者：時間：2011-08-26 來源：網(wǎng)絡(luò)

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本文介紹了Windows 98環(huán)境下基于PC機工業(yè)控制器自動測試系統(tǒng)，著重論述了如何保證自行設(shè)計的ISA總線測試板卡系統(tǒng)精度以及設(shè)計實現(xiàn)過程中的抗干擾、總線驅(qū)動等關(guān)鍵問題

本文引用地址：http://2s4d.com/article/150289.htm

　　1 概述

　　工業(yè)控制器作為工業(yè)監(jiān)測控制的關(guān)鍵設(shè)備，其應(yīng)用越來越廣泛，然而其使用前的測試還停留在人工測試階段，采用人工測試存在測試時間長、不夠精確等缺點。本文作者在Window s 98下開發(fā)的基于PC機工業(yè)控制器測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了帶RS232通訊接口工業(yè)控制器模擬量精度的自動校驗和開關(guān)量信號的自動測試。該測試系統(tǒng)的開發(fā)為工業(yè)控制器的測試提供了一種快速、準確、可靠的自動測試工具。

　　2測試系統(tǒng)組成及原理

　　為使測試系統(tǒng)有良好的用戶界面，縮短開發(fā)周期，測試系統(tǒng)采用了現(xiàn)成PC機加上自行設(shè)計 的ISA 總線I/O測試板卡的設(shè)計方案，其核心是一個基于ISA總線測試板卡的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。測試系統(tǒng)由PC機主板、ISA總線測試板卡、鼠標(biāo)、顯示器、打印機和相應(yīng)的測試軟件組成，參見圖1，測試板卡信號輸出端(AO，DO)和控制器的信號輸入端(AI，DI)連接，測試板卡信號輸入端(AI，DI)和控制器的信號輸出端(AO，DO)連接，PC機的RS232串口和被測控制器的RS232串口相連，形成若干閉環(huán)測試回路。

　　當(dāng)測試控制器的AI通道時，通過測試板卡的AO通道向被測試控制器發(fā)出測試激勵信號(給定值)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換送到控制器AI通道，再進行A/D轉(zhuǎn)換，所得實測值從串口返回PC機，和相應(yīng)給定值進行比較，得出該測試點測量精度;控制器AO通道的測試是先通過串口發(fā)給定值到控制器模擬輸出通道，通過測試板卡的AI通道采集實測值，計算該點測量精度。開關(guān)量的測試與之類似，將給定邏輯值和實測邏輯值進行比較即可。

　　 3 測試板卡框圖及簡介

　　測試板卡框圖見圖2，測試板卡由模擬輸入通道、模擬輸出通道，開關(guān)量信號的輸入和輸出以及接口電路組成，模擬輸入通道包括了模擬信號電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換部分，模擬輸出通道包括了多路D/A轉(zhuǎn)換器、恒流源電路和輸出信號轉(zhuǎn)接電路。板卡共有8路模擬量輸入、14路模擬量輸出和8路開關(guān)量輸入、輸出，模擬量輸入輸出信號為4~20 mA?電流，模擬量輸入的測量精度為0.125 ‰，模擬量輸出的測量精度為 0.5 ‰。開關(guān)量輸入信號為無源觸點或TTL電平輸入，開關(guān)量輸出信號為TTL電平輸出，足以滿足工業(yè)監(jiān)控器的精度測試和電氣連接要求。