摘 要:介绍了一种基于嵌入式测试控制器的印制电路板模块测试设备。它根据目前我国航空电子设备中印制电路板模块的测试需求和生产线测试环境的使用要求,采用pc104总线的all-in-one cpu模块作为嵌入在测试设备中的测控计算机,通过pc104总线,一方面控制测试设备母板上的激励/测试电路的工作,另一方面仿真机内总线对被测试模块的操作,形成完整的电路板模块测试环境。同时,在all-in-one cpu模块基础上构成的测控计算机系统,有良好的数据与信息处理能力,能有效地对测试结果加以分析处理并做出故障诊断,提供友好的图型化的交互式人机界面,输出完整的测试报告,还可通过网络支持生产线的计算机管理。该设计充分利用了市场提供的软硬件产品的良好性能,具有体积小、成本低、研发周期短、通用性好、使用维护方便的特点。根据该设计原理研制的多台印制电路板模块测试设备,已提交生产线使用。
关键词:印制电路板模块测试设备;嵌入式控制器;pc104总线
abstract:a design for printing circuit board module (sru) test-set based on embedded controller is described in this paper. aiming at the test requirements of the pcb modules of the avionics equipments and the application environment of the product-line, an all-in-one pc104 bus cpu module is used as an embedded controller of the test-set, to control all other resources on the motherboard of the test-set for test stimulation and measurement, and to access the sru under test just as it is inside the lru. based on the excellent data and massage processing capability of the all-in-one pc104 bus cpu, both of the diagnostics for the sru under test and the test report are derived from the analysis of all the test results. with the advantages of short period of development, low costs, small footprint, friendly gui, now several test-sets have been developed for product-line application.
key words:circuit module test-set;embedded controller;pc104 bus
作为质量保证体系的必要组成部分,航空电子产品在研制生产过程中对各个环节的产品,包括元器件、印制电路板模块、分立设备、分系统、系统,都必须按相应的技术规范进行严格测试。其中,元器件测试涉及许多详细性能指标,尤其是超大规模集成电路的测试,必须使用复杂的ic测试系统,所以常采用供应商认定的做法,委托生产商去完成。分系统、系统级的测试,主要是验证分系统、系统的功能和运行情况,需要分系统、系统的所有设备参加,它的必要前提是所有参试设备都通过交付验收,具体实施大多采用分系统、系统联试的做法,联试情况由通用仪器加上少数专用测试设备实时监测。印制电路板模块与分立设备需要进行功能与性能两个方面的测试,是航空电子产品研制生产单位测试工作的重点,其中印制电路板模块的质量更是整机质量的基础。由于各种设备中用到的印制电路板模块的类型与品种很多,不同电路板模块有不同的测试需求,增加了印制电路板模块测试的复杂性和工作量,使印制电路板模块的测试方案设计与测试设备研制,成为测试工程师必须面对的挑战。
1 印制电路板测试设备要解决的关键技术问题
印制电路板测试设备必须要解决好如下的关键技术问题:
(1)机内计算机总线信号的仿真和测试
目前多数机载设备内部由一个cpu模块和几个功能模块组成,cpu模块通过机内的母板(或背板)上的计算机总线控制各功能模块的工作,发送命令和交换数据。测试航空电子设备的印制电路板模块时,需要实现机内计算机总线信号的仿真和测试。
(2)被测印制电路板模块各种io信号的激励与测试
印制电路板测试设备要提供测试被测模块时所需的激励信号,特性要符合其电气特性与时间特性的要求;还要正确接收被测电路板模块的输出信号,保证信号采集正确、可靠。
(3) 避免与抑止各种电气干扰和信号间的串扰
在机载设备中,通过母板(或背板)的各印制电路板间信号交连的连线很短,加上印制板和母板合理布线,有效地避免了各种外部电气干扰和信号之间的串扰。研制印制电路板模块的测试设备时,必须很好地处理测试设备与被测模块间的信号连接,尽量缩短连线长度,对某些信号线采取适当的屏蔽措施,保证不会因各种电气干扰和信号间的串扰造成测试错误。
(4) 测试程序与模块上驻留程序的互操作性
测试软件要仿照被测模块在机上运行情况,按被测模块icd文件信息格式与通信协议要求及被测模块上驻留程序工作流程,向被测模块发出操作所需的命令,同时控制与驱动测试平台中的各种资源进行工作,提供激励和进行测试。测试软件必须保证测试程序的运行与被测模块上驻留程序的运行在