基于嵌入式系统的智能调测平台设计

发布时间：2021-10-30 04:25

　　在大型科学仪器研发和生产中,在整机安装前,需要使用调测平台对仪器子模块进行测试,要求调测平台可以适应多种调测任务和多种接口。在对传统通用自动测试系统分析的基础上,设计了一套基于嵌入式系统的智能化调测平台,硬件上满足了接口的通用性,软件上通过SCPI命令集、功能函数和解析程序的分离,满足了智能化的要求,方便了调测平台的升级、改进、维护。 

【文章来源】：自动化与仪器仪表. 2020,(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

ATS典型结构

随着电子技术的发展,嵌入式CPU的性能越来越强大,为以上思路的实现提供了可能,现在主流的嵌入式系统主频都在1 GHz以上,可以运行Linux、Android等功能强大的操作系统,可以在最小系统的基础上直接扇出多种标准数字接口,通过GPIO管脚可以控制外围电路产生各种复杂的激励信号,嵌入式软件可以实现与PC一样复杂的功能。使用嵌入式系统作为转换装置的智能调测平台如图2所示。这样的调测平台设计重点在嵌入式系统的软、硬件上。现在主流嵌入式系统都可以集成种类繁多的标准接口电路,只需要根据要求进行CPU型号选型和接口电路设计,利用嵌入式CPU的强大运算功能,通过控制GPIO管脚可以设计信号调理电路和产生各种激励信号。

由于调测平台在硬件上扩展出尽量多的标准接口以满足标准化、通用化要求,那么智能化要求主要由软件实现,软件设计的优劣直接影响到ATS系统运行的稳定性和可靠性[10]。软件由PC上的主控软件和嵌入式系统中的软件组成,如图3所示。主控软件启动后首先完成系统参数配置和通信链路检查,然后转入测控管理模块,等待操作人员发送检测命令。为了实现不同测试功能的动态配置[11],嵌入式系统通过FTP下载不同功能的命令集文件和功能函数文件,并将命令集文件转换成命令树存储于缓冲区中,收到具体测试命令后通过查找命令树找到对应的功能函数ID码,然后调用具体的功能函数进行调测,最后将数据和状态信息上传给主控软件,主控软件对信息进行处理后进行显示、故障甄别、数据报告等。软件采用模块化设计,模块与模块之间只通过函数接口的形式传递参数,特别是命令集写成一个独立的文档,功能函数集合成一个动态库文件,实现了功能指令集和解析程序的分离,降低了解析模块与功能函数模块的耦合度。嵌入式系统动态加载这2个文件,当被测对象或者测试任务有重大改变时,只要重新编写并替换这2个文件就可以了,这样实现了软件编程的智能化。


本文编号：3466045