专利名称：一种数字电路板通用测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子测量技术领域，涉及到一种电子测量系统，具体的讲是一种
数字电路板通用测试系统。
背景技术：
随着装备信息化程度的不断加强，数字电路已经成为电子装备的重要组成部分。 其质量直接影响到装备整机的质量，其生产、维修和检验周期，直接影响到整机的研制速度 和综合指标。因此，对数字电路的测试和故障诊断技术进行研究已经成为现代测试技术研 究的重要领域。但是，大多数的测试系统都是针对整台设备或系统设计的，针对电路板进行 测试的自动测试系统还不多见。 对于电路板的测试，国内目前有三种类型的测试仪器，一类是针对某一类电路板 的专用测试仪器，主要硬件由51系列单片机配合其他外围器件构成，通过仪器面板上的开 关对被测对象进行控制，通过其他仪表对输出信号进行测量，工作效率低下、准确度不高； 另一类是在线测试仪器，可以在线或离线对电路板进行测试，具有强大的器件数据库，通过 判断器件是否正常连线是否正确来检测整板是否存在故障，这种测试仪器由于没有提供对 整板的功能和性能测试能力，而且价格也较为昂贵，所以目前仍不能大规模的推广应用；第 三类是采用标准测试仪器，如基于VXI、 PXI等总线接口的虚拟仪器，组建基于标准总线仪
器的测试系统，但是此类系统不仅仪器价格昂贵，而且由于标准i/o测试仪器端口配置一
般都是以8位为一组进行统一配置，不能进行任意端口的配置，因此为了实现信号任意配 置需要添加矩阵开关模块或者信号转接模块，造成系统成本过高、体积庞大，给使用带来了 很大不便。
发明内容为解决既保证测量准确度高又实现对通用电路都能够进行测试的技术问题，本实 用新型设计了一种数字电路板通用测试系统，可以将得到的测试向量自动转化为被测对象 所需的测试程序，实现对电路测试的通用性。 本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，一种数字电路板通用测试系统，以 上测试系统包括带有CPU的主控通讯模块，测试系统包括安装有测试程序和自动测试生成 系统的主计算机和测试执行的下位机，其中下位机的系统结构中包括与被测电路连接用的 1/0端口模块、信号转接控制模块、主控通讯模块与主计算机连接的USB接口模块，主计算 机控制输出的测试信号借助USB接口模块发送至主控通讯模块的输入端，主控通讯模块经 信号转接控制模块放大、锁存后将测试信号通过1/0端口模块发送给被测电路，主控通讯 模块读取1/0端口模块输出的响应信号，并将响应信号发送至主计算机。 以上系统电路原理是被测电路与下位机连接，由主计算机发出测试指令，主控通 讯模块将测试信号发送给信号转接控制模块，经过放大、存储处理后通过1/0端口模块发 送给被测电路，被测电路将响应后的数据信息通过以上各模块反馈给主计算机。计算机将
3响应信息与标准信息对比，发现被测电路的故障。其中USB接口模块和1/0端口模块用于 通讯信息的传输。 本实用新型的有益效果是系统结构简单、配置灵活、体积小、重量轻、便携性能好， 适宜于外场使用；USB接口 1/0可以实现端口任意配置，测试功能强，在无须增加硬件设计 的前提下，可以满足不同型号的电路板测试需求；系统扩展性好，通用化、模块化、标准化程度高。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1是本实用新型的系统结构框图。图2是本实用新型中信号转接控制模块的结构框图。 图3是本实用新型的系统模块实施例。 附图中，1是主计算机，2是下位机，3是1/0端口模块，4是信号转接控制模i央，4A 是配置端口模块，4B是激励输出端口模块，4C是响应读取端口模块，5是主控通讯模块，6是 USB接口模i央，FT245BM、74LS244、74LS373、TS5A23157是芯片，LC4128是CPLD系列芯片。
具体实施方式
参看图1， 一种数字电路板通用测试系统，以上测试系统包括带有CPU的主控通讯 模块，测试系统包括安装有测试程序和自动测试生成系统的主计算机1和测试执行的下位 机2，其中下位机2的系统结构中包括与被测电路连接用的1/0端口模块3、信号转接控制 模块4、主控通讯模块5与主计算机1连接的USB接口模块6，主计算机1控制输出的测试 信号借助USB接口模块6发送至主控通讯模块5的输入端，主控通讯模块5经信号转接控 制模块4放大、锁存后将测试信号通过I/O端口模块3发送给被测电路，主控通讯模块5读 取1/0端口模块3输出的响应信号，并将响应信号发送至主计算机1。 参看图2，上述的信号转接控制模块4包括方向配置端口模块4A、激励输出端口模 块4B和响应读取端口模块4C，以上三个模块将计算机1发来的信号进行信号放大与信号 锁存，根据测试程序对被测电路的测试过程中需求发送端口配置命令，使方向配置端口模 块4A实现对I/O端口模块3的端口数据方向配置，并激励输出端口模块4B将测试激励信 号发送I/O端口模块3的输入端，响应读取端口模块4C接收I/O端口模块3输出的测试结 果响应信号，并将响应信号通过USB接口模块6发送给主计算机1 参看图3，上述的信号转接控制模块4先采用CPLD系列芯片LC4128进行信号转接 控制、采用芯片74LS244进行信号放大、采用芯片74LS373进行信号锁存。 上述的1/0端口模块3采用芯片TS5A23157，芯片TS5A23157将信号转接控制模 块4发来的端口配置信号和测试激励信号转发给被测电路，并将被测电路的响应信号反馈 送至信号转接控制模块4的输入端。 上述的模块的I/0端口数量为256个，可根据需要进行扩展。 上述的主控通讯模块5的主控芯片为CPLD系列芯片LC4128， CPLD系列芯片的型 号是LC4128，CPLD系列芯片LC4128的输入端接收主计算机1发来的测试指令信号，输出端 连接信号转接控制模块4， CPLD系列芯片LC4128的反馈信号端将测试响应信号发送至计算 机l。 上述的USB接口模块6中的芯片是FT245BM，由5V基准电源供电，实现主计算机1与下位机2的信息传输。 本实用新型在具体使用时，被测电路与下位机2连接，由主计算机1发出测试指 令，主控通讯模块5通过USB接口模块6接收来自主计算机1的测试命令，并将测试命令发 送给信号转接控制模块4，经过放大、存储处理后通过1/0端口模块3发送给被测电路，被测 电路将响应后的数据信息通过以上各模块反馈给主计算机1。主计算机1将测试响应得到 的数据与被测电路的无故障状态下的响应数据进行对比，判断是否完全一致，据此判定被 测电路板是否合格。
权利要求一种数字电路板通用测试系统，以上测试系统包括带有CPU的主控通讯模块，其特征在于所述的测试系统包括安装有测试程序和自动测试生成系统的主计算机(1)和测试执行的下位机(2)，其中下位机(2)的系统结构中包括与被测电路连接用的I/O端口模块(3)、信号转接控制模块(4)、主控通讯模块(5)与主计算机(1)连接的USB接口模块(6)，主计算机(1)控制输出的测试信号借助USB接口模块(6)发送至主控通讯模块(5)的输入端，主控通讯模块(5)经信号转接控制模块(4)放大、锁存后将测试信号通过I/O端口模块(3)发送给被测电路，主控通讯模块(5)读取I/O端口模块(3)输出的响应信号，并将响应信号发送至主计算机(1)。
2. 根据权利要求1所述的一种数字电路板通用测试系统，其特征在于所述的信号转接控制模块(4)包括方向配置端口模块(4A)、激励输出端口模块(4B)和响应读取端口模块(4C)，以上三个模块将计算机(1)发来的信号进行信号放大与信号锁存，根据测试程序对被测电路的测试过程中需求发送端口配置命令，使方向配置端口模块(4A)实现对I/0端口模块(3)的端口数据方向配置，并激励输出端口模块(4B)将测试激励信号发送I/0端口模块(3)的输入端，响应读取端口模块(4C)接收I/0端口模块(3)输出的测试结果响应信号，并将响应信号通过USB接口模块(6)发送给主计算机(1)。
3. 根据权利要求1或2所述的一种数字电路板通用测试系统，其特征在于所述的信号转接控制模块(4)先采用CPLD系列芯片LC4128进行信号转接控制、采用芯片74LS244进行信号放大、采用芯片74LS373进行信号锁存。
4. 根据权利要求1所述的一种数字电路板通用测试系统，其特征在于所述的1/0端口模块(3)采用芯片TS5A23157，芯片TS5A23157将信号转接控制模块(4)发来的端口配置信号和测试激励信号转发给被测电路，并将被测电路的响应信号反馈送至信号转接控制模块(4)的输入端。
5. 根据权利要求1所述的一种数字电路板通用测试系统，其特征在于所述的模块的1/0端口数量为256个。
6. 根据权利要求1所述的一种数字电路板通用测试系统，其特征在于所述的主控通讯模块(5)的主控芯片为CPLD系列芯片LC4128，CPLD系列芯片LC4128的输入端接收主计算机(1)发来的测试指令信号，输出端连接信号转接控制模块(4)， CPLD系列芯片LC4128的反馈信号端将测试响应信号发送至主计算机(1)。
7. 根据权利要求1所述的一种数字电路板通用测试系统，其特征在于所述的USB接口模块(6)中的芯片是FT245BM，由5V基准电源供电，实现主计算机(1)与下位机(2)的信息传输。
专利摘要一种数字电路板通用测试系统，解决既保证测量准确度高又实现对通用电路都能够进行测试的技术问题，采用的技术方案是，测试系统包括安装有测试程序和自动测试生成系统的主计算机和测试执行的下位机，其中下位机的系统结构中包括与被测电路连接用的I/O端口模块、信号转接控制模块、主控通讯模块与主计算机连接的USB接口模块，主计算机控制输出的测试信号借助USB接口模块发送至主控通讯模块的输入端，主控通讯模块经信号转接控制模块放大、锁存后将测试信号通过I/O端口模块发送给被测电路，主控通讯模块读取I/O端口模块输出的响应信号，并将响应信号发送至主计算机。本实用新型优点是结构简单、扩展性好，通用化、标准化程度高。
文档编号G01R31/317GK201489086SQ200920103738
公开日2010年5月26日 申请日期2009年7月17日 优先权日2009年7月17日
发明者吕晓明, 王振生, 连光耀, 邓大权, 陈星 , 黄考利 申请人:中国人民解放军63908部队