本实用新型涉及激励测试技术领域，具体的说是一种通用综合激励系统。
背景技术：
由于安全性、经济性以及效率等因素的考虑，使用航电系统仿真技术对于航电系统的研发来说是不可或缺的辅助与检验手段。通用综合激励系统的设计是为了测试航电系统的各项性能，给航电系统与其子系统的交联试验和接口功能验证提供一个良好的仿真激励运行环境，从而达到验证航电系统有效性及可靠性的目的。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种通用综合激励系统。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种通用综合激励系统，包括机箱，所述机箱内部安装有零槽控制器、离散量信号输出板、模拟量信号输出板、频率量信号输出板、同步器板卡、ARINC429板卡和RS422板卡；所述机箱一侧外表面安装有显示器；所述零槽控制器通过PXI总线连接所述离散量信号输出板、模拟量信号输出板、频率量信号输出板、同步器板卡、ARINC429板卡和RS422板卡，所述零槽控制器还连接所述显示器。
所述零槽控制器为基于PXI总线的嵌入式控制器。
所述离散量信号输出板包括光耦隔离模块和用于接收由PXI总线送来的模拟信息的FPGA控制模块；所述光耦隔离模块用于连接接插件，所述光耦隔离模块连接FPGA控制模块。
所述模拟量信号输出板包括光耦隔离模块、FPGA控制模块和模拟信号输出接口；所述模拟信号输出接口用于连接接插件，所述模拟信号输出接口连接所述光耦隔离模块，所述光耦隔离模块连接所述FPGA控制模块。
所述频率量信号输出板包括光耦隔离模块、FPGA控制模块和模拟频率信号输出接口；所述模拟频率信号输出接口用于连接接插件，所述模拟频率信号输出接口连接所述光耦隔离模块，所述光耦隔离模块连接所述FPGA控制模块。
所述同步器板卡包括DDS模块和FPGA控制模块；所述DDS模块用于连接接插件，所述DDS模块连接所述FPGA控制模块。
所述RS422板卡包括第一RS422输出接口、用于将RS422电平转换到LVTTL电平的第一RS422电平转换电路、第一磁耦隔离、第二RS422输出接口、用于将LVTTL电平转换到RS422电平的第二RS422电平转换电路、第二磁耦隔离和FPGA控制模块；所述第一RS422输出接口和所述第二RS422输出接口用于连接接插件，所述第一RS422输出接口连接所述第一RS422电平转换电路，所述第一RS422电平转换电路连接所述第一磁耦隔离；所述第二RS422输出接口连接所述第二RS422电平转换电路，所述第二RS422电平转换电路连接所述第二磁耦隔离，所述第一磁耦隔离和所述第二磁耦隔离连接所述FPGA控制模块。
本实用新型具有以下优点及有益效果：
1、本实用新型主机一体化设计，具备基本输出接口，可同时输出模拟量、离散量、频率量、同步器信号等多类型信号。
2、本实用新型中各个板卡都采用模块化设计，设计为3U标准PXI模块，可灵活组合、可方便扩展量测范围、增强测试能力。
3、本实用新型的硬件板卡上层采用标准PXI驱动，支持WinXP、Win7(32)、Win7(64)等多种操作系统，具有较强的兼容通用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的离散量信号输出板的结构框图；
图3为本实用新型的模拟量信号输出板的结构框图；
图4为本实用新型的频率量信号输出板的结构框图；
图5为本实用新型的同步器板卡的结构框图；
图6为本实用新型的RS422板卡的结构框图；
图7为本实用新型的RS422板卡的输出接口的电路图；
图8为本实用新型的RS422板卡的输入接口的电路图；
图9为本实用新型的光耦隔离模块的电路原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实用新型包括机箱，所述机箱内部安装有零槽控制器、离散量信号输出板、模拟量信号输出板、频率量信号输出板、同步器板卡、ARINC429板卡和RS422板卡；所述机箱一侧外表面安装有显示器；所述零槽控制器通过PXI总线连接所述离散量信号输出板、模拟量信号输出板、频率量信号输出板、同步器板卡、ARINC429板卡和RS422板卡，所述零槽控制器还连接所述显示器。
零槽控制器是基于PXI总线的嵌入式控制器。PXI嵌入式控制器为PXI测量系统提供具有高性能而紧凑的嵌入式计算机解决方案，配有标准设备(如：集成CPU、硬盘、RAM、以太网、视频、键盘/鼠标、串口、USB和其他外设)。
离散量信号输出板的结构框图如图2所示，主要包括光耦隔离模块和FPGA控制模块。其中FPGA控制模块是整块板的控制核心，接收由PXI总线送来的模拟信息，解析处理后，FPGA经过光耦隔离模块送至接插件上。考虑到信号较多，拟采用2块板卡来实现离散量输出功能。离散量信号输出板28V输出144路，5V输出10路，要求能够三态输出。由于离散信号输出的电压值较高，普通的磁耦合芯片无法满足需求，设计采用FPGA输出LVCMOS33标准的高低电平，经过高耐压光耦输出。
模拟量信号输出板的结构框图如图3所示，主要包括光耦隔离模块、FPGA控制模块和模拟信号输出接口。其中FPGA控制模块是整块板的控制核心，接收由PXI总线送来的模拟信息，解析处理后，分别送给不同的数模转换模块，完成数传摸转换，实现对每个数模转换模块的控制。数模转换模块完成数模转换，将FPGA控制模块送来的数字量信息转换为模拟量信息，最后输出到接口上。
如图4所示，频率量信号输出板要求0～3.3KHz，0～10V模拟频率量输出6路，频率量信号输出板功能框图如图4所示，主要包括光耦隔离模块和FPGA控制模块。其中FPGA控制模块是整块板的控制核心，接收由PXI总线送来的模拟信息，解析处理后，FPGA经过光耦隔离器送至接插件上。
同步器板卡结构框图如图5所示，主要包括DDS模块和FPGA控制模块。其中FPGA控制模块是整块板的控制核心，接收由PXI总线送来的模拟信息，解析处理后，FPGA经过DDS送至接插件上。54V输出3路，11.8V输出2路，36V输出1路。通过DDS输入相位可调的模拟量，交流耦合后叠加高压馈电输出。
ARINC429/HB6096为标准航空协议，本实用新型的实施例考虑采用市场成熟产品，选用某公司的ARINC429通用板卡，拟选用2块该板卡有如下特性：
1)多种收发通道配置：16收16发；
2)波特率软件可设置；
3)中断和查询方式可选；
4)每个发送和接收通道配备大容量FIFO；
5)FIFO触发深度软件可设；
6)可选可设置发送帧间隔和字间隔。
RS422板卡的结构框图如图6-8所示，主要包括RS422电平转换电路(包含RS422电平到LVTTL电平转换模块和LVTTL到RS422电平转换模块)磁耦隔离模块、FPGA控制模块、PXI桥模块及物理传输电路组成。其中FPGA负责接收由PXI总线送来的模拟数据，完成解析后按照对应的单机送给不同的RS422电平转换通道，完成LVTTL电平到RS422电平的转换，然后通过接口送给相应的单机；同时FPGA还接收由各个单机送来的数据，完成解析并按照一定格式进行打包，然后通过PXI总线上报给控制主机，由控制主机对数据进一步分析，完成测试。磁耦隔离模块对电路板起保护作用。RS422电平转换电路包括发送和接收部分，分别由DS26C31和DS26C32完成，实现LVTTL电平到RS422电平的转换和LVTTL到RS422电平转换。
在本实用新型的一个实施例中，所述RS422板卡包括第一RS422输出接口、用于将RS422电平转换到LVTTL电平的第一RS422电平转换电路、第一磁耦隔离、第二RS422输出接口、用于将LVTTL电平转换到RS422电平的第二RS422电平转换电路、第二磁耦隔离和FPGA控制模块；所述第一RS422输出接口和所述第二RS422输出接口用于连接接插件，所述第一RS422输出接口连接所述第一RS422电平转换电路，所述第一RS422电平转换电路连接所述第一磁耦隔离；所述第二RS422输出接口连接所述第二RS422电平转换电路，所述第二RS422电平转换电路连接所述第二磁耦隔离，所述第一磁耦隔离和所述第二磁耦隔离连接所述FPGA控制模块。
光耦隔离/磁耦隔离模块对电路板起保护作用。其电路如图9所示。
PXI接口提供+12V、+5V、+3V3，通过这几种电源进行二次转换，转换芯片由DC-DC，LDO等组成。本实用新型的实施例中，单板需要输出0～10V模拟量输出50路，0～100mV模拟量输出8路，0～±20V模拟量输出2路，由于路数比较多，因此采用多片DAC作为模拟信号输出接口，每片芯片均采用多通道的模拟信号输出芯片，需要保证不同通道不同值的恒定、连续输出。DA输出芯片采用AD5361，14位、540Ksps、16通道电压输出、输出电平-10V-10V。DAC输出经过运放OP484放大完成±20V的输出。
本实用新型采用PXI总线架构，PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)是一种基于PC技术的面向测试测量和自动化应用的坚固平台。PXI标准将PCI标准(具有PCI电气总线特性，同时具有坚固的、模块化的欧卡封装)与专用同步总线和软件特性结合在一起。一个PXI系统由三个基本部分组成——机箱、控制器、以及外围I/O模块。基于PXI的这种模块化架构，可以实现系统部分组件的单独升级，并且可以使测试系统能快速利用这些升级的组件所带来的新技术。
在PXI驱动上层采用动态链接库提供API函数，供软件调用，应用软件通过API函数接口对硬件板卡进行操作。硬件板卡中的逻辑由FPGA控制执行，FPGA与API函数接口中具有一一对应关系，通过PXI总线的寄存器映射下来，最终上位机通过API函数，可以实现各种复杂的操作，实现各个不同功能的测试任务。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。