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自动测验体系规划之测验总线

微电子、计算机、传感器和信息处理技术等现代科技的发展,对自动检测技术的发展提供了有利的条件,奠定了新一代ATS的基础,成为推动其体系

微电子、计算机、传感器和信息处理技能等现代科技的开展,对主动检测技能的开展供给了有利的条件,奠定了新一代ATS的根底,成为推进其体系结构、测验办法、测验技能不断进步的强壮动力。主动测验设备(ATE)和主动测验体系(ATS)的研讨,已成为世界各国开展的要点。现在,在ATS技能方面,规范化、模块化和系列化已经成为开展的必然趋势。规范化的总线技能是ATS开展的关键技能根底,现在在主动测验范畴,多总线技能并存,出现出“百家争鸣、百家争鸣”的局势。首要的测验总线有VXI、PXI、LXI和AXIe等。

1 VXI和PXI总线

VXI总线规范于1992年9月被IEEE规范局同意为IEEE-1155-1992规范。VXI总线是测验仪器模块化的杰出代表,它具有安稳的电源、强有力的冷却才能和严厉的RFI/EMI屏蔽。具有结构紧凑、数据吞吐才能强、守时和同步准确等特色,适用于组成大、中规划的主动丈量体系和对速度、精度要求高的运用场合。VXI首要用于大型的ATE体系、航空、航天等国防军工范畴。

以NI公司为首的PXI体系联盟建立于1997年9月。PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)不仅是一个总线技能,一起也是一个依据PC技能的模块化I/O的规范,为依据PC的主动化测验丈量与操控体系架构增加了集成的守时和同步功用、工业级的巩固规划、以及更多的通道数。

2 LXI和AXIe总线

2004年9月,以安捷伦公司为首的LXI总线联合体建立,2005年发布LXI规范1.0版别,并推出第一批LXI模块。LXI总线的根底设施是以太网,经过高速以太网完结仪器体系从局域至广域的全球连网,依托IEEE1588准确守时协议取得整个仪器体系的全球守时同步。意图是以简略、经济、高速、有用的硬件和软件构建新一代的测验丈量体系,其意图是替代已运用40年的GPIB总线。

2009年11月,安捷伦科技有限公司、艾法斯公司和Test Evolution公司联合建立AXIe联盟,旨在开发和推行AXIe系列规范。AXIe在拟定之初参阅了AdvancedTCA、PXI、LXI和IVI等现有的规范,是一个以AdvancedTCA为根底的开放式规范,其方针是创立一个由元器件、模块和仪器组成的动态体系,推进通用仪器和模块化测验的开展。AXIe规范可供给最大的可扩展性,满意各种渠道的需求,包含通用机架仓库式体系、模块化体系、半导体ATE体系,以及工作台和模块化插件。

3 PXI、LXI和AXIe的比较

PXI总线具有较高的总线带宽,一起具有十分低的传输推迟,这一点是其他总线所无法比拟的,一起PXI经过升级到PXI Express总线,能够完结更高的速度和更大的带宽,可是PXI总线的模块化规划约束了其向更大规划、更广局域的主动测验体系的扩展才能。

LXI总线依据以太网,因而其扩展才能较强,但由于其选用仪器化规划,在本钱上不具备优势,一起在软件开发和传输速率上有必定的局限性。

与VXI和PXle总线技能比较,AXIe可供给更大PCB尺度、输出功率、高效散热、高速灵敏的数据通讯架构,以及AdvancedTCA规范的灵敏性,一起还能与AdvancedTCA规范兼容。其首要特色为面积为900 cm2的模块电路板;多达62个通道的本地总线可使相邻模块数据传输速率到达600 Gbit·s-1;低时延和高速PCI总线使仪器至计算机间的数据传输速率到达10 Gbit·s-1;行业规范和灵敏的LAN通讯以及可用于仪器同步的总线和径向分布式计时和触发。

4 依据AXIe总线的ATS规划

AXIe选用分层体系结构,建立在AdvancedTCA规范(PICMG 3.0和3.4)的根底上,可供给大型PCB、LAN、PCIe和体系管理等特性。依据AdvancedTCA的AXIe1.0规范适用于通用仪器,并增加了中心触发功用、守时功用和高速本地总线。AXIe1.0是在背板1区和2区衔接器上完结上述功用的,无需指定后面板衔接器或运用模块或背板3区的接口。AXIe1.0还可针对特定运用范畴进行扩展规划,例如半导体测验(AXIe3.1),并可包含关于模块后面板衔接的规则。

AXIe仪器可在典型的机架堆叠式装备中与依据现有规范PXI、LXI和IVI的仪器完结集成。例如,PXI仪器能够在机架中笔直装置并运用机架式装置、嵌入式或台式操控器。在同一机架中水平装置的AXIe模块可作为虚拟PXI或LXI仪器运用。机架中还可增加LXI归纳仪器。

依据PCIe的AXIe仪器模块可像PGIe模块相同充任操控计算机,其工作方式与PXI仪器模块相同。依据LAN的AXIe仪器模块可像网络节点相同充任操控计算机,其工作方式与LXI仪器相同。一切这些仪器均能运用契合IVI规范、可在一切运用程序开发环境中运转的驱动程序。

依据AXIe总线的某型地上测验设备毛病确诊主动测验体系硬件构成如图1所示。

软件体系包含测验确诊渠道、用户界面、数据信息管理渠道及在线协助等功用模块。测验确诊渠道依据操作人员输入的确诊过程、模仿鼓励、数据鼓励、信号类型、测验节点、仪器操作等完结测验确诊程序对被测仪器设备进行毛病确诊和定位,一起供给主动监测和信息提示功用;用户界面生成确诊履行界面的显现内容,完结人机界面的交互设置;数据信息管理渠道完结设备毛病计算和板级毛病计算剖析、毛病趋势剖析和预测验功用,完结毛病确诊测验、信息剖析反应的交融。测验软件选用LabVIEW开发。LabVIEW软件供给了对AXIe设备的杰出支撑,能够完结对测验数据的无缝衔接。阅读界面选用测验软件构成,如图2所示。

5 主动测验体系的开展趋势

经过PXI、LXI和AXIe等测验总线比较能够看出,关于主动测验体系来说,其终究的意图是供给高速、高度主动化、高兼容性的测验设备和程序,其开展趋势将持续沿着规范化、系列化和模块化方向开展,一起加大选用新式体系总线、高功能计算机、人工智能与专家体系等各种新技能的力度,进一步改进ATE/ATS的归纳功能。一起ATS设备将向小型化、便携化和通用化方向开展。为降低本钱,测控体系将很多选用COTS技能,进一步加强体系的互换性和互操作性,保证体系的先进性、老练性、和安稳性,重视归纳确诊支撑体系规划思维,向毛病确诊和测验一体化体系的开放式结构开展。测控总线将出现多总线并存的特色,可是测控总线终究的结果是跟着计算机技能的开展,完结总线技能的一致。

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