导言
该多功用测验箱是一种新式专用测验仪器，其用处是为某一专用产品进行调试、保护而规划开发的，本测验箱的研制成功为出产和运用该专用产品的单位供给一种快速、高效的测验东西。该测验箱既能够接纳被测验产品的数字量或模仿量信号并进行处理，然后把所得到的成果数据发送给上位机；也能够直接接纳上位机的指令，并把上位机指令通过本测验箱的处理，操控被测验产品的作业；还能够进行其它辅佐功用的作业。体系结构图如图1所示。
1体系作业原理
该测验体系的作业原理如图2所示。
上位机与测验箱的通讯是双向的，接口电路选用规范串行接口芯片MAX232。89C51选用11.0592MHz振荡器。数据传输速度选用9600波特率。传输办法选用办法1。
被测验产品输入的数字信号，通过光电耦合后，挂在两个八重3状况驱动器LS245上，在逻辑电路的操控下，读入微处理器。
被测验产品输入的模仿信号，通过运算扩大器的处理，变成±10V规模的信号，在逻辑电路的操控下，由16选1模仿开关AD7506挑选其一，由12位并行输出模∕数转化器AD1674转化成数据，读入微处理器。
测验箱发送给被测验产品的数字操控信号锁存于逻辑电路中，通过驱动后操控继电器的作业；测验箱发送给被测验产品的模仿操控信号锁存于逻辑电路中，在逻辑电路的操控下，先把该操控信号中的数值锁存于各自的数∕模转化器AD767内部的数据锁存器中，再进行D∕A转化，变为模仿信号输出。AD767是并行输入、电压输出的12位数∕模转化器。关于要求的高压信号由高压运算扩大器OPA445、OPA3583发生完结。
模数∕转化、数∕模转化进程都是在微处理器的操控下主动完结的。
3 硬件电路规划
测验体系测验被测设备的16路数字信号和16路模仿信号，通过处理，把所得到的成果数据发送给上位微机；又接纳上位微机的指令，通过处理，发送给被测设备64路数字信号和8路模仿信号，操控被测设备的作业。
3.1 EPM7128简介
EPM7128是美国Altera公司出产的CPLD（杂乱可编程逻辑器材）芯片，其内部有2500个门可用，128个宏单元，答应对外有68个输入、输出引脚。该CPLD可编程逻辑器材支撑在线现场可编程操作，只要用一根专用电缆接到芯片的特定引脚上，无需拆下芯片，不需求编程器及芯片适配器，通过上位机打印口就可对芯片编程。
3.2 16路数字/模仿输入信号逻辑电路
被测验设备的16路模仿信号，通过运算扩大器扩大整形阻隔后，挂在16选1模仿开关电路AD7506上。需求转化某一路为数字时，首先由逻辑电路操控AD7506选通某一路。其逻辑电路由四∕十六 数字译码器74LS154和六重数据触发器74LS174组成。74LS174的输出端与AD7605的地址端口A、B、C、D和片选端口CS相连。74LS174的锁存由74LS154完结。逻辑电路操控AD7506选通某一路的办法是：把要转化的某一路模仿信号的16进制地址代码和AD7506片选信号，存于逻辑电路中的六重数据触发器74LS174中即可。今后便是由12位模∕数转化器AD1674进行A/D转化。A/D转化的逻辑电路由74LS154和六重数据触发器74LS174组成。74LS174的输出端与AD1674的操控端口CE、A0/SC、R/C、12/S和片选的端口CS相连。74LS174的锁存由74LS154完结。AD1674的12位输出数字端口，与单片机的P0端口衔接。依照AD1674的转化要求向IC21 74LS174锁存相应的数据，进行A/D的转化和转化成果的读取。对AD7506、AD1674运用时再加片选信号，可使芯片时通时断，不致于因长时间加电作业而发热，导致损坏，或不能正常作业，也节省了电能。一起为减轻单片机P0口的担负，AD1674的转化成果由单片机的P1口分两次读取［2］。
3.3 64路数字/8路模仿输出信号逻辑电路
操控被测验设备作业的64路数字信号，其16路根本信号先锁存于逻辑电路中的两个74273锁存器IC32、IC33中，通过两个AN8203驱动后，操控16个继电器作业，发生64路数字信号。两个锁存器的数据锁存由74LS154完结。64路数字输出信号操控的逻辑电路原理图如图4所示。
操控被测验设备作业的8路模仿信号，先把12位要转化的数值，存放于逻辑电路中的74LS273和74LS173中，再用74LS154选通其间一路12位数/模转化器AD767转化。发生的模仿信号，通过运算扩大器进行整形扩大，当然也有个阻隔作用，然后操控被测设备作业。
4 软件规划
测验箱体系的软件体系程序是比较抱负的。程序运用MCS51汇编语言编制，程序言简意赅，运转速度快。体系加电后程序主动发动，开端运转，先履行完体系初始化程序后，便等候中止，预备履行上位机发来的各项指令［3］。测验箱的程序流程框图如图5所示。
为了简化用户的操作，咱们对上位微机的一切指令进行分析研究，概括总结六条指令。其间四条为单字节指令，两条为双字节指令。这样处理，用户操作起来便利简略。上位机宣布的指令及其功用如下：
A、 0X：上位微机要求读取产品输入给测验箱的一路模仿量，X为通道号，取值规模为0~F。测验箱接到上位微机的指令后，操控该路模仿信号进行模数转化，成果以两个字节送给上位微机。前一字节为数据的高八位，后一字节的高四位为数据的低四位，后四位为通道号。
B、 10 ：上位微机指令测验箱自检。测验箱自检后，成果回来上位微机。
C、 2X：上位微机要求读取产品输入给测验箱的一路数字量，X为通道号，取值规模为0~1。测验箱读取该路产品输入的数字量，以一个字节送给上位微机。
D、 3X：其它功用。
E、 4X XX：这是一条双字节指令，上位微机要求通过测验箱的发送给产品的一路数字量，前X为通道号，取值规模0~1。后两个X，X取值规模为0~F，XX是一个字节的数据。测验箱把该数据锁存在其通道上，操控产品作业。
F、 XX XX：这也是一条双字节指令。双字节指令仅此两条。上位微机要求通过测验箱发送给产品一路模仿量。前X为通道号，X取值规模为8~F。后三个X数据，X取值规模为0~F，XXX是12位二进制数据。测验箱把该数据转化为相应的模仿信号，并作处理，发送给产品。
程序的这样处理，有利于测验箱功用的进一步开发，满意用户的更多要求。
4 结束语
该多功用测验箱的研制成功，处理了出产第一线的急需，也处理了用户的修理困难。通过专家鉴定，具有国内领先水平。本测验箱通过用户运用，功用牢靠，提高了测验功率和质量，减少了测验现场的劳动强度和人为因素引起的记载与计算误差，为现场测验的主动化与测验数据的科学管理供给了根本条件。依据技能合同，该测验箱精度高，抗干扰作用好，功用安稳，作业牢靠，便于保护修理，操作简略便利，且各项技能指标均到达规划要求，得到用户好评。今后，可在改进型中添加更多的功用。
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