一种弹上计算机便携式测试系统技术方案

技术编号：40420866 阅读：7 留言：0更新日期：2024-02-20 22:39

本发明专利技术涉及一种弹上计算机便携式测试系统，属于计算机测试领域。本发明专利技术将被测设备的所有接口功能集成与一体进行测试，将原本独立的RS422通信板卡、RS485通信板卡、1553B通信板卡、光通信板卡、输入开关量板卡、输出开关量板卡的功能全部集成在一张板卡中，实现原先的全部功能，代替原解决方案。应用于被测产品的应力筛选试验、环境试验等试验场景，可提高测试的通用化、自动化、智能化，缩短试验时间，节省设备开发以及试验成本。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机测试领域，具体涉及一种弹上计算机便携式测试系统。

技术介绍

1、在未来战争中，导弹或反导武器系统(以下简称“被测对象或产品”)是最重要的武器装备，其研制、生产、使用、作训、维护、维修、保养均需要使用综合测试系统,保证其安全、可靠。测试系统是检测产品质量的重要手段，是研制厂家、用户必不可少的设备。

2、在研制过程中，产品调试、整机测试，出厂检测、验收交付，环境试验等环节，均需要测试系统来保证产品性能。现有基于pxi平台的测试系统具有测试效率高、自动化水平高、可靠度高及操作柔性化等特点，该技术在电子产品设计、生产、测试和检验中得到了大范围的应用。

3、但现有测试系统由于采用ni的pxi平台，机箱较大，板卡较多，接线复杂，运输不便，并不适合试验(应力筛选试验、环境试验、电磁兼容试验、可靠性试验等)和外场排故等场景的使用。在试验的应用场景，并不需要测试产品的性能(阻抗、电压、波形、时序关系等)的自动测试，只需要对被测产品的功能进行测试。并且现有基于pxi平台的测试系统价格昂贵。

4、针对试验和外场排故的应用场景，设计一款便携式综合测试系统十分必要。

5、目前弹上计算机测试系统由于采用ni的pxi平台，机箱较大，板卡较多，接线复杂，运输不便，并不适合试验(应力筛选试验、环境试验、电磁兼容试验、可靠性试验等)和外场排故等场景的使用。

6、现有测试系统的方案如图1所示，在产品批量生产的试验测试等方面，存在巨大缺陷：

7、1、体积较大，不便运输；

8、2、接线复杂，需要配置成熟设计和测试人员；

9、3、适合被测产品的单板级、整机级调试、所检、验收等测试，不适合外出试验和携带；

10、4、相比于便携式方案，价格昂贵。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种弹上计算机便携式测试系统，以解决现有测试系统存在的上述问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种弹上计算机便携式测试系统，该测试系统包括：具有程控功能直流稳压电源和便携式硬件平台；

5、直流稳压电源为便携式硬件平台和被测产品提供所需电源电压，便携式硬件平台可以通过网线口对直流稳压电源进行控制，便携式硬件平台与被测产品通过测试线缆连接；

6、便携式硬件平台包括：具有pcie功能的上翻式便携计算机和功能测试板卡，其中功能测试板卡放置于计算机的pcie插槽中；

7、功能测试板卡的核心板选用ac7z100核心板，其中的zynq芯片是zynq7000系列的xc7z100-2ffg900，zynq芯片的ps系统集成了两个arm处理器，zynq芯片的fpga内部含有丰富的可编程逻辑单元；

8、功能测试板卡的底板的电路为与被测产品相对应的功能接口和与上翻式便携计算机的功能接口电路，与被测产品相对应的功能接口电路包括：弹地rs422通信、rs485通信、1553b通信、光纤通信、输入开关量和输出开关量；与上翻式便携计算机的功能接口电路包括：pcie接口、网口和串口；

9、该测试系统软件包括：上位机软件、底层驱动软件、嵌入式arm软件、底层支持fpga软件，其中，嵌入式arm软件中，arm core1为弹地通信arm软件、arm core2为功能测试板卡测试支持arm软件；

10、fpga中运行的软件为功能测试板卡底层支持fpga软件，该fpga软件负责rs422、rs485、1553b、光通信协议逻辑转换功能，将解析好的数据供arm进行读写；

11、arm core1为弹地通信arm软件，负责发送上位机的测试命令，接收被测产品返回地面的数据；

12、arm core2为功能测试板卡测试支持arm软件，负责执行具体命令的对应响应，判断收发数据是否一致。

13、进一步地，便携式测试系统的核心硬件为功能测试板卡，该板卡放置于上翻式便携式计算机的pcie扩展插槽位置。

14、进一步地，功能测试板卡由“核心板+底板”组成，核心板和底板的连接采用高速接插件。

15、进一步地，核心板的信息处理架构为：“dsp+fpga架构”、“arm+fpga机构”或soc架构等。

16、进一步地，底板采用“刚柔结合pcb设计”，刚性pcb板包括核心板安装板、与被测产品连接的接口单元和pcie接口单元，核心板安装板、与被测产品连接的接口单元之间、核心板安装板、pcie接口单元之间通过柔性pcb板连接。

17、进一步地，核心板使用了4片micron的512mb的ddr3芯片mt41j256m16ha-125,总的容量达4gb，其中ps和pl端各挂载两片，分别组成32bit的总线宽度；ps端的ddr3 sdram的最高运行速度为533mhz，pl端的ddr3 sdram的最高运行速度为800mhz。

18、进一步地，核心板上集成了2片256mbit大小的qspi flash和8gb大小的emmcflash芯片，用于启动存储配置和系统文件。

19、进一步地，windows7系统下的上位机软件为便携式测试系统的顶层应用软件，该软件直接与操作者进行交互，采用labview语言进行开发；底层驱动软件为windows7系统下基于pcie功能测试板卡的驱动，实现上位机软件与硬件板卡进行数据交互，采用visa库进行开发。

20、进一步地，上位机软件发送“1553b通信测试”命令时，该测试系统的工作步骤为：

21、s1、测试系统的arm core1：弹地通信arm软件通过rs422接口向被测产品发送“1553b通信”测试命令帧；

22、s2、被测产品接收命令帧并进行判读，然后通过1553b接口向测试系统发送测试数据；

23、s3、测试系统的arm core2：功能测试板卡测试支持arm软件接收被测产品的测试数据，如果超过1s仍未收到应答帧，则认为超时；

24、s4、测试系统的上位机软件对接收到的测试数据进行判读，然后通过1553b接口立即向被测产品回复测试应答帧数据，该数据内容即为测试数据；

25、s5、被测产品接收测试应答帧并进行判读，然后通过422接口向测试系统发送地面测试应答帧结果；

26、s6、测试系统的arm core1：弹地通信arm软件接收地面应答帧结果，并显示测试结果。

27、进一步地，多个单项测试组合，编辑成一定的序列，并且对每项的测试间隔进行设定，应用于高、低温试验测试。

28、(三)有益效果

29、本专利技术提出一种弹上计算机便携式测试系统，通过本专利技术设计的弹上计算机便携式测试系统实现了弹上计算机的便携式功能测试，将被测设备的所有接口功能集成与一体进行测试，将原本独立的rs422通信板卡、rs485通信板本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，该测试系统包括：具有程控功能直流稳压电源和便携式硬件平台；

2.如权利要求1所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，便携式测试系统的核心硬件为功能测试板卡，该板卡放置于上翻式便携式计算机的PCIe扩展插槽位置。

3.如权利要求2所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，功能测试板卡由“核心板+底板”组成，核心板和底板的连接采用高速接插件。

4.如权利要求3所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，核心板的信息处理架构为：“DSP+FPGA架构”、“ARM+FPGA机构”或SoC架构等。

5.如权利要求4所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，底板采用“刚柔结合PCB设计”，刚性PCB板包括核心板安装板、与被测产品连接的接口单元和PCIe接口单元，核心板安装板、与被测产品连接的接口单元之间、核心板安装板、PCIe接口单元之间通过柔性PCB板连接。

6.如权利要求1所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，核心板使用了4片Micron的512MB的DDR3芯片MT4

7.如权利要求1所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，核心板上集成了2片256MBit大小的QSPI FLASH和8GB大小的eMMC FLASH芯片，用于启动存储配置和系统文件。

8.如权利要求1所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，Windows7系统下的上位机软件为便携式测试系统的顶层应用软件，该软件直接与操作者进行交互，采用LabView语言进行开发；底层驱动软件为Windows7系统下基于PCIe功能测试板卡的驱动，实现上位机软件与硬件板卡进行数据交互，采用VISA库进行开发。

9.如权利要求1-8任一项所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，上位机软件发送“1553B通信测试”命令时，该测试系统的工作步骤为：

10.如权利要求9所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，多个单项测试组合，编辑成一定的序列，并且对每项的测试间隔进行设定，应用于高、低温试验测试。

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【技术特征摘要】

1.一种弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，该测试系统包括：具有程控功能直流稳压电源和便携式硬件平台；

2.如权利要求1所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，便携式测试系统的核心硬件为功能测试板卡，该板卡放置于上翻式便携式计算机的pcie扩展插槽位置。

3.如权利要求2所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，功能测试板卡由“核心板+底板”组成，核心板和底板的连接采用高速接插件。

4.如权利要求3所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，核心板的信息处理架构为：“dsp+fpga架构”、“arm+fpga机构”或soc架构等。

5.如权利要求4所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，底板采用“刚柔结合pcb设计”，刚性pcb板包括核心板安装板、与被测产品连接的接口单元和pcie接口单元，核心板安装板、与被测产品连接的接口单元之间、核心板安装板、pcie接口单元之间通过柔性pcb板连接。

6.如权利要求1所述的弹上计算机便携式测试系统，其特征在于，核心板使用了4片micron的512mb的ddr3芯片mt41j256m16ha-125,总的容量...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏旭，孙雪飞，程磊，郑昊，樊周华，马科研，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：

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