基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)测试系统

　　2. PXI测试系统构想

　　随着产品种类越来越多，测试功能越来越复杂PCB板来说，普通的FCT功能测试台已经无法实现一些特殊的功能测试，例如：音频，视频等功能测试。能不能构建一个统一的测试平台来实现大部分的FCT功能测试呢?首先我们设想的测试平台必须具有如下测试功能：

　　1) 多路双向高速I/O可以实现对测试治具状态监测的同时，能够模拟I2C等协议实现对PCB板的多数芯片的时序控制。

　　2) 多路模拟量输入输出，可以模拟一些波形信号作为PCB板的的输入信号。

　　3)多通道可控制继电器阵列，方便实现对信号通断控制。

　　4) RS232, RS485串口卡，实现串口协议通信。

　　5) 采集电压，电流的程序控制万用表功能。

　　6) 可实现频率，波形采集的示波器。

　　7) 视频产生和采集分析功能。

　　8) 音频采集分析功能。

　　9) 可编程电源。

　　10) 统一编程的软件。

　　针对如此多的功能实现，倘若都采用仪器设备，单从费用上来说构建这样一个复杂的FCT测试系统会是一个不小的开支，这时我们想到了NI。NI作为测试测量业内的专家，为我们提供了很好的技术服务，经过仔细的需求分析，帮我们推荐了上面的产品清单，我们仅花费了最初一半费用就最终实现了我们的系统构想。

　　3. 系统构架组成

　　以往一个简单的FCT功能测试台，测试治具是必须的，然后根据PCB板的不同功能需求，设计制作各种功能的电路底板，然后接线到针盘底座，最后对单片机进行编写Firmware软件。大多通过液晶屏显示测试结果，复杂一些的还需要通过串口与上位机编写的PC软件进行通信控制，以实现各种测试功能。

　　基于PXI的FCT功能测试台让测试工程师从频繁的设计制作各种电路板，无休止的编写Firmware软件，不断的连接布线中解脱出来。

　　该FCT功能测试平台的系统构架主要有如下优势：

　　1) 统一的硬件资源分配。

　　将各种型号的PXI板卡插入PXI-1045 18槽3U机箱后，按照各种

　　板卡的接口地址，进行统一资源分配。通过SCSI接口电缆将端口线引出到我们称之为“Interface Receiver”的机架侧面上。

　　2) 统一的测试治具接口。

　　该“Interface Receiver”的顶端是一个固定尺寸的针床底座。通过统一尺寸的测试治具底座接口，从而进一步实现了将待测PCB板的TP(TestPoint)的信号引入到PXI板信号采集端。

　　3) 可编程电源控制。

　　通过GPIB控制可编程电源，实现了对各种待测PCB板一定范围内任意电压，电流的稳定供给。

　　4) 统一的上位机软件控制界面。

　　利用LabVIEW8.2.1的图形化编程软件，规范统一了上位机软件编程界面，对各个板卡的操作实现了模块化编程，大大提高了编程效率。

　　5) 合理的机柜布局。

　　因为是一个综合的FCT测试系统，必然要对设备有个合理的布局，我们采用了2m×1.2m×1.4m的机柜，分5层布局，由下往上依次设备是可编程电源，PXI设备，测试夹具， PC机，视频监视器，PC显示器。这样的一个机架紧凑而合理。

　　最终我们构建的测试架如图1所示。

　　4. PXI测试硬件构成分析

　　1) PXI-6533, PXI-6070E的选择

　　PXI-6533 拥有32条数字I/O线 (5V TTL/CMOS)，速度高达13.3 MB/s其中的任意两个I/O完全可以模拟一个I2C总线协议。数量上也足够满足我们对PCB板I/O控制的需要。对于PXI-6070E的选择我们看中的是它具有两通道的模拟量输出，可以通过软件编程模型输出一些特定波形，如正弦波、三角波等，很多时候可以作为音频信号源使用。