《5(第5章 计算机辅助测试)-LB20130906(自学为主)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5(第5章 计算机辅助测试)-LB20130906(自学为主)（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 计算机辅助测试,主讲教师：龙兵,电路与系统自动化测试、诊断、预测与可测性设计,研究方向：,联系方式 ：清水河主楼C2401, Tel:61830316, .欢迎对我们研究方向感兴趣的同学加入到我们的团队！,第5章 计算机辅助测试,第5.1节 计算机辅助测试（CAT）的基本概念CAT结构模型逻辑和功能描述测试算法,电子科大CAT室,第5.1节 计算机辅助测试的基本概念5.1.1 什么叫CAT？,什么叫CAT？计算机辅助测试（CAT-Computer Aided Testing）是借助于计算机来实现测试任务的手段和方法。它是计算机辅助工程（CAE- Computer Aided Engin
2、eering）中的一大类：CAD- Computer Aided Design 计算机辅助设计CAM- Computer Aided Manufacture 计算机辅助制造CAA- Computer Aided Analyse 计算机辅助分析计算机辅助工程一体化结构：,CAD,CAM,CAT,一体化控制系统,设计要求,优质产品,修改制造,修改设计,电子科大CAT室,5.1.2 CAT,5.1.2 CAT,第一代自动测试系统多为专用系统，通常是针对某项具体任务设计的，其接口也是专用的。因此，第一代自动测试系统通用性很差。,Tektronix TDS7000 Digital Oscilloscop
3、es,5.1.2 CAT,第二代自动测试系统主要特点是采用了标准的可程控测量仪器接口总线（IEEE 488)、可程序控制的仪器和计算机。但是它没有突出计算机的作用，基本上还是对传统的人工测试模拟。在70年代末，又提出了第三代自动测试系统。它的体系结构主要分为三部分：微型计算机、通用硬件和应用软件。其中计算机和测试工作站是第三代自动测试系统的核心。,5.1.2 CAT,5.1.2 CAT,进入90年代，由美国NI公司提出了“软件就是仪器”的思想标志着新的测试仪器-虚拟仪器的诞生。特点：在通用硬件平台确定后，由软件取代传统仪器中硬件来完成的仪器功能。这样，仪器的功能是由用户根据需要用软件来定义，而
4、不是由厂家来定义。因此，它比传统仪器性能更优越，使用更灵活,5.1.2 CAT,5.1.2 CAT,第5.1节 计算机辅助测试的基本概念5.1.2 CAT的结构模型,CAT的概念模型与结构模型,测试算法,测试软件,测试结果,计算机,被测系统,计算机,测试结果,T,Y（输入响应,X（测试矢量）,接口,测试图形发生器,被测系统,Y,X,T,概念模型,结构模型,完成三个基本任务：X，Y，T=X；Y作用：保证产品质量，提高产品合格率,测试矢量生成 X,测试响应 Y,电子科大CAT室,测试系统总线标准的发展,仪器总线,计算机总线,1977,IBMPC,1981,TRS80,1972,GPIB,VME,1
5、982,ISA,1984,1989,EISA,1991,PCI,1994,CPCI,2000,PCI-X,2004,PCIExpress,1992,VXI,1997,PXI,LANARPAnet3Nb/s,1969,1980,Ethernet10Mb/s,Ethernet10Mb/s,1995,IEEE802.3,1985,Ethernet1Gb/s,2000,Ethernet10Gb/s,2004,LXI,2004,模拟仪器,GPIB台式仪器,模块化仪器,网络化虚拟仪器,5.1.2 CAT-GPIB,GPIB台式仪器,5.1.2 CAT-GPIB,CAT的概念模型与结构模型,5.1.2 CA
6、T-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,5.1.2 CAT-GPIB,PCI-GPIB,USB-GPIB,ENET-GPIB,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2 CAT-VXI,(1)优良的硬件和软件的互操作性；硬件：全世界的VXI模块都通用； 软件：仪器软件，控制器和操作系统，编程语言的互操作性；(2)高的数传输率；主总线为40Mbyte/s，MXI
7、多机箱总线为20Mbyte/s，模块间的本地总线为1Gbyte/s-2Gbyte/s；(3)可靠性高，环境适应能力强（模块，机箱）；(4)体积小，重量轻，可移动性好-特别适于机载测试系统；(5)开放式结构，易于组建，扩展和重构；,5.1.2 CAT-VXI,严格的尺寸：B(20个插槽)/C/D(13个插槽)，用得最多是C尺寸机箱；严格的屏蔽(EMC)、冷却(通风)、电源(功率，纹波)的要求，有严格的测试标准；背板总线：严格的设计要求(传输速率高)，8至12层印刷板；便携式机箱：槽数为4，5，6槽；,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2
8、CAT-VXI,PC根结点,4.5mIEEE-1394B,主机箱 1枝结点,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2 CAT-VXI,系统硬件：VXI控制器：内嵌式控制器（电子科技大学研制）可选用：GPIB-VXI转换器(电子科技大学研制)，MXI，1394； VXI仪器模块：微波源，功率计，频谱仪，微波开关，示波器，频率计等；软件平台：VXI可视化图形编程软件工具（电子科技大学研制）；操作界面：可视化图形界面，操作简单易用；,5.1.2 CAT-VXI,5.1.2 CAT-PXI,5.1.2 CAT-PXI,5.1.2 CAT-PXI,5.1.2 CAT-LXI,引起了美国国防部和各界的高度重
9、视，网络化、模块化测试系统的革命！,LXI=LAN Xtensions for InstrumentLAN=Local Area Network 局域网2004年9月20日安捷伦和VXI科技公司联合推出LXI网络化测试系统总线LXI联盟筹备委员会于2005年6月9日在美国加洲SAN DIEGO成立，成员有DOD和Agilent等44家著名仪器公司，是一个非盈利组织。2005年9月24日制定出LXI标准1.0版.,5.1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-LXI,LXI综合了VXI和Ethernet的优点，为用户提供高可靠性、紧凑灵活、体积小、成本低廉、性能优异、生命周期长的自动测试系统；
10、Ethernet（LAN）已安装到每一台计算机，并已得到人们的广泛接受。网络硬件的售价在降低，速度在增加，LAN提供的对等层通信是其它点对点接口标准所不能实现的；高速LAN替代专用测试接口，日益增长的Ethernet吞吐能力（10Gbit/s），能满足军事测试领域更快数据传输率的需要；LXI的体系结构不受带宽、软件和计算机背板结构的限制，使用灵活、是新一代自动测试系统的理想方案；,5.1.2 CAT-LXI,LAN连通能力使LXI模块能在世界任何地方访问，构成分布式网络测试系统。以太网的连接距离可达100米（点到点）, 使用hub、开关、路由器的环绕半径为200米，如果使用光纤可扩展到数千公里
11、；基于LAN的模块可构成模块化的合成仪器结构，合成仪器的内置软件可以实现多种不同功能的仪器； 基于LAN的仪器模块可以方便地组成各种测试系统，减少了昂贵的机架和测试控制器，而使用LAN插槽、低价格的LAN和USB电缆。,LXI连接电缆,5.1.2 CAT-LXI,合成仪器:通过标准化的接口将一系列基本的硬件和软件部件进行连接的可重配置系统。利用数字处理技术来产生信号，进行测实现标定、校正等功能。完成不同的测试任务其核心思想是基于模块概念和组件技术。将传统仪器分割成一此基本功能模块，并融合高速处理器和现代总线技术，有效地增加测试系统的功能与灵话性.降低开发成木.提高测试效率.,5.1.2 CAT
12、-LXI,LXI标准将仪器定义为三类： C类:独立的台式仪器用LAN取代GPIB，具有LAN能力；最小的机械约束； 具有Web接口(XML)IVI 驱动器（API）B类：为分布式测试系统而设计的仪器满足C类仪器的要求具有IEEE 1588 LAN同步功能，硬件触发器，无总线触发； 无控制面板最小的机械约束； 具有以太网电源；A类：为分布式测试系统而设计的仪器 模块满足C类和B类仪器要求快速硬件触发总线作为合成仪器模块,A,B,C,LAN仪器,LAN仪器,LXI模块,分布式系统,独立（台式）仪器,分布式系统,5.1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-LXI,5.
13、1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-LXI,LXI C类,81141A 脉冲图形发生器,81133A/34A 脉冲图形发生器,N5700 系统DC电源,N6700 模块化电源系统,N8211A 20/40GHz 模拟上变频器,N8201A 26.5GHz 下变频器,N8221A 30MS/s 中频数字化仪,LXI A类,N8241A 1.25GHz任意波形发生器,N8212A 20GHz矢量上变频器,2006年新产品,通用仪器模块,RF/微波仪器,2005年11月新产品,模块化电源系统,数字多用表,2005年宣布的30种 LXI产品,5.1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-LX
14、I,VXI 开关模块用于LXI-VXI混合系统,LXI-VXI 0槽接口,LXI模块开关机箱,触发总线,USB/GPIB接口82357A,LAN/GPIB网关E5810A,以太网USB-HubE5813A,5.1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-LXI,5.1.2 CAT-分布式自动测试系统,第5.1节 计算机辅助测试的基本概念5.1.3 电路描述,逻辑与功能描述用高级语言描述被测系统的逻辑结构或逻辑功能-即将待测试电路送入计算机，以便测试；高级语言描述 低级语言描述，变换成逻辑方程；CAT对描述语言的要求：简明，准确，通用，独立，多级处理，模块化，可扩展性好，自动生成文件，交互性好，
15、效率高； 描述语言：VHDL，RTL等例：电路描述（国际通用）(1)用逻辑表达式描述INPUT x1,x2,x3OUTPUT C,EC=x1x2E=x1x2+x3(2)用基本元件描述INPUT (x1,x2,x3)OUTPUT (C,E)C=ANDE=OR(C,x3),G1,G2,x1,x2,T1,T2,1,2,3,T3,x3,T4,T5,3,2,1,C,E,(3)用网络描述 AND G1 OR G2 x1(T1,G1.1) x2(T2,G1.2 C(G1.3,T4,G2.1) x3(T3,G2.2) E(G2.3,T5),此外，也可用简化表，传递d矢量，d立方描述！,电子科大CAT室,5.2 d算法程序,例：用简化表或传递d矢量描述被测电路简化表1 2 3 4 50 x x 0x 0 x 01 1 x 1 0 0 0 x 1 1 1 x 1,
