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自动测试系统中的关键技术研究与实现

作　者: 倪瑞萍
导　师: 黄昶
学　校: 华东师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 虚拟仪器技术状态机 SCPI NI CompactRIO 分布式嵌入式实时系统自动测试系统
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文设计了一种基于Real Time和FPGA技术,通过共享变量通信实现Host、RIO与FPGA数据交互的自动测试系统。该系统引入了完善的状态机制,建立了可靠的命令解析机制,在CompactRIO嵌入式平台上,实现了测试系统的逻辑控制、数据采集、数据传输和数据处理等功能。该自动测试系统提供了良好的人机交互界面,系统中使用配置文件记录测试信息,减轻了测试人员的工作量。同时,系统提供多种测试功能,满足了用户的多种需求。该自动测试系统RT层采用状态机机制,用户提出新的功能需求时,只需增加相应状态模块。在自动测试系统中建立完善的命令机制,通过共享变量通信收发命令,并解析命令,实现了所需的测试功能。使用CompactRIO嵌入式平台,基于NI可重新配置I／O技术,降低了硬件的使用成本,使系统具有良好的可扩展性和可移植性。该自动测试系统中应用NI CompactRIO FPGA模块,使得可以在硬件上直接进行信号处理,完成测量电压、电流、波形周期、占空比等功能,提高了系统的实时性。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
目录  8-10
第一章绪论  10-14
  1.1 自动测试系统的产生与发展  10-12
  1.2 本文研究背景及意义  12
  1.3 本文主要研究内容  12-14
第二章自动测试系统的关键技术原理  14-26
  2.1 虚拟仪器技术  14-15
  2.2 仪器控制指令  15-16
  2.3 状态机  16-18
  2.4 仪器命令通讯模式  18-26
    2.4.1 TCP与UDP通信  19-20
    2.4.2 DataSocket通信  20-21
    2.4.3 共享变量技术  21-24
    2.4.4 其它通信方式  24-26
第三章自动测试系统的硬件设计  26-33
  3.1 测量信号  26
  3.2 自动测试系统构成  26-27
  3.3 自动测试系统的硬件介绍  27-33
    3.3.1 嵌入式实时控制系统平台  27-28
    3.3.2 数据采集卡介绍  28-31
    3.3.3 伺服电机  31-32
    3.3.4 PC主机  32-33
第四章自动测试系统的关键技术应用  33-59
  4.1 自动测试系统软件的整体设计  33-34
  4.2 FPGA模块实现  34-37
  4.3 SCPI的仪器控制指令集  37-45
    4.3.1 共享变量统计  38-39
    4.3.2 命令字语法格式  39
    4.3.3 命令解析器  39-45
  4.4 RT模块中状态机模型及实现  45-54
  4.5 主从机通信模块实现  54-59
    4.5.1 共享变量通信  54-56
    4.5.2 文件传输  56-59
第五章自动测试系统问题讨论  59-66
  5.1 自动测试系统的性能  59-60
  5.2 自动测试系统的通信效率  60-66
    5.2.1 共享变量传输效率  60-64
    5.2.2 文件传输速率  64-66
第六章全文总结  66-67
  6.1 全文总结  66-67
参考文献  67-71
致谢  71-72

自动测试系统中的关键技术研究与实现

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