CN107918074A - 多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统及方法。其中，该系统，包括机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器；所述机械设备，被配置为移动至预设机械位并向电扫装置发送同步脉冲；所述电扫装置，被配置为接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时还向波控设备发送波位触发信号；所述测试仪器，被配置为根据接收到的数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集。本发明采用硬件脉冲时序控制的方法，沿用了仪器原有的触发脉冲方式效率高的优点，支持多仪器设备测试工作，完成仪器设备工作时序的调配。

Description

多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统及方法

技术领域

本发明属于时序逻辑控制领域，尤其涉及一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统及方法。

背景技术

在天线或RCS测试系统中，测试需求和方法已经多样化，涉及多探头扫描、天线多波束状态等情形的深入测试应用，自动化测试系统的复杂度在提高，所用仪器设备数量也在增加，在测试工作流程中，为了使多仪器设备按照需求进行相互协调工作，各仪器设备工作的时序性越来越重要。

为了快速高效测试，一般仪器设备都具有硬件脉冲的接收和发射接口，支持仪器和外部仪器设备之间进行脉冲的交互，通过相互触发的方式来快速完成测试任务，而这种方式只支持系统复杂度低，仪器设备少的系统解决方案。对于复杂度高，仪器设备多的系统，仪器已经没有支持多仪器设备的脉冲扩展接口和支持该工作流程的时序逻辑，更无关于此的二次开发接口。针对该应用情形，一般都不再依赖硬件脉冲触发的方式，而对仪器设备采用软件查询的方式来完成。该方案中，各仪器设备均通过LAN的方式与主控上位机相连，上位机通过对仪器发送查询指令，等待仪器应答，待等到仪器为所需的状态后，才对该仪器或其他仪器进行操作。其中，软件操作过程均按照测试流程的时序进行。

仪器设备交互工作的时序由软件控制时，自动化测试过程中软件查询方法，会有应答数据的发送和接收，另外也需要多的额外操作指令，特别是查询过程是持续不断的，直至一个查询工作中得到所需的状态信息。由此，会大量增加上位机和仪器设备的软件开销，造成测试操作过程速率降低，特别是测试数据量大的情况下，严重影响了测试效率。在系统软件开发中，也需要额外考虑测试过程中，仪器工作的时序控制，也增加了软件开发的复杂度。

综上所述，在多仪器设备的系统中，如何使多台仪器交互协调工作，正确高效完成自动化测试是系统方案设计的关键问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统。该系统考虑到硬件脉冲触发方式比软件控制效率高的优点，采用硬件脉冲时序控制的方法，外部为仪器设备提供一个集中管理的时序控制的电扫装置，支持多仪器的交互协调工作。

本发明的一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，包括机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器；

所述机械设备，被配置为移动至预设机械位并向电扫装置发送同步脉冲；

所述电扫装置，被配置为接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时还向波控设备发送波位触发信号；

所述测试仪器，被配置为根据接收到的数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集。

进一步的，当需要测试的硬件通道至少有两个时，测试仪器预设硬件通道完成数据采集后，测试仪器被配置为向电扫装置发送完操作完成脉冲；所述电扫装置还被配置为接收到完操作完成脉冲后切换到其他硬件通道，直至完成当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

进一步的，所述机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器均与上位机相互通信，上位机用于对机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器分别进行初始化。

进一步的，所述机械设备包括扫描架和转台。

进一步的，所述测试仪器包括矢量网络分析仪和频谱仪。

本发明的第二目的是提供一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统的控制方法。

本发明的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统的控制方法，包括：

步骤1：机械设备移动到预设机械位处，并向电扫装置发送同步脉冲；

步骤2：电扫装置接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时，电扫装置向波控设备发送波位触发信号，波控设备接收到触发信号后切换到预设波位；

步骤3：在当前测试频点的预设波位处，电扫装置向测试仪器发送数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集；

步骤4：重复上述步骤，直至完成相应测试仪器的当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

进一步的，当需要测试的硬件通道至少有两个时，测试仪器预设硬件通道完成数据采集后，测试仪器向电扫装置发送完操作完成脉冲，由电扫装置接收到完操作完成脉冲后切换到其他硬件通道，直至完成当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

进一步的，该方法还包括：在测试前，分别初始化机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用硬件脉冲时序控制的方法，沿用了仪器原有的触发脉冲方式效率高的优点，支持多仪器设备测试工作，完成仪器设备工作时序的调配。

(2)本发明的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序控制方法，提高了多仪器设备系统测试的自动化程度和效率，并支持多台仪器交互协调工作。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统的时序逻辑示意图；

图2是本发明的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制方法流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明所涉及的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，包括机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器。

其中，所述机械设备，被配置为移动至预设机械位并向电扫装置发送同步脉冲；

所述电扫装置，被配置为接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时还向波控设备发送波位触发信号；

所述测试仪器，被配置为根据接收到的数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集。

在具体实施中，当需要测试的硬件通道至少有两个时，测试仪器预设硬件通道完成数据采集后，测试仪器被配置为向电扫装置发送完操作完成脉冲；所述电扫装置还被配置为接收到完操作完成脉冲后切换到其他硬件通道，直至完成当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

在具体实施中，所述机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器均与上位机相互通信，上位机用于对机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器分别进行初始化。

具体地，所述机械设备包括扫描架和转台。

除了扫描架和转台之外，机械设备还可以包括其他机械设备。

具体地，所述测试仪器包括矢量网络分析仪和频谱仪。

其中，电扫装置即电扫描装置，其结构为现有结构。

其中，如图2所示，本发明的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统的控制方法，包括：

步骤1：机械设备移动到预设机械位处，并向电扫装置发送同步脉冲；

步骤2：电扫装置接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时，电扫装置向波控设备发送波位触发信号，波控设备接收到触发信号后切换到预设波位；

步骤3：在当前测试频点的预设波位处，电扫装置向测试仪器发送数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集；

步骤4：重复上述步骤，直至完成相应测试仪器的当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

在具体实施中，当需要测试的硬件通道至少有两个时，测试仪器预设硬件通道完成数据采集后，测试仪器向电扫装置发送完操作完成脉冲，由电扫装置接收到完操作完成脉冲后切换到其他硬件通道，直至完成当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

在具体实施中，该方法还包括：在测试前，分别初始化机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器。

下面如图1所示，信号源设备包括仪器1和仪器2，分别作为第一信号源设备和第二信号源设备；波控设备采用波控机；测试仪器可以为矢量网络分析仪或频谱仪，其作为仪器3；以此为例，具体时序逻辑的设计如图1，工作原理和流程如下：

1、当上位机启动测试程序，对系统中的仪器和设备进行初始化，主要是测试参数的设置；

2、测试开始时，机械设备运动到位置1，同时向电扫装置脉冲输入1端口发送到位同步脉冲，电扫装置接收到机械设备的脉冲后分别通过脉冲输出1、2、3端口向仪器1、仪器2(仪器1、仪器2通常为信号源)、波控机发送脉冲。仪器1和2接收到触发脉冲后，切换到以测试频点1所需的频率点，同时波控机也切换到波位1。当仪器1和2、波控机完成操作后，再发送脉冲触发表示完成，分别通过电扫装置的脉冲输入2、3、4端口输入给电扫装置。当电扫装置接收到仪器1、2和波控机的脉冲，才通过脉冲输出4端口输出一个脉冲信号发送到仪器3(通常为矢网)，当仪器3接收到脉冲信号后做频点1下的数据采集工作，对于多硬件通道的系统，此时初始的硬件通道就在通道1的状态，上述测试，数据采集工作均在通道1下完成。

3、当仪器3完成信号采集后会输出触发脉冲，表示信号接收工作已经完成，脉冲通过输入端口5发送到电扫装置，电扫装置接收到仪器3的脉冲后，会控制开关切换到通道2，通道所需的时间，电扫装置会延迟该时间，通过脉冲输出端口4输出脉冲发送到仪器3，表示硬件通道切换完成，仪器3接收到脉冲后完成数据接收工作，当仪器3完成接收工作后，发送完成的触发脉冲，电扫装置将开关切换到通道3，如此循环工作，直到完成通道Nc的测试，由仪器3的触发脉冲将开关切换到初始的通道1状态。

4、电扫装置根据仪器3从输入端口5输入的脉冲数量可以判断，Nc个通道测试已经完成，则电扫装置通过脉冲输出3输出脉冲到波控机，使波控机切换到波位2，然后波控机完成切换后输出脉冲到电扫装置的脉冲输入3，当接收到脉冲后通过脉冲输出4输出脉冲到仪器3，当接收到脉冲后，仪器3做信号接收工作，此时工作在通道1上，当仪器3接收工作完成后输出触发脉冲，由触发输入电扫装置，切换通道，直到Nc个通道测试完成，再切换到下一个波位，如此循环，直到完成波位Nb的测试。完成后，通道依然切换到了初始通道1上。

5、根据仪器3通过输入端口5输入的脉冲数量可以判断频点1下所有硬件通道，所有波位数据采集工作的完成。当完成后，电扫装置通过脉冲输出端口1、2分别输出脉冲给仪器1、2，完成频点2下相应频率的切换，通过脉冲端口3输出的脉冲使波控机切换到波位2。根据2～4的流程，完成在频点2下的测试工作。根据仪器3通过输入端口5输入的脉冲数量可以判断频点2下所有硬件通道，所有波位数据采集工作的完成，然后切换，完成频点3下的测试工作，直到频点Nf下的测试工作完成。最后由上位机读取仪器3获取的机械位置1时，所有频率、所有硬件通道、所有波位下的数据。

6、等待机械设备的触发脉冲到来，当机械设备到达位置2后，同时发出触发脉冲，则重新启动2～5的测试流程，完成机械位置2时，所有频率、所有硬件通道、所有波位下的数据。直到规定的所有机械位的全部测试完成，获取所有测试数据，测试过程结束。

本发明的考虑到硬件脉冲触发方式比软件控制效率高的优点，该方法采用硬件脉冲时序控制的方法，外部为仪器设备提供一个集中管理的时序控制的电扫装置提高了多仪器设备系统测试的自动化程度和效率，并支持多台仪器交互协调工作。

本发明的上述仪器设备的时序逻辑由电扫装置来完成，并具有开关控制的功能，而且留有和上位机通信的接口，可以根据上位机发送的指令在时序逻辑程序中来配置硬件通道、波位、频点的数量，也可根据实际情况来通过上位机指令来配置是否有仪器、波控机、多通道开关等设备的时序逻辑，增强时序逻辑控制的兼容性。

本发明的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序控制方法，沿用了仪器原有的触发脉冲方式效率高的优点，支持多仪器设备测试工作，完成仪器设备工作时序的调配。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，其特征在于，包括机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器；

所述机械设备，被配置为移动至预设机械位并向电扫装置发送同步脉冲；

所述电扫装置，被配置为接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时还向波控设备发送波位触发信号；

所述测试仪器，被配置为根据接收到的数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集。

2.如权利要求1所述的一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，其特征在于，当需要测试的硬件通道至少有两个时，测试仪器预设硬件通道完成数据采集后，测试仪器被配置为向电扫装置发送完操作完成脉冲；所述电扫装置还被配置为接收到完操作完成脉冲后切换到其他硬件通道，直至完成当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

3.如权利要求1所述的一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，其特征在于，所述机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器均与上位机相互通信，上位机用于对机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器分别进行初始化。

4.如权利要求1所述的一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，其特征在于，所述机械设备包括扫描架和转台。

5.如权利要求1所述的一种多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统，其特征在于，所述测试仪器包括矢量网络分析仪和频谱仪。

6.一种如权利要求1所述的多仪器设备测试系统的硬件脉冲时序逻辑控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：机械设备移动到预设机械位处，并向电扫装置发送同步脉冲；

步骤2：电扫装置接收到同步脉冲信号后向信号源设备发送触发脉冲，并将信号源设备切换到预设测试频点所需的频率；同时，电扫装置向波控设备发送波位触发信号，波控设备接收到触发信号后切换到预设波位；

步骤3：在当前测试频点的预设波位处，电扫装置向测试仪器发送数据采集触发脉冲，在预设硬件通道内完成数据采集；

步骤4：重复上述步骤，直至完成相应测试仪器的当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当需要测试的硬件通道至少有两个时，测试仪器预设硬件通道完成数据采集后，测试仪器向电扫装置发送完操作完成脉冲，由电扫装置接收到完操作完成脉冲后切换到其他硬件通道，直至完成当前机械位下的所有硬件通道所有波位所有测试频点的测试。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，该方法还包括：在测试前，分别初始化机械设备、电扫装置、信号源设备、波控设备和测试仪器。