CN111521925B - 一种4m 1553总线收发器系统级测试系统及测试方法 - Google Patents

一种4m 1553总线收发器系统级测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种4M 1553总线收发器系统级测试系统及测试方法，采用电阻网络单元、第一变压器单元和第二变压器单元组成4M 1553总线收发器系统级的测试系统，采用电阻网络单元作为收发器输出信号端的输出幅值调节，结合变压器单元实现信号的稳定传输，可覆盖4M 1553总线通信所有的应用环境下收发器的测试，电路结构简单，集成度好，测试结果准确，相对于搭建通信网络的测试方法，能够极大程度的降低了测试系统开发成本及周期，并且测试验证全面、可靠，为4M 1553总线收发器的应用发展提供了测试可靠性保证。

Description

一种4M 1553总线收发器系统级测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及集成电路测试技术领域，具体为一种4M 1553总线收发器系统级测试系统及测试方法。
背景技术
4M 1553总线收发器电路原理图如图3所示，根据系统要求，发送模块通过外部逻辑输入，驱动输出两路反相信号，且信号的上升、下降时间有一定要求，然后通过变压器耦合接到系统总线，即将单电平曼彻斯特码转化为双电平曼彻斯特码；接收模块输入为总线信号经过变压器耦合后的信号，输出为两路反相的逻辑信号，控制4M 1553总线控制器的逻辑部分，即将双电平曼彻斯特码转化为单电平曼彻斯特码。4M 1553总线通信网络最大节点数为32个，由于整个通信网络主干线较长，分支线较多，实际网络搭建过程中，不同应用环境引入的寄生阻抗具有一定的差异，这种复杂的应用环境给收发器的系统级测试带来了很大的困扰，在每批电路系统测试验证时若搭建最大节点数的通信网络验证系统需要花费很大工作时间，即使搭建了最大数节点网络通信系统，也很难模拟复杂的应用环境验证全面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种4M 1553总线收发器系统级测试系统及测试方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种4M 1553总线收发器系统级测试系统，包括电阻网络单元、第一变压器单元和第二变压器单元；
电阻网络单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，电阻R3的一端和电阻R4的一端连接组成电阻网络单元的第一输入端，电阻R3的另一端和电阻R5的一端连接组成电阻网络单元的第二输入端，电阻R4的另一端与电阻R1的一端连接组成电阻网络单元的第一输出端，电阻R5的另一端与电阻R2的一端连接组成电阻网络单元的第二输出端，电阻R1的另一端与电子R2的另一端连接；第一变压器单元的输入端连接第一待测收发器的输出端，第一变压器单元的输出端连接电阻网络单元的第一输入端和第二输入端，电阻网络单元的第一输出端和第二输出端连接第二变压器单元的输入端，第二变压器单元的输出端连接第二待测收发器的输入端。
进一步的，还包括用于测试测试第一待测收发器经过第一变压器的输出系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽的示波器。
进一步的，示波器采用隔离示波器。
进一步的，电阻R3为可变电阻。
一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，包括以下步骤：
步骤1)、将第一待测收发器的输出端连接第一变压器的输入端，将第二待测收发器的输入端连接第二变压器的输出端；
步骤2)、给第一待测收发器输入测试信号，测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数，根据测量的系统参数调节电阻网络单元第一输入端和第二输入端的差分信号幅值，然后测量调节后的差分信号幅值下第二待测收发器的输出脉宽，即可完成待测总线程节点下收发器的测试。
进一步的，输出系统参数包括输出信号上升沿、输出信号下降沿、输出信号延迟和过零间隔系统参数。
进一步的，根据测量的输出系统参数调节电阻网络单元的第一输入端和第二输入端差分信号幅值，改变电阻网络单元的阻抗，调节第一待测收发器的输出幅值。
进一步的，步骤2)中，采用示波器测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽。
进一步的，采用现场可编程门阵列FPGA单元作为第一待测收发器的输入测试信号单元。
进一步的，现场可编程门阵列FPGA单元采用XC3S500E-4PQ208IFPGA，待测收发器采用LRT2004型4M 1553总线收发器，第一变压器单元和第二变压器单元均采用LS3067-3变压器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种4M 1553总线收发器系统级测试系统，采用电阻网络单元、第一变压器单元和第二变压器单元组成4M 1553总线收发器系统级的测试系统，采用电阻网络单元作为收发器输出信号端的输出幅值调节，结合变压器单元实现信号的稳定传输，可覆盖4M1553总线通信所有的应用环境下收发器的测试，电路结构简单，集成度好，测试结果准确，相对于搭建通信网络的测试方法，能够极大程度的降低了测试系统开发成本及周期，并且测试验证全面、可靠，为4M 1553总线收发器的应用发展提供了测试可靠性保证。
进一步的，电阻R3为可变电阻，便于调节电阻网络单元输入端的差分信号幅值，可测量不同线程收发器的测试。
进一步的，采用示波器测试测试第一待测收发器经过第一变压器的输出系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽，测量结果准确，测量速度快。
一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，利用上述4M 1553总线收发器系统级测试系统，将第一待测收发器的输出端连接第一变压器的输入端，将第二待测收发器的输入端连接第二变压器的输出端；通过测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数，根据测量的系统参数调节电阻网络单元第一输入端和第二输入端的差分信号幅值，然后测量调节后的差分信号幅值下第二待测收发器的输出脉宽，即可完成待测总线程节点下收发器的测试，可最大程度降低开发专用测试系统的研制成本，既能保证完整地测试发送器、接收器的系统参数，又能保证测试的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例中系统结构示意图。
图2为本发明实施例中测试波形图。
图3为现有4M 1553总线收发器电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种4M 1553总线收发器系统级测试系统，包括电阻网络单元、示波器、第一变压器单元和第二变压器单元；
电阻网络单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，电阻R3的一端和电阻R4的一端连接组成电阻网络单元的第一输入端A，电阻R3的另一端和电阻R5的一端连接组成电阻网络单元的第二输入端B，电阻R4的另一端与电阻R1的一端连接组成电阻网络单元的第一输出端C，电阻R5的另一端与电阻R2的一端连接组成电阻网络单元的第二输出端D，电阻R1的另一端与电子R2的另一端连接；第一变压器单元的输入端连接第一待测收发器的输出端，第一变压器单元的输出端连接电阻网络单元的第一输入端A和第二输入端B，电阻网络单元的第一输出端C和第二输出端D连接第二变压器单元的输入端，第二变压器单元的输出端连接第二待测收发器的输入端；示波器用于测试第一待测收发器经过第一变压器的输出系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽。
输出系统参数包括输出信号上升沿、输出信号下降沿、输出信号延迟和过零间隔系统参数；示波器采用隔离示波器。
测试时，给第一待测收发器输入测试信号，测试信号经第一待测收发器后经过第一变压器进入电阻网络单元，测试信号再经过电阻网络单元后进入第二变压器后输出至第二待测收发器，采用示波器测量第一待测收发器经过第一变压器的输出系统参数，根据测量的输出系统参数调节电阻网络单元的第一输入端A和第二输入端B差分信号幅值，通过改变电阻网络单元的阻抗，调节第一待测收发器的输出幅值，第一待测收发器作为发送器，在第一待测收发器不同输出幅值点下测量第二待测收发器的输出脉宽，采用较少的器件及测试仪器构建的测试系统，能够完成4M 1553总线收发器的测试，可最大程度降低开发专用测试系统的研制成本，结构简单，测试结果准确，相对于搭建通信网络的测试方法，该测试系统简洁，能够极大程度的降低了测试系统开发成本及周期，并且测试验证全面、可靠。
电阻R3为可变电阻，便于调节电阻网络单元输入端的差分信号幅值，可测量不同线程收发器的测试。
基于上述系统的4M 1553总线收发器系统级测试方法，包括以下步骤：
步骤1)、将第一待测收发器的输出端连接第一变压器的输入端，将第二待测收发器的输入端连接第二变压器的输出端；
步骤2)、给第一待测收发器输入测试信号，测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数，根据测量的系统参数调节电阻网络单元第一输入端和第二输入端的差分信号幅值，然后测量调节后的差分信号幅值下第二待测收发器的输出脉宽，即可完成待测总线程节点下收发器的测试。
步骤2)中，采用示波器测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽。
采用现场可编程门阵列FPGA单元作为第一待测收发器的输入测试信号端；现场可编程门阵列FPGA单元分别接3.3V和1.2V电源；测试时，第一待测收发器和第二待测收发器接3.3V电源。现场可编程门阵列FPGA单元生成曼彻斯特码信号作为第一待测收发器的输入测试信号；现场可编程门阵列FPGA的输出端连接第一待测收发器的输入端。本申请中，现场可编程门阵列FPGA单元采用XC3S500E-4PQ208IFPGA。变压器采用隔离变压器。
实施例
如图1所示，基于上述的测试方法开展4M 1553总线收发器系统参数测试。其中待测收发器采用LRT2004型4M 1553总线收发器，变压器单元采用LS3067-3变压器；首先为现场可编程门阵列FPGA单元分别接3.3V和1.2V直流电源，为第一待测收发器和第二待测收发器接3.3V直流电源；上电稳定后，现场可编程门阵列FPGA单元工作指示灯亮，现场可编程门阵列FPGA单元产生4M 1553总线曼彻斯特码信号传送给第一待测收发器，第一待测收发器驱动其等效电阻，采用示波器电阻网络单元的第一输入端A和第二输入端B点测试第一待测收发器输出信号幅值、上升沿、下降沿、延迟和过零间隔系统参数，测试波形如图2所示，测试数据如表1所示；在第二待测收发器的输出端测试信号的脉宽，可得到自发自收时接收器的输出脉宽；调节电阻网络单元第一输入端和第二输入端的差分信号幅值，即接着减小R3电阻，当第一输入端A和第二输入端B点的差分信号幅值为5V时(模拟总线中间端接收器的差分信号幅值)，测试第二待测收发器的输出端测试信号的脉宽，可得到模拟总线差分信号幅值为5V的中间端接收器的输出脉宽；接着再减小R3电阻，当第一输入端A和第二输入端B点的差分信号幅值为0.86V时(模拟总线最远端接收器的差分信号幅值)，测试第二待测收发器的输出端测试信号的脉宽，可得到模拟总线最远端接收器的输出脉宽，不同幅值对应的接收脉宽如表2所示。
表1为实施例测试数据
Figure BDA0002476206050000061
Figure BDA0002476206050000071
表2为实施例不同幅值对应的接收脉宽值
Figure BDA0002476206050000072
根据图2及表1和表2的测试结果可知，能够准确的测量4M 1553总线程上收发器的测试，测量结果误差小，采用较少的器件及测试仪器构建的测试系统，可最大程度降低开发专用测试系统的研制成本，结构简单，测试结果准确，相对于搭建通信网络的测试方法，该测试系统简洁，能够极大程度的降低了测试系统开发成本及周期，并且测试验证全面、可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于4M 1553总线收发器系统级测试系统的4M 1553总线收发器系统级测试方法，其特征在于，所述4M 1553总线收发器系统级测试系统包括电阻网络单元、第一变压器单元和第二变压器单元；
电阻网络单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，电阻R3的一端和电阻R4的一端连接组成电阻网络单元的第一输入端（A），电阻R3的另一端和电阻R5的一端连接组成电阻网络单元的第二输入端（B），电阻R4的另一端与电阻R1的一端连接组成电阻网络单元的第一输出端（C），电阻R5的另一端与电阻R2的一端连接组成电阻网络单元的第二输出端（D），电阻R1的另一端与电子R2的另一端连接；第一变压器单元的输入端连接第一待测收发器的输出端，第一变压器单元的输出端连接电阻网络单元的第一输入端（A）和第二输入端（B），电阻网络单元的第一输出端（C）和第二输出端（D）连接第二变压器单元的输入端，第二变压器单元的输出端连接第二待测收发器的输入端，还包括用于测试第一待测收发器经过第一变压器的输出系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽的示波器，示波器采用隔离示波器，电阻R3为可变电阻；
具体包括以下步骤：
步骤1）、将第一待测收发器的输出端连接第一变压器的输入端，将第二待测收发器的输入端连接第二变压器的输出端；
步骤2）、给第一待测收发器输入测试信号，测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数，根据测量的系统参数调节电阻网络单元第一输入端和第二输入端的差分信号幅值，然后测量调节后的差分信号幅值下第二待测收发器的输出脉宽，即可完成待测总线程节点下收发器的测试。
2.根据权利要求 1所述的一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，其特征在于，输出系统参数包括输出信号上升沿、输出信号下降沿、输出信号延迟和过零间隔系统参数。
3.根据权利要求 1所述的一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，其特征在于，根据测量的输出系统参数调节电阻网络单元的第一输入端和第二输入端差分信号幅值，改变电阻网络单元的阻抗，调节第一待测收发器的输出幅值。
4.根据权利要求 1所述的一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，其特征在于，步骤2）中，采用示波器测量第一待测收发器输出经过第一变压器单元的系统参数以及第二待测收发器的输出脉宽。
5.根据权利要求 1所述的一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，其特征在于，采用现场可编程门阵列FPGA单元作为第一待测收发器的输入测试信号单元。
6.根据权利要求 1所述的一种4M 1553总线收发器系统级测试方法，其特征在于，现场可编程门阵列FPGA单元采用XC3S500E-4PQ208IFPGA，待测收发器采用LRT2004型4M 1553总线收发器，第一变压器单元和第二变压器单元均采用LS3067-3变压器。
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