CN221039838U - 一种自主可控的综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自主可控的综合测试系统，主设备，包括上位机；从设备，包括主控器及通信测试板模块、开关量测试板模块和模拟量测试板模块；所述主设备通过上位机通讯总线与所述主控器及通信测试板模块连接；所述各从设备之间通过下位机本地总线相互连接。本实用新型提供的自主可控的综合测试系统，可以对各种常见的控制设备进行单元测试，提高测试的灵活性，快速组合各种测试功能，进而降低测试成本。

Description

一种自主可控的综合测试系统

技术领域

本实用新型属于电子测试技术领域，更具体地，涉及一种自主可控的综合测试系统。

背景技术

目前国内在工业上使用的同时具备底层硬件测试接口和上层人机交互界面的测试仪，通常是基于PCI总线架构、或VXI平台、PXI/CPCI平台、PLC平台等技术，使用通用的PC机CPU或专用的VXI、CPCI、PLC控制器等，运行Windows、VxWorks等操作系统、驱动以国外芯片为主的底层硬件接口。上述方案的底层技术及货源均受美国为首的发达国家控制，随着国际形势的日益严峻，企业容易遭外国限购或断供等措施，对我国国家安全造成巨大威胁。

为解决此类技术风险，国内正大力推广自主可控的工业控制和测试设备。在控制领域，目前国内已经能够自主生产多种型号的DSP，但目前测试设备的测试功能单一，性能不足，灵活性不够等缺陷，不能满足实际应用的多种需求。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于自主可控的综合测试系统，其目的在于实现了基于国产化自主可控的综合测试仪，对常用的开关量、模拟量、数字量进行实时性自动测试。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种自主可控的综合测试系统，包括

主设备，包括上位机；

从设备，包括主控器及通信测试板模块、开关量测试板模块和模拟量测试板模块；

所述主设备通过上位机通讯总线与所述主控器及通信测试板模块连接；所述各从设备之间通过下位机本地总线相互连接。

优选的，所述上位机以国产龙芯3A系列主板为核心，外加COM Express规范板卡。

优选的，所述主控器及通信测试板模块包括第一FPGA、DSP数字信号处理器、DSP附属电路、通讯驱动电路、光电耦合器隔离电路和通讯接口电路；

所述第一FPGA与所述DSP处理器双向连接；

所述DSP数字信号处理器的输入端连接所述DSP附属电路，输出端连接所述通讯接口电路；

所述第一FPGA的输出端分别连接所述光电耦合器隔离电路和所述通讯驱动电路。

优选的，所述开关量测试板模块包括第二FPGA、开关量输出驱动电路、开关量输入光耦隔离电路；

所述第二FPGA的输出端连接所述开关量输出驱动电路；输入端连接所述开关量输入隔离光耦电路。

优选的，所述模拟量测试模块包括第三FPGA、AD芯片电路、DA芯片电路、模拟量输出驱动电路和模拟量输入切换电路；

所述第三FPGA的输出端连接所述DA芯片电路，所述DA芯片电路的输出端连接所述模拟量输出驱动电路；

所述AD芯片电路的输出端连接所述第三FPGA，输入端连接所述模拟量输入切换电路。

优选的，所述第一FPGA、第二FPGA和第三FPGA分别与本地总线接口双向连接，所述本地总线接口连接所述下位机本地总线。

优选的，还包括下位机底板模块，所述下位机底板模块的第一端分别连接所述从设备，第二端连接所述上位机。

优选的，所述系统还包括机箱，所述机箱包括开关及插座模块、集成电源、键盘组件和显示屏组件；

所述开关及插座模块、键盘组件和显示屏组件分别通过第一电缆连接所述上位机；所述开关及插座模块通过第二电缆连接所述集成电源，所述集成电源通过第三电缆连接所述下位机底板。

优选的，所述下位机底板模块包括与所述集成电源对接的电源插座、与所述上位机进行上下位机通讯连接的插座、所述从设备分别与所述下位机本地总线互联的插座。

优选的，所述通讯接口电路包括CAN通讯接口电路或RS422通讯接口电路。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型提供的自主可控的综合测试系统，可以对各种常见的控制设备进行单元测试，测试仪提供通讯接口、开关量输入输出接口、AD接口、DA接口等，实现了对常用的通讯信号、开关量信号、模拟量信号的自动输出、采集和分析、显示、存储等测试功能，根据测试需要可以在不改变原有测试架构的基础上，增加或减少从设备的数量，实现对被测设备的自动化测试，从而提高测试的灵活性，快速组合各种测试功能，进而降低测试成本。

(2)本实用新型提供的自主可控的综合测试系统，上位机采用国产龙芯系列芯片作为核心，外加COM Express规范板卡，下位机采用国产6713系列DSP芯片及自主设计的主控板、模拟量板、开关量板，上位机执行人机交互、与下位机交互以及数据管理；下位机执行控制输出、状态采集与数据转发。本实用新型的测试仪所使用全部软硬件完全国产化，技术自主可控。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种基于自主可控的综合测试系统示意图；

图2是本实用新型实施例提供的主控器及通信测试板模块示意图；

图3是本实用新型实施例提供的开关量测试板模块示意图；

图4是本实用新型实施例提供的模拟量测试板模块示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种基于自主可控的综合测试系统示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型的自主可控的综合测试系统，其中上位机101作为主设备，主控器及通讯测试板模块102、开关量测试板模块103、模拟量测试板模块104作为从设备，主设备和从设备之间通上下位机通讯总线实现上下位机交互，主设备和从设备组成一个小型的局域网，从设备的各模块之间又使用下位机本地总线实现底层硬件控制和数据传输，各设备通讯时使用不同的地址。根据本实用新型自主可控的综合测试系统，实现了对常用的通讯信号、开关量信号、模拟量信号的自动输出、采集和分析、显示、存储等测试功能，根据测试需要可以在不改变原有测试架构的基础上，增加或减少从设备的数量，实现对被测设备的自动化测试，从而提高测试的灵活性，快速组合各种测试功能，进而降低测试成本。

本实用新型提供了一种自主可控的综合测试系统，图1所示是本实用新型提供的自主可控的综合测试系统的示意图，如图1所示，包括

主设备，包括上位机101；

从设备，包括主控器及通信测试板模块102、开关量测试板模块103和模拟量测试板模块104；

其中主设备通过上位机通讯总线与主控器及通信测试板模块102连接；各从设备之间通过下位机本地总线相互连接。

其中上位机101以国产龙芯3A系列主板为核心，外接COM Express规范底板以扩展2路SATA接口(其中1路安装128G的HALF-SLIM存储盘)、还要扩展出4个USB口、2路千兆以太网口、2路CAN口、4路相互隔离RS422异步并串行通讯口、1个标准DVI-I接口、1个电源接口等，上位机安装中标麒麟操作系统，主要执行人机交互、与下位机交互以及数据管理；而各从设备所在的下位机执行控制输出、状态采集与数据转发。

主控器及通信测试板模块102、开关量测试板模块103和模拟量测试板模块104这些从设备位于下位机中，下位机采用国产6713系列DSP芯片及自主设计的主控板、模拟量板、开关量板，下位机执行控制输出、状态采集与数据转发。

如图2所示是主控器及通信测试板模块102的示意图，主控器及通信测试板模块包括第一FPGA202、DSP数字信号处理器201、DSP附属电路204、通讯驱动电路205、光电耦合器隔离电路206和通讯接口电路203；

第一FPGA202与DSP处理器201双向连接；

DSP数字信号处理器201的输入端连接所述DSP附属电路201，输出端连接所述通讯接口电路203，所述通讯接口电路203与上位机101进行交互；

第一FPGA202的输出端分别连接所述光电耦合器隔离电路206和所述通讯驱动电路205，光电耦合器隔离电路206用于接收被测通讯信号，通讯驱动电路205用于输出通讯信号。

如图3所示是开关量测试板模块103的示意图，开关量测试模块103包括第二FPGA302、开关量输出驱动电路303、开关量输入光耦隔离电路304；

第二FPGA302的输出端连接所述开关量输出驱动电路303；输入端连接所述开关量输入隔离光耦电路304。

开关量输出驱动电路303用于输出通讯信号，在一个示例中，开关量输出驱动电路303包括20路开关量驱动电路，可以同时输出20路的开关量信号；开关量输入隔离光耦电路304用于输入被测的通讯信号，在一个示例中，开关量输入隔离光耦电路304包括64路开关量输入隔离光耦电路，可以同时输入64路开关量信号。

如图4所示是模拟量测试模块104示意图，模拟量测试模块104包括第三FPGA402、AD芯片电路403、DA芯片电路404、模拟量输出驱动电路406和模拟量输入切换电路405；

第三FPGA402的输出端连接所述DA芯片电路404，所述DA芯片电路404的输出端连接所述模拟量输出驱动电路406；

AD芯片电路403的输出端连接所述第三FPGA402，输入端连接所述模拟量输入切换电路405。

模拟量输出驱动电路406用于输出电压信号，在一个示例中，模拟量输出驱动电路406包括8路模拟量输出驱动电路，可以同时输出8路电压信号；模拟量输入切换电路405用于输入被测的电压信号，在一个示例中，模拟量输入切换电路405包括32路模拟量输入切换电路，可以同时输出32路电压信号

在本实施例中第一FPGA202、第二FPGA302和第三FPGA402分别与本地总线接口双向连接，本地总线接口连接所述下位机本地总线，从而实现各从设备之间通过下位机本地总线相互通讯。

图5是本实用新型提供的另一种自主可控的综合测试系统示意图，如图5所示，还包括下位机底板模块105，下位机底板模块105包括与所述集成电源502对接的电源插座、与所述上位机101进行上下位机通讯连接的插座、所述从设备分别与所述下位机本地总线互联的插座。

下位机底板模块105的第一端通过下位机本地总线分别连接主控及通信测试板模块102、开关量测试板模块103和模拟量测试板模块104这些从设备，从而各个从设备之间通过下位机总线实现相互通讯；下位机底板105的第二端通过上位机通讯总线连接上位机101，因此实现上位机101和各从设备之间的上下位机通讯。

在一个实施例中，本实用新型的自主可控的综合测试系统还包括机箱，机箱包括开关及插座模块501、集成电源502、键盘组件507和显示屏组件508；

开关及插座模块501、键盘组件和显示屏组件分别通过第一电缆连接所述上位机；开关及插座模块通过第二电缆连接所述集成电源502。

在本实用新型中，通讯接口电路包括CAN通讯接口电路或RS422通讯接口电路；上位机总线为CAN总线或RS422总线，下位机总线为EMIF总线。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自主可控的综合测试系统，其特征在于，包括

主设备，包括上位机；

从设备，包括主控器及通信测试板模块、开关量测试板模块和模拟量测试板模块；

所述主设备通过上位机通讯总线与所述主控器及通信测试板模块连接；所述各从设备之间通过下位机本地总线相互连接。

2.如权利要求1所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述上位机以国产龙芯3A系列主板为核心，外加COM Express规范板卡。

3.如权利要求1所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述主控器及通信测试板模块包括第一FPGA、DSP数字信号处理器、DSP附属电路、通讯驱动电路、光电耦合器隔离电路和通讯接口电路；

所述第一FPGA与所述DSP数字信号处理器双向连接；

所述DSP数字信号处理器的输入端连接所述DSP附属电路，输出端连接所述通讯接口电路；

所述第一FPGA的输出端分别连接所述光电耦合器隔离电路和所述通讯驱动电路。

4.如权利要求1所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述开关量测试板模块包括第二FPGA、开关量输出驱动电路、开关量输入光耦隔离电路；

所述第二FPGA的输出端连接所述开关量输出驱动电路；输入端连接所述开关量输入隔离光耦电路。

5.如权利要求1所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述模拟量测试板模块包括第三FPGA、AD芯片电路、DA芯片电路、模拟量输出驱动电路和模拟量输入切换电路；

所述第三FPGA的输出端连接的输出端连接所述DA芯片电路，所述DA芯片电路的输出端连接所述模拟量输出驱动电路；

所述AD芯片电路的输出端连接所述第三FPGA，输入端连接所述模拟量输入切换电路。

6.根据权利要求3所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述第一FPGA、第二FPGA和第三FPGA分别与本地总线接口双向连接，所述本地总线接口连接所述下位机本地总线。

7.如权利要求1所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，还包括下位机底板模块，所述下位机底板模块的第一端分别连接所述从设备，第二端连接所述上位机。

8.根据权利要求7所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述系统还包括机箱，所述机箱包括开关及插座模块、集成电源、键盘组件和显示屏组件；

所述开关及插座模块、键盘组件和显示屏组件分别通过第一电缆连接所述上位机；所述开关及插座模块通过第二电缆连接所述集成电源，所述集成电源通过第三电缆连接所述下位机底板模块。

9.如权利要求7所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述下位机底板模块包括与集成电源对接的电源插座、与所述上位机进行上下位机通讯连接的插座、所述从设备分别与所述下位机本地总线互联的插座。

10.如权利要求3所述的自主可控的综合测试系统，其特征在于，所述通讯接口电路包括CAN通讯接口电路或RS422通讯接口电路。