大型导弹测试系统通用信号调理平台的设计

3.2.1 ISP器件的选择

通用信号调理平台对ISP器件的规模没有很高的要求，但要求其性能可靠、开发灵活、重构能力强、通用性好。Lattice公司的ispLSI系列、Altera公司的7000S和9000系列、Xilinx公司的XC9500系列是较为常用的ISP器件，其中，Lattice公司是ISP的率先提出者，在这方面的技术比较成熟。它的ISP芯片属于中小规模CLPD，包括6个系列，产品种类丰富、

价格便宜、开发灵活，能直接应用于系统上；开发平台ispDesign EXPERT和PACDesigner功能强大，使用简洁。该公司还在1999年率先推出了在系统可编程模拟器件（ispPAC），给模拟电路的接口设计带来了革命性突破。为此，文中信号调理平台的控制电路和数字信号调理电路采用Lattice公司的ispLSI032实现，模拟信号调理电路采用ispPAC20实现。

3.2.2 设计流程

本系统中信号调理模块的设计包括两部分：ISP器件的功能设计和ISP器件外围电路的设计。其中ISP器件的功能设计是主要的，它决定着其外围电路的设计。

ISP器件的功能设计也分为两部分：基于ispDesign EXPERT平台的数字部分—ispLSI1032的功能设计和基于PAC-Designer平台的模拟部分—ispPAC20的功能设计。ISP器件的设计流程如图5所示。其中“行为分析”确定器件所要完成的功能和指标要求，对输入和输出信号进行定义；“结构设计”确定系统功能的实现细节，给出系统设计的流程图和用VHDL语言进行功能描述，必要时还给出系统的时序图；“逻辑描述”是用ispDesign EXPERT和PAC-Designer软件对结构设计进行实现，并进行编译仿真，验证设计结果，生成下载文件—JEDEC；“硬件实现”是在前面工作的基础上设计并完成具体电路，包括电路板的设计、器件的焊接、JEDEC文件到ISP器件下载、系统功能联调等。

4 信号调理平台应用的工作过程

在平台与某型导弹测试系统集成时，只需根据该型导弹的测试需求设计专用信号调理模块，并把被测信号、测试信号和激励信号经其适配器分配到信号调理总线上，然后通过编程控制信号的转接来实现与该型导弹测试系统的方便集成。

测试时，来自主控计算机数字I/O卡的控制指令经调理总线送到控制模块上，经控制模块译码后控制相应的调理模块动作，使其路目标信号被转接，主控计算机通过VXI总线的多路开关模块选通该路信号，这样就完成了该项测试。激励过程与之相反。

5 平台通用性设计过程中的几具关键问题

为了使平台有良好的通用性，必须满足以下指标要求：信号调理总线实现规范化、电气特性无关化；即插即用的信号调理电路实现程控化、模块化、通道管理自动化；整个平台有可扩展能力。

5.1 调理总线的规范化和电气无关化设计

信号调理总线是被测对象、VXI资源和信号调理模块连接的通道，它的规范化、电气无关化设计是通用化、标准化信号调理平台的基本指标要求。信号调理总线是在对多种型号大型导弹被测对象进行需求分析和对VXI测试资源进行功能界定的基础上严格定义的，主要由调理控制总线和数据传输总线组成。调理控制总线将来自工控机数字I/O卡的控制指令传给控制模块，经译码后控制整个平台的工作；数据传输总线构成被测信号、调理模块和VXI资源之间的连接通道（见图3）.在对总线进行严格定义的前提下，连接插座的选择、布局，信号的连接方式，连接状态的定义都要充分考虑电磁兼容性，为此本平台在嵌入式机箱中采用了“底板+背板”（底板适配，背板调理）的结构，让适配器和调理总线隔离，使信号的转接空间尽可能大；并且在底板和背后板的电路板设计上专门加入了地线层，使模拟地、数字地、电源地和测试信号分离，让激励信号、测试信号运行在干净、通畅的传输通道中，使干

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