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　　自上世紀50年代以來，隨著微電子技術、通信技術及計算機網絡技術的發展和大規模集成電路的廣泛應用，電子設備數字電路故障維修越來越復雜，測試難度越來越大。與此同時，數字電路的測試與診斷研究也取得了突破性的進展，屬于組合電路測試生成算法的偽窮舉法、布爾差分法、特征分析法、隨機測試法、D前沿敏化法以及因果函數法，屬于時序電路測試生成算法的時間幀展開方法和基于仿真的方法等，使數字系統的診斷理論趨于完善。但數字電路故障診斷的計算工作復雜，測試開銷巨大，在工程實踐中仍存在很多困難。因此，如何利用這些理論和測試方法更好更快地進行故障診斷，是目前亟待解決的問題。自動測試設備（ATE）的發展是測試技術的一次革命，帶來了測試設備的成熟，為測試診斷理論在工程應用上提供了新的前景。

　　航天測控公司針對數字電路自動測試系統的開發需求，數字電路中較為復雜的時序電路測試為側重點，將含有CPU、FPGA等的數字電路作為測試對象，結合目前常用的時序電路仿真方法，成功研制一套基于PXI總線技術的便攜式自動測試系統（HTEDS8300便攜式PXI總線數字電路板測試診斷系統）。該系統具備性價比高、體積小、易攜帶、TPS開發難度小等特點，適用于軍用和民用領域的半導體、航天/國防、通訊才消費電子產品的設計驗證、測試和維修。下面具體介紹HTEDS8300便攜式PXI總線數字電路板測試診斷系統的軟硬件組成和特點，并應用該系統實現對含有CPU的數字電路板的自動測試。

　　PXI（PCI Extensions for Instrumentation）是一種用于測量和自動化系統領域的基于PC的模塊化儀器平臺。它結合了PCI總線的電器性能和CompactPCI的堅固、模塊化、歐卡機械特性，并且增加了適合儀器使用的觸發總線、局部總線等硬件特性，使其擴展成為一種用于測量和自動化系統的高性能、低成本的開發平臺。HTEDS8300便攜式PXI總線數字電路板測試診斷系統采用PXI機箱內嵌控制器，結構輕便小巧，易于攜帶。

　　本系統采用功能測試法，直接利用電路的輸入和輸出接口作為激勵點和響應點，通過與預期響應比較，判定被測板是否工作正常，并將故障定位到最小可更換單元。對于電路板中的內部節點，可以通過夾具、探筆等設備連接。

　　系統配置了4塊數字I/O模塊，用于數字電路數字信號的發送和采集。考慮到一般的CPU電路板至少含有32位地址線和32位數據線以及其他的控制線，系統配置了104個數字I/O通道，擁有50MHz的最大數據速率，最大可擴展到352個通道。在測試含CPU、FPGA的數字電路板時，測試端口需要根據時序改變方向，測試系統具有實時動態輸入輸出方向的測試能力，并且可以對采集到的響應數據進行實時硬件比較。

　　目前大部分數字電路板都帶有邊界掃描端口的芯片，為了適應這類電路板的測試需求，系統提供了遵循IEEE1149.1的邊界掃描測試通道。

　　另外，系統中配置了數字示波器模塊，這主要是考慮到在數字電路測試中，尤其是高速數字電路的測試中都需要使用示波器來觀察動態波形，測量波形上升/下降時間等特征值，從而為故障診斷提供依據。測試系統還配置了6.5位數字多用表，能夠測量電壓、電流、電阻、電感、電容和阻抗。這樣，測試時系統中不同資源如數字I/O和示波器能夠同步工作，自動測試方法更加靈活多樣，能夠滿足用戶對復雜數字電路的測試需求。

　　系統配有外置的電路板測試夾具，該夾具可自由旋轉180度，方便測試人員在分析和測試電路板時，能夠把電路板固定住，并且翻轉電路板來測量電路板的兩面。

　　該系統適用于各類型數字電路板的測試與診斷，并將故障隔離定位到發生故障的最小可更換單元（元器件），測試范圍包括：中、小規模集成數字電路PCB；含中、小規模可編程邏輯系列芯片；含具有邊界掃描接口的大規模集成電路、CPU芯片、DSP信號處理電路的PCB、以及其它種類的數字電路PCB。