基于NI CVI, LabVIEW和PXI的航空電子測試系統

　"我們使用LabWindows/CVI 開發圖形化用戶界面、管理所有的指令、控制站臺的儀器，并解析實現自動化測試的函數。"

　　– M. Ceccarelli Esposto, Selex Galileo

　　The Challenge:

　　利用商業現成可用(commercial off-the-shelf, COTS)的硬件，開發一款集成的航空電子測試系統，配有若干非標準視頻接口和一個專屬的串口通信總線，以減少開發成本和開發時間。

　　The Solution:

　　使用NI LabWindows™/CVI和LabVIEW FPGA模塊，利用一個PXI機箱和一個集成的NI控制器， 兩個NI可重配置的I/O(RIO)模塊來處理非標準的視頻聲畫同步、管理私有串口協議，另外使用兩個模塊生成非標準的視頻和一些信號路由矩陣信息。

　　Author(s):

　　M. Ceccarelli Esposto - Selex Galileo

　　軍用航空電子設備的生產需要經過一些特殊的步驟，如產品驗收，項目認證以及對交付后的產品進行單元測試等。這些就需要設計和生產一些非常復雜的測試系統去模擬技術環境、檢測被測器件。幾乎所有的案例里，軍用航空電子設備的I/O接口都有其專有的協議標準，需要特殊電子板卡進行通信，這也導致了大量的時間、金錢和資源的浪費。

　　因此，我們公司設計了通用的可編程集成測試系統。其它公司可以很輕松地將該系統改進以適用于各種不同的設備。特別是來自羅馬的Pomezia的工業工程部門和相關的測試工程小組正在生產一系列能夠與NI平臺完全集成的PXI嵌入式板卡。后者將要實現在航空電子設備生產檢測中所需的一些最經典和最常用的功能。這些小組正在Selex Galileo PXI模塊和NI PXI模塊的基礎上配置一些PXI測試的核心系統，作為一般航空電子設備檢測的基礎平臺。

圖1. 測試站上PXI模塊的系統連接框圖，用于開發視頻和串口通訊功能

　　集成的航空電子測試系統

　　在這項應用任務中，我們需要創建一個自動測試站臺，為Tornado戰斗轟炸機測試新的LCD顯示器。這些顯示器帶有四個單色視頻輸入，而且都具有非標的分離式同步機制(時序和幅值)，兩個RGB視頻輸入(一個按照標準協議，另一個幅值非標)，一個單色視頻輸出，同樣具有非標的分離式同步機制，一個標準的RGB輸出以及一個基于專屬協議的串口通訊總線。

　　我們利用LabWindows/CVI和 LabVIEW FPGA開發了一個應用軟件。PXI平臺核心由一臺NI PXI-1045機箱和一臺NIPXI-8108控制器，兩臺NI PXI-5421任意波形發生器，一臺NIPXI-7811R RIO模塊，一臺NIPXI-7852RRIO模塊，自動信號路由矩陣和PXI-8432/33/34組成。

　　我們使用了兩個任意波形發生器同時為非標準的單色接口生成視頻分量，使用PXI-7811R模塊產生兩個場線同步信號，用于STANAG 3350 B類同步信號的重構，使得由被測元件產生的非標準同步機制的信號能夠用一個普通的顯示器進行視頻輸出。PXI-7852R模塊管理著專屬串行總線。我們在PXI核心平臺中加入了一小塊電路來協調各個信號間不同電平等級。

　　我們開發了一款應用軟件來管理PXI-5421模塊。用戶可以以兩個分辨率適當的不同位圖圖像為基礎，產生交錯的單色視頻分量，以滿足被測元件單色視頻輸入接口的要求。每當PXI-5421模塊開始生成一個新的半場信號和一個新的線信號時，任意波形發生器就會為PXI-7811R提供了一個開始觸發，PXI-7811R就將按照單色視頻接口的特殊要求，開始產生場和線的分離式同步信號。因為我們需要這項測試能盡可能靈活地管理同步脈沖，我們選擇了現場可編程邏輯門陣列(FPGA)模塊來產生這些脈沖。綜合考慮了可用編程容量、速度和成本之后，PXI-7811R模塊是最好的選擇。