【摘要】：AXIe是基于ATC A的新一代自動(dòng)測試系統(tǒng),繼承了ATC A在功耗、性能、平臺(tái)管理等方面的優(yōu)勢。AXIe系統(tǒng)的靈活性高,可擴(kuò)展性好,具有優(yōu)秀的空間利用率和能量利用率,擁有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前,自動(dòng)測試系統(tǒng)向混合測試系統(tǒng)發(fā)展,本文針對復(fù)雜、高性能測試場景的需求,提出了組建以AXIe為核心的混合總線測試系統(tǒng)的方案,并分析總結(jié)出實(shí)現(xiàn)此系統(tǒng)所需的關(guān)鍵技術(shù),而后針對其中的AXIe數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)�、嵌入式控制器技術(shù)和測試系統(tǒng)轉(zhuǎn)接技術(shù)做進(jìn)一步研究。對AXIe數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究主要包括:實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)及PCIe連接的基本接口和交換接口,觸發(fā)、同步與定時(shí)接口,本地總線以及IPMB總線。本文對各接口進(jìn)行詳細(xì)分析,得到各接口的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型,并依據(jù)此模型設(shè)計(jì)了9槽背板和系統(tǒng)模塊。嵌入式控制器是AXIe系統(tǒng)乃至整個(gè)混合總線系統(tǒng)的控制核心,本文從嵌入式控制器的功能電路及模塊化計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案兩方面研究。除AXIe儀器模塊具備的各接口外,控制器還具有計(jì)算機(jī)的通用外設(shè)接口。為提高控制器的通用性,論文提出應(yīng)用COMe模塊化計(jì)算機(jī)進(jìn)行AXIe控制器設(shè)計(jì)的方案,而后采用“COMe計(jì)算機(jī)模塊+載版”方案設(shè)計(jì)了AXIe控制器。論文對測試系統(tǒng)轉(zhuǎn)接技術(shù)進(jìn)行研究,分析GPIB、LXI、PXIe至AXIe的轉(zhuǎn)接方案。針對PXIe-AXIe系統(tǒng)轉(zhuǎn)接的問題,提出采用PCIe線纜、PXIe-AXIe適配器轉(zhuǎn)接兩種方案。前者通過系統(tǒng)模塊擴(kuò)展PCIe線纜接口實(shí)現(xiàn),后者為PXIe模塊提供數(shù)據(jù)傳輸、觸發(fā)同步及定時(shí)信號(hào),性能較好。論文設(shè)計(jì)了一個(gè)適配器模塊以對研究內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證。最后,組建測試系統(tǒng)對各模塊功能進(jìn)行測試,結(jié)果表明各模塊功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)證了相關(guān)技術(shù)研究的正確性。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3.3 觸發(fā)、同步與定時(shí)接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究為滿足測試測量中對儀器觸發(fā)、同步的要求，AXIe 系統(tǒng)為儀器模塊提供了豐富的觸發(fā)、同步與定時(shí)信號(hào)資源，包括：觸發(fā)信號(hào) TRIG[0:11]、雙向星型觸發(fā)信號(hào) STRIG、系統(tǒng)槽輸出的星型觸發(fā)/同步信號(hào) SYNC、星型時(shí)鐘信號(hào)CLK100、PCIe 參考時(shí)鐘 FCLK。各信號(hào)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)其用途而不同。為了實(shí)現(xiàn)多機(jī)箱互聯(lián)和組建混合總線測試系統(tǒng)，通常在系統(tǒng)模塊前面板提供外部觸發(fā)、時(shí)鐘信號(hào)的輸入輸出以實(shí)現(xiàn)更好的觸發(fā)和同步。AXIe 系統(tǒng)中觸發(fā)、同步與定時(shí)接口的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 3-4 所示[32]。

在背板中由扇出緩沖器扇出至各儀器槽。輸出至各儀器槽的 SYN信號(hào)間延時(shí)之差小于 100ps 以實(shí)現(xiàn)高精度同步。CLK100 是系統(tǒng)槽產(chǎn)生的 100MHz±100ppm 的參考時(shí)鐘信號(hào)，占空比為45%~50%。CLK100 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用與 SYNC 類似的星形拓?fù)�，LVDS 電平的時(shí)鐘信號(hào)在背板扇出至各槽位，輸出至各槽位的 CLK100 信號(hào)間延時(shí)之差同樣小于 100ps。與 SYNC 不同，CLK100 具有反饋回系統(tǒng)槽的 CLK100FB 信號(hào)。AXIe 系統(tǒng)中，通過 SYNC 和 CLK100 信號(hào)配合，可滿足儀器模塊的定時(shí)同步要求。為此，AXIe 要求系統(tǒng)模塊具備對 SYNC 輸出的編程能力，使 SYN輸出能夠同步或異步于 CLK100。與此對應(yīng)，AXIe 要求 CLK100 與 SYNC 信號(hào)間延時(shí)匹配在 500ps 內(nèi)，當(dāng)二者同步時(shí)，其時(shí)序關(guān)系如圖 3-5 所示。系統(tǒng)模塊和儀器模塊對 SYNC 和 CLK100 信號(hào)的時(shí)序要求見表 3-1。為滿足二者同步操作的時(shí)序要求，不僅對 SYNC、CLK100 各自的信號(hào)布線具有要求，對二者之間的信號(hào)線也具有長度匹配要求，，此外，背板扇出緩沖器也會(huì)對二者同步操作產(chǎn)生很大影響。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP274

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本文編號(hào)：2531800