總線類測試系統的技術現狀及發展方向

張榮，王玨，周繼昆，張毅，鄭敏

（中國工程物理研究院 總體工程研究所，四川 綿陽 621900）

總線類測試系統的技術現狀及發展方向

張榮，王玨，周繼昆，張毅，鄭敏

（中國工程物理研究院 總體工程研究所，四川 綿陽 621900）

歸納了當前測試系統的主流總線架構形式，對當前各種總線架構的測試系統性能及應用進行了分析，同時對當前測試系統的主要軟件設計技術現狀進行研究。在此基礎上，提出了未來復雜測試系統研制的主要方向，要滿足未來復雜測試任務需求，應加大應用LXI總線構建大型高精度混合型分布式測試系統。硬件方面，將VXI/PXI/PXI-E/PCI-E/USB3.0總線進行組網集成，滿足大型應用測試中低速、高速、高精度的數據采集與傳輸測試需求；軟件方面，應按照行業標準需求，研制功能完備、滿足特定行業應用的軟件系統。

測試系統；總線架構；網絡分布式系統；軟硬件設計技術；USB3.0總線

測試系統是武器裝備環境試驗的重要配套設備，是環境試驗與綜合評價技術[1]研究的重要內容。測試系統性能的優劣關系到試驗數據采集的精準度，直接影響試驗數據的分析和試驗結果的

評價，研究當前測試系統的設計技術具有重要意義。目前，測試系統的研制主要集中在兩個方面：一是總線類測試系統集成化研制；二是基于底層FPGA，DSP等硬件平臺以及嵌入式操作系統軟件平臺的嵌入式測試系統的研發。前者廣泛應用于大型地面環境試驗測試中，后者主要應用于航空航天測控系統、彈載測控系統以及某些異常環境試驗的測試。測試系統研制的關鍵技術主要集中在測試系統的總線架構設計、測試系統同步觸發設計、測試系統精確度設計以及測試系統的軟件設計方面。從測試系統的開放程度可將測試系統的研發方式歸結為兩類：軟硬件集成類測試系統的研制；專用類測試系統的研制。所謂集成類測試系統，其硬件系統采用模塊化儀器通過積木堆疊方式完成設計，建立在一定的測試總線架構基礎上，總線架構的優劣決定了測試系統的性能，而軟件系統可根據用戶功能需求進行定制開發；對于專用測試系統，其軟硬件系統必須完全匹配，用戶無法根據自己應用需求進行二次擴展設計，這類測試系統通常由專用的測試系統生產廠商提供。文中研究了現有測試系統總線的性能以及測試系統的軟硬件設計技術，展望了未來復雜測試系統的軟硬件設計技術發展方向。

1　總線類測試系統架構設計

1.1 當前主流的測試系統架構

當前主流的總線類測試系統架構主要有五種：GPIB總線架構[2—4]、VXI總線架構[5—8]、PXI總線架構[9—12]、PXI-Express總線架構[13—16]以及其他基于通用 PC總線[17—21]的架構。各架構針對不同的測試對象，具有不同的特點，主要表現在數據傳輸速率、同步觸發方式、通道數擴展等方面。

GPIB總線架構測試系統由GPIB主控系統和多套測試終端系統組成，主控系統作為“講者”通過GPIB總線與作為“聽者”的各 GPIB終端系統發送程控指令，各 GPIB測試系統具有唯一地址，“講者”系統同時最多控制14臺“聽者”系統，總線上某時只能有一個“講者”，其架構如圖1所示。

圖1 GPIB總線架構測試設備設計方案Fig.1 The design scheme based on GPIB bus architecture

GPIB總線架構的系統體積與質量較大[22]，數據傳輸率低（≤1 MB/s），且必須使用GPIB控制卡與特殊電纜完成系統控制，測試成本較高。目前這種架構主要應用于數字萬用表、數字頻率計、頻譜分析儀等專用儀器組網測試，以及導彈地面與彈上通信測試等數據傳輸率要求不高的分布式測試系統研制中，各系統不具備同步觸發機制。VXI總線建立在 VME總線基礎上，總線帶寬可達 40 MB/s[23]，質量輕，可配置使用的測試通道數多，但系統必須由VXI機箱、VXI零槽控制器以及1394火線接口卡實現各槽 VXI總線測量模塊的控制。受系統帶寬限制，在采樣率相對較低（≤1 MHz）的測試系統構建時可采用，典型的應用是構建多通道振動測試系統。在同步觸發方面，VXI零槽控制器通過VXI機箱背板總線實現各VXI總線模塊的同步觸發控制，可構建同步測試系統。PXI總線架構[24—25]測試系統基于PCI總線，在PCI總線上增加星型觸發總線、RTSI實時觸發總線構成同步測試系統總線，總線傳輸速率達到 133（主頻為 33 MHz）～528 MB/s(主頻為66 MHz)，由PXI機箱、PXI零槽控制器、PXI測量模塊組成。各PXI測量模塊共享PXI總線帶寬，相對VXI總線，系統帶寬顯著提高，并通過編程實現時鐘與觸發線路的路由，不僅適合多通道振動測試系統構建，還適合高采樣頻率（≥1 MHz）多路瞬態同步測試系統的構建。高采樣率下的測試除依賴于總線傳輸帶寬外，還跟采樣模式相關，如采用板載緩存模式，總線的傳輸帶寬可適度降低，依賴于采集板卡上的大容量緩存降低數據傳輸速率。中國工程物理研究院總體工程研究所在2013年聯合北京中科泛華恒興科技有限公司，完成了一套采樣頻率為10 MHz，板載緩存為1 GB的64通道瞬態數據采集系統，系統從完成數據采集到下載至計算機內存的時間為 3 min。目前，PXI機箱的槽數最大為18槽，受限于槽數，單機箱PXI總線測試系統的通道數不大，要實現測量通道數的擴展，需采用專門的PXI機箱同步模塊互連多個PXI機箱完成。VXI/PXI總線架構測試系統設計方案如圖2所示。

圖2 VXI/PXI總線架構測試設備設計方案Fig.2 The design scheme based on VXI/PXI bus architecture

在某些應用如微波與電磁兼容等方面的測試，不僅要求測試系統的采樣頻率高（≥1 MHz），而且還要求長時間連續采集和存儲數據，這要求測試系統具備更高的數據傳輸帶寬，采用PXI總線已不能很好地滿足測試要求。近年發展了 PXI-Express總線，借鑒PCI-Express總線技術，在PCI-Express總線上增加定時與同步觸發線路構建測試儀用總線。PXI-Express總線采用LVDS電氣接口標準和串行點對點通信技術，確保每個測試模塊獨立享用傳輸帶寬，使用獨立傳輸鏈路，含×1，×2，×4，…，×32等多種速率的鏈路，×1鏈路單向傳輸率可達250 MB/s，×4鏈路傳輸率為1 GB/s，×32時傳輸帶寬可達8 GB/s，可完全滿足多通道高采樣率連續測試的應用需求。PXI-E總線架構測試系統是目前高速數據采集領域的主流研制發展方向。中國工程物理研究院總體工程研究所在2012年研制了一套基于 PXI-Express總線的64通道瞬態數據采集系統，系統采樣頻率最高達 4 MHz，流盤速度高達220 MB/s，穩定可靠地完成了多次大型跌落環境試驗測試。

上述VXI/PXI/PXI-Express總線架構測試系統主要用于構建大型的單機及其級聯型模塊化測試系統，對于某些小規模測試任務，采用VXI/PXI/PXI-Express總線架構組建測試系統性價比不高，而采用通用PC機/工控機與基于PC總線的數采卡即可完成測試任務。目前主要包括基于PCI-Express總線、USB總線以及以太網總線三類測試系統。當前，基于PC總線的測試系統研制的發展趨勢是小型化與高速化，這得益于 USB總線以及以太網總線的快速發展，USB總線由USB2.0（傳輸速率達480 Mb/s）發展至USB3.0總線[26—30]（傳輸速率達5 Gb/s），以太網傳輸速率已從10，100 Mb/s發展到10 Gb/s。這兩類總線解決了高采樣率下的大數據量實時傳輸問題，是目前PC類專用測試系統研制的熱點方向。

從上述總線的傳輸速率看，當前USB3.0總線的速率已接近PXI-Express總線速率，但在構建測試系統方面，PXI-Express總線型系統需特制機箱，而USB3.0總線使用信號線少，傳輸速率高，不需設計特定的機箱，構建的測試系統體積小，增加少量同步觸發線即可實現同步測試系統的設計，滿足的應用領域將更加廣泛。筆者預測，USB3.0總線在未來高速測試系統研制中將占重大份額，近年來已逐漸掀起研發熱潮。中國工程物理研究院總體工程研究所目前正在論證一種小性化嵌入式高速采集與實時傳輸系統，擬建通道為50～100個，采樣頻率為1 Hz～10 MHz，前端采用光纖遠程傳輸數據，后端采用USB3.0總線傳遞數據到計算機。這種測試系統將前端采集、信號調理等模塊集中在一塊電路板上，多路振動和沖擊信號的采集結果通過光纖和USB3.0總線實時傳輸，可很大程度上減少測試系統的布線工作，顯著提高測試效率。

1.2 總線測試系統發展趨勢

當前，采用GPIB/VXI/PXI/PXI-E總線架構設計的測試系統可完成相對獨立的測試任務，但也存在不足，主要表現在以下方面。

1）對于測量對象位置比較分散，如火箭系統測試[31]、導彈綜合參數測試[32]以及慣導平臺[33]等測試任務，其測量信號種類繁多，采樣頻率多種多樣，若采用多套獨立測試系統，則每套測試系統均必須帶控制計算機和GPIB/VXI/PXI總線模塊，每個控制計算機再與系統服務器相連，組成分布式測試系統。這種測試方式的每個測試節點均由計算機控制，即便某測試節點只有一個測點，也需要一臺控制計算機和一臺總線測試系統，這將造成測試資源的大量浪費。

2）高端武器裝備自動測試系統要求快速應對戰區變化的計量保障需求，比如對于導彈機動發射任務中的各大型裝備的測試，其復雜度高，測試系統種類多，快速適應戰區變化的能力就會較弱。

3）GPIB/VXI/PXI總線測試儀器的計量校準尚不規范[34]，試驗現場快速進行儀器的故障診斷與實時校準比較困難。為解決這些問題，安捷倫公司和VXI科技公司聯合提出LXI（LAN-based Extensions for Instrumentation）總線[35]，其基于成熟工業以太網技術，通過擴展儀器所需的語言、命令、協議內容，將GPIB總線的高性能，VXI/PXI總線儀器的小尺寸以及LAN總線的高吞吐率等優點相結合。與普通PC機構建的網絡測試系統相比，其增加儀器必須的定時同步觸發、冷卻和電磁兼容性功能，構成一種適用于自動測試系統的新一代模塊化儀器平臺標準，使測試系統由“虛擬儀器”時代過渡到“網絡儀器”時代，是未來國內外軍用測試系統研制與應用發展的主流測試總線技術，這種架構的測試系統目前已開始逐步面市。

LXI總線架構的測試系統硬件由測控服務器、集線器、交換機以及 LXI測量模塊組成，不同于VXI/PXI總線架構的測試系統，它無零槽控制器，無背板總線。VXI/PXI總線采用背板總線的定時和觸發機制解決各測試模塊的同步，而 LXI總線測試儀器則根據應用的不同場合，采用三類同步觸發機制控制各LXI模塊儀器的同步：基于網絡UDP協議的消息觸發機制，同步精度在50 ms內；基于IEEE1588精準時鐘同步協議機制，同步精度在100 ns內；基于菊花鏈/星型配置方式（與PXI總線雷同）的LVDS硬線觸發機制，同步精度在5 ns內。測控服務器通過B/S(瀏覽器/服務器)和C/S（客戶/服務器）兩種方式集中控制網絡上的各 LXI總線測試模塊。

基于LXI總線的上述特點，筆者提出一種大型混合總線測試系統架構設計如圖 3所示。利用這種架構，除直接將具有LXI總線接口的系統接入系統外，還可將GPIB/VXI/PXI等現有測試系統通過LAN口接入系統，實現現有總線類測試系統的改造升級，節省測試成本。不僅如此，通過USB3.0總線轉LAN總線模式，基于USB3.0總線的PC類儀器或嵌入式儀器均可集成在LXI總線上，從而完成比較復雜的分布式高速采集與數據傳輸測試任務。

圖3 基于LXI總線構建大型混合分布式測試系統的方案Fig.3 The large-scale distributed test system design scheme based on LXI bus architecture

軍用測試系統采用 LXI總線架構，各類儀器系統在測試現場組網后即可快速組建測試系統，斷開網絡即可實現快速機動，并通過網絡實現異地測試模塊的故障診斷、遠程控制、實時檢測等。在武器試驗、武器裝備運行狀態監測、數字化戰場、核爆任務以及航天測試等方面[35]具有應用前景。筆者認為，在大型軍用測試任務中，采用如圖3所示的總線架構組建大型混合總線的分步式測試系統，可實現測試任務節點的集中調度，測試數據流的集中匯集，通過統一的PC機測控服務器平臺，實現大數據的融合分析，從而為現場快速決策提供數據依據。這種大型混合總線測試系統在日益復雜的軍用測試方面應用會更加廣泛，筆者認為，這是未來測試系統發展的主流方向。因為在當前各種測試總線速率已定的情況下，兼顧新舊測試系統功能應用，覆蓋全方位的測試能力，上述架構無疑是最佳的。當然，上述架構將演變出多種架構形式，即凡是能將總線接口切換為LAN接口的測試系統，均可接入LXI總線系統中，比如CAN總線-LXI總線系統、PCI-Express轉LXI總線系統等。需依據測試任務的規模和數據傳輸速率需求，靈活構建基于 LXI總線的混合型分步式測試系統，從而滿足特定場合的測試要求。

2　測試系統精度發展方向

測試系統的精度主要取決于數據采集卡的A/D轉換精度，A/D轉換器的轉換精度經歷了8位/12位/16位的發展階段。對于振動測試系統，采集卡的精度在12～16位即可滿足要求；對于沖擊測試系統，采集卡的精度通常為14～16位。隨著高保真音頻、高精度稱重、精密測距等精密測試應用需求，目前數據采集卡的A/D分辨率已向18～24位方向發展，并且涌現了大量產品，這類采集卡的A/D芯片采用“Σ-Δ”[36—38]的過采樣和噪聲整形技術。與傳統的A/D轉換器相比，采集前端不需設計抗混疊低通濾波器，對前端的模擬信號調理電路要求不高，直接利用數倍于采樣率的信號過采樣輸入信號，然后在其內部增加一個數字抽樣濾波器對采集的信號濾波，濾波完成后進行信號降采樣處理，得到滿足采樣率要求的高信噪比信號，實現寬頻帶弱信號的精確測試，主要應用在精密測量領域。從行業主流產品看，各大廠商都在開發24位的測試板卡，高分辨率的（≥24 bit）的測試系統將是未來測試系統的重要發展方向，其關鍵技術主要涉及數據采集板電路的精致布局布線設計技術、模擬信號精密調理電路設計等。中國工程物理研究院總體工程研究所在國家重大科學儀器專項——高精度慣性儀表校準檢測項目中，設計了24位高精度數據采集卡，測試系統本底噪聲為400 μV，有效實現了精密離心機動態半徑測量不確定度為0.21 μm的高精度，這在16位分辨率的A/D中無法實現。同樣，對于振動應變的測試，為提高測試精度，現在各廠家也廣泛設計24位A/D采集卡完成。

3　軟件設計技術研究

測試系統的軟件在測試系統研制中扮演重要角色，其主要研究內容包括軟件開發語言、軟件功能模塊的完備性設計兩方面。

對于開發語言，主要集中在以 NI公司的LABVIEW 平臺[39]為主的儀用開發平臺以及通用軟件開發語言如VC++，DELPHI，LabWindow/CVI的開發平臺。LABVIEW作為儀器專用開發平臺，提供了專業的測試程序設計架構、多線程自動協調調度與保護機制、網絡接口控制、各類測試總線架構驅動等程序子集，更重要的是其集合了多類信號的時頻分析、信號顯示、存儲與回調模塊以及與第三方平臺如MATLAB接口和基于COM組件的調用功能（如DLL[40—45]調用等）。可以說LABVIEW平臺可完成任何其他編程語言可實現的程序設計，是目前最高效的測試系統軟件開發語言。其他基于VC++，DELPHI等語言的軟件開發平臺，適合開發一些小規模的測試軟件，與LABVIEW相比，其缺點是明顯的，對于多線程協調解決機制、網絡編程以及信號處理等均較復雜。當前，對于NI硬件平臺構建的測試系統，采用LABVIEW語言開發應用軟件，而對于非NI硬件平臺，采用的主要方式是將硬件的系統驅動程序、其他語言設計的算法等封裝為DLL組件，由于DLL具有語言無關性特點，然后在LABVIEW下調用DLL即可實現硬件驅動、數據分析模塊在LABVIEW環境下的集成處理等。目前，大部分測試系統生產廠商都采用這種基于DLL或 ActiveX[46]接口規范實現軟硬件集成開發或為用戶提供部分功能模塊的二次開發能力。

在軟件功能的完備性方面，大部分國外廠商均提供行業功能完備的應用軟件，如奧地利Dewetron公司、德國 m+p數據采集系統公司在振動測試系統研制領域比較著名，這些廠商均提供完備的振動測試軟件，其中包括了振動模態測試、各類振動信號處理與分析模塊等，美國的Nicolet公司的沖擊測試系統提供完整的沖擊信號分析與處理軟件。可以說，軟件的功能模塊是測試系統的重要賣點。而國內的測試系統生產商在軟件設計方面存在差距，通常是針對具體的測試應用編制特定的軟件，如國內的TOPVIEW公司、縱橫測控有限公司、成都天奧測控技術有限公司的沖擊測試軟件產品都是這種情況。從調研資料看，在振動、沖擊等行業測試領域內，各研發商都在主推功能完備的行業軟件系統，考慮軟件功能的覆蓋性和不同行業應用的差異，各行業測試軟件也留出二次開發接口，方便各式用戶的特殊應用，但是行業軟件的功能標準化設計是目前研發的重點和主要發展方向。

4　國內外總線類測試系統研制現狀

在集成化總線測試系統開發方面，NI公司作為 PXI總線儀器硬件供應商，主要研制系列PXI/PXI-E總線測試產品，包括PXI機箱、PXI數據采集卡，基本不提供用戶完整的軟硬件解決方案，測試軟件大部分由用戶自行開發，僅提供軟硬件開發支持。國內，對于PXI總線測試系統的研發，在 PXI硬件研發方面主要有北京中科泛華及其附屬的泛華恒興科技公司，NI的大部分PXI總線數據采集卡硬件設計技術都已被其掌握并國產化，其采樣分辨率從12～24位，包括同步與異步采集卡等，采樣頻率覆蓋了DC到數 MHz。另外該公司推出一套完整的測試測量儀器系統通用平臺開發軟件XDesigner[47]，包括系統驅動管理、測試流程管理與數據采集等三個子模塊，整合了各類模塊化硬件和平臺化軟件處理，使用戶能靈活配置測試系統，其缺點也明顯，軟件內部資源繁多，運行緩慢，也未完全包含行業標準相關完備的信號分析模塊，該軟件的具體應用官方報道較少。另外，凌華科技有限公司也是 PXI/PXI-E總線測試系統硬件開發供應商，其PXI-E機箱的帶寬已達8 GB/s，適合構建超高速與超大容量的測試系統。該公司也未提供成套的測試系統軟件，軟件設計時，主要采用該公司的DAQMaster[48]管理系統和接口，并通過DLL調用在LABVIEW中驅動板卡硬件，測試軟件開發和調試的難度比NI硬件平臺下更大。國內還有成都天奧測控技術有限公司、縱橫測控技術有限公司開發的 PXI總線類測試系統，其硬件開發能力尚可，但軟件開發方面還大部分集中在應用VC++開發平臺，除提供專用測試系統外，其提供板卡的DLL庫供用戶二次開發測試系統。在GPIB/VXI/LXI總線方面，國外Agilent公司和陜西海泰電子有限責任公司是主要產品提供商，在VXI總線方面主要是研制 VXI總線同步數采卡、波形發生器等，在GPIB總線方面主要是PXI/USB-GPIB接口卡，對于 LXI總線，主要是各類通用開關模塊、任意波形發生器，這類總線也提供相關驅動程序供用戶進行二次開發等。總而言之，基于總線式的測試系統構建，硬件平臺主要依賴專業廠商的產品，測試軟件則由用戶根據自己的應用需求自行完成設計。

在專用測試系統研制方面，國外的著名廠商有奧地利的Dewetron公司以及美國Nicolet尼高力公司（現在由德國HBM公司接管）、德國的m+p公司。其中Dewetron公司是開發動態測試與瞬態測試系統的知名公司，其提供測試系統軟硬件全套解決方案，其專用測試系統采用的總線主要是PCI/USB總線[49]，其數據采集分辨率為16～24位，同步采樣，數據存儲容量達 1 TB，通過級聯，其測試系統的通道數可達1000通道以上。值得一提的是，該測試系統的應用軟件功能齊全，除實時測試和分析電壓、ICP、噪聲等多種參數，完成實時試驗數據采集和時頻分析外，還具有專業的SIMO、SIMO和MIMO模態分析軟件。美國的Nicolet公司主要從事瞬態數據采集系統的研發，其硬件架構依然采用PCI總線背板結構，采用上下位機組網形式進行數據采集，上位機作為數據顯示與存儲器通過網絡向下位機發送測試命令，下位機將測試結果實時返回上位機顯示。單臺測試系統的通道數達48個，同步采樣頻率為1 MHz。其高速數據采集軟件Perception[50]包含了瞬態測試系統的時域、頻域分析模塊，與其他任何測試類應用軟件相比，Perception 軟件采用專利技術StatStream技術。該技術采用數據的壓縮編碼技術，能在高速采集模式(1 MHz)下連續顯示測試的大量數據，10 GB的數據可在10 s內播放完成，并且該軟件最大可支持1080個通道的信號分析。德國m+p公司是業界公認的優秀振動測試系統供應商，其振動測試硬件產品采用LXI總線架構設計，A/D采集精度達24位，軟件功能完備，著名的VibRunner振動軟件提供振動測試、模態分析、噪聲測試分析功能，VibCon軟件提供單軸、多軸振動控制等功能，廣泛應用于我國航天測試、兵器測試以及諸多大學試驗部中。國內著名的測試系統生產商是東方振動與噪聲技術研究所，該所的測試系統主要以PCI總線和CPCI總線為主，數據采樣分辨率為24位，采樣頻率為102.4 kHz，動態范圍為110 dB，最為知名的是其應用軟件DASP[51]，其包含完整的聲學測試軟件、模態分析和動力學分析軟件、振動與沖擊計量系統、旋轉機械和故障診斷軟件等模塊，其硬件測試平臺技術含量低，主要以測試軟件研制為主。成都拓普測控技術有限公司采用 PCI總線設計多通道的瞬態數據采集系統，其軟件TopView2000[52]功能相對簡單，但包含通用的沖擊測試信號分析模塊，如 GJB半正弦波套容差分析模塊、沖擊響應譜分析模塊等，滿足常用沖擊測試的需要。縱橫測控的Signal View 通用信號處理軟件在國內軍用 PXI/ VXI總線專用測試系統中也具有一定的應用。另外，江蘇東華測試技術研究所在國內振動應變測試系統研制方面能力較強，其應力應變測試系統主要基于USB與以太網模式傳輸數據，信號采集精度為 24位，其測試軟件采用VC++研制，功能相對簡單。

綜上所述，國內外專用測試系統的測試總線主要基于PCI/CPCI/USB/以太網組建，采樣分辨率為16～24位，硬件研發不是重點，各公司的核心競爭力在其軟件功能的設計上，軟件設計體現在行業應用標準化以及行業信號分析完備化兩方面。

5　結語

從當前總線類測試系統的發展趨勢看，測試系統研制應向以下三方向發展。

1）走行業標準化儀器設計道路。硬件上，基于現有背板總線和數據采集卡構建通用測試硬件系統，而對于異常復雜的綜合測試系統，主要應采用 LXI總線對各類總線類系統進行集成，采用分布式測試架構進行組網測試。軟件上，充分調研行業功能需求，構建行業功能標準化的測試軟件系統，包括沖擊測試軟件與振動測試軟件，軟硬件集成包裝形成產品，參與市場競爭。

2）應用USB3.0、光纖高速傳輸總線等目前先進的高速傳輸總線，增加硬線觸發信號，研制基于USB3.0總線以及光纖高速傳輸總線的 PC類儀器或便攜式儀器，并在采集模塊中增加LAN收發器，將USB3.0、光纖高速總線測試儀器與LXI總線進行組網，設計硬線觸發與軟件觸發相結合的專用同步觸發模塊實現混合總線測試系統的同步，滿足相當復雜的高速分布式測試應用需求。

3）研發分辨率≥24 bit 的高精度數據采集器是主流發展趨勢。

總之，必須加快先進高精度混合總線測試系統的研制，為武器裝備環境試驗測試能力提升奠定技術基礎。

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Technique Status and Development Direction of Bus-type Test System

ZHANG Rong, WANG Jue, ZHOU Ji-kun, ZHANG Yi, ZHENG Min
(Institute of Systems Engineering, CAEP, Mianyang 621900, China)

The work generalizes the mainstream bus architecture form of current testing systems and analyzes their performances and applications. It researches the main software design techniques state for current test systems and then puts forward the main direction of future development of testing system. To satisfy future complex test requirements, the main design direction of test systems is to develop large-scale and high precision mixed test systems based on LXI bus. In the aspect of hardware design, VXI/PXI/PXI-Express/PCI-Express/USB3.0 bus will be integrated by local area network to satisfy low-speed, high-speed and high precision data acquisition and transmission requirements. In the aspect of software design, it is necessary to research and develop a software system that has completed functions and can meet the needs of special applications according to industrial standards and needs.

testing equipment; bus architecture; network distributed system; software and hardware design technique; USB3.0 bus

2016-05-14；Revised：2016-06-03

10.7643/ issn.1672-9242.2016.05.025

TJ06

A

1672-9242(2016)05-0151-09

2016-05-14；

2016-06-03

中國工程物理研究院總體工程研究所基地建設基金PXI-64

Fund：PXI-64， Base Construction Fund， Institute of Systems Engineering， CAEP

張榮（1979—），男，四川資陽人，碩士，高級工程師，主要研究方向為測試系統軟硬件設計技術以及測試技術研究。

Biography：ZHANG Rong（1979—）， Male， from Ziyang， Sichuan， Master， Senior engineer， Research focus: hardware and software design of test and control system and test technique.