专利名称：基于fpga的电缆导通测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量与控制技术领域，特别是一种基于FPGA的电缆导通测试仪。
背景技术：
伺服机构单元测试仪(以下简称单元仪)是伺服机构的专用设备，包括性能测试和绝缘电阻测试，测试结果用来判别伺服机构性能是否满足设计要求。单元仪在日常维护使用中可能出现各种故障，经统计，这些故障中很大一部分是由于电缆故障造成的。为了找出单元仪在使用维护中出现的电缆故障，分析故障原因与机理，我们有必要用一台专用电缆测试设备对单元仪的状态进行检查，通过这种方式达到故障定位及分析的作用。传统的电缆绝缘电阻设计方案采用AD、继电器切換加绝缘电阻测试电路的方法实现电缆的绝缘电阻测试。所以价格偏高，测试时只能单路测量，所以测试时间长，不能满足快速测试的需求。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供ー种满足电缆快速导通测试的基于FPGA的电缆导通测试仪。实现本实用新型目的的技术解决方案为一种基于FPGA的电缆导通测试仪，包括电脑、测试主机、通讯电缆和转接电缆，所述电脑通过通讯电缆与测试主机相连，与测试主机进行数据交互，测试主机上同时设置与被测对象相连的转接电缆。所述测试主机包括电源和通讯板卡，所述电源为通讯板卡供电，所述通讯板卡包括FPGA芯片、232通讯转换�？�、I/O输入输出�？椋�232通讯转换�？橛隖PGA芯片相连接，为其提供通讯接ロ，I/O输入输出�？橐灿隖PGA芯片相连接为其提供输入输出接ロ。所述电脑为带RS232串行通用接ロ的笔记本电脑。所述FPGA芯片为ALTERA公司CYCLONE系列FPGA芯片EP1C6Q240C8。所述电源包括5V电源、3. 3V电源和I. 5V电源。FPGA芯片时钟采用50M晶振。本实用新型与现有技术相比，其显著优点为本实用新型采取了 IO端ロ的电平读取方法实现电缆导通情况的测试；该电缆导通测试仪具有了操作方便、快速简洁、稳定性好的性能特点。
以下结合附图对本实用新型作进ー步详细描述。
图I是本实用新型的基于FPGA的电缆导通测试仪整体示意图。图2是本实用新型的基于FPGA的电缆导通测试仪的组成和原理框图。
具体实施方式
[0013]结合图I、图2，本实用新型的一种基于FPGA的电缆导通测试仪，包括电脑、测试主机、通讯电缆和转接电缆，所述电脑通过通讯电缆与测试主机相连，与测试主机进行数据交互，测试主机上同时设置与被测对象相连的转接电缆。所述测试主机包括电源和通讯板卡，所述电源为通讯板卡供电，所述通讯板卡包括FPGA芯片、232通讯转换�？�、I/O输入输出模块，232通讯转换�？橛隖PGA芯片相连接，为其提供通讯接ロ，I/O输入输出�？橐灿隖PGA芯片相连接为其提供输入输出接ロ。所述电脑为带RS232串行通用接ロ的笔记本电脑。所述FPGA 芯片为 ALTERA 公司 CYCLONE 系列 FPGA 芯片 EP1C6Q240C8。所述电源包括5V电源、3. 3V电源和I. 5V电源。FPGA芯片时钟采用50M晶振。 下面进行更详细的说明本实用新型的基于FPGA的电缆导通测试仪采用上下位机结构，上位机采用带RS232串行通用接ロ的笔记本电脑；下位机采用测试主机箱，内含电源和通讯板卡。通讯板卡上的核心芯片为EP1C6Q240C8，主要完成与上位机的RS232通讯、72路IO端ロ输出和72路的IO端ロ读�。缭床捎肅0MPUTR0NIC CONTROLS的线性电源LP24/2/F (24V 2A)，为通讯板卡上各器件供电。软件分两部分，FPGA程序设计和上位机程序设计。FPGA程序设计使用ALTERA公司的QUARTUS2和NI0S2开发，其中QUARTUS2实现管脚定义、片上SOPC系统设计以及时钟等外围电路定义；NI0S2为软核处理器程序设计，实现RS232通讯和PIO的输入输出管理。上位机程序设计基于LABWINDOWS CVI设计，主要实现上位机与通讯卡的交互，测试任务录入、测试数据分析和数据管理。通讯板卡设计采用RS232接ロ通讯，核心处理芯片为ALTERA公司CYCLONE系列FPGA 芯片 EP1C6Q240C8。通讯板卡需要3种电源，5V、3. 3V和I. 5V，共需消耗功率大约5W。通讯卡外采用C0MPUTR0NIC CONTROLS的线性电源LP24/2/F (24V 2A)提供24V输入电压。 设计采用LM2576-5. O 调制输出 5V, LM2576-3. 3 输出 3. 3V,采用 AMS1084-ADJ，经 5V 调理输出 I. 5V 电压，提供给FPGA内核电压供电。FPGA时钟采用50M晶振，管脚主要有RS232通讯的RXD_FPGA和TXD_FPGA，实现电缆A端电平输出的管脚D0A(TD0A71，实现B端电平输入管脚Ι0Β(ΓΙ0Β71，时钟输入管脚CLKO，以及电源、JTAG下载调试接口和AS下载调试接ロ。计算机RS232接ロ与FPGA实现通讯时，由于电平不匹配，需要电平转换的接ロ电路，因此采用隔离RS232收发器MAX3232CPE，以实现电源隔离、电气隔离、RS232收发及总线保护，该收发器3. 0-5. 5V供电。为了实现电缆的导通测试，在电缆A端设置10 ロ输出电平，另外一端读取的方式实现电缆的通断测试。端ロ与FPGA管脚相连，管脚初始化为三态，指示灯处于不亮状态。当A端10输出低电平吋，A端对应的指示灯亮；若B端对应指示灯亮，则说明B端ロ也为低电平；电缆导通，否则为不通状态。测试的时候，计算机通过RS232通讯ロ发送测试命令到通讯卡，通讯卡收到命令后把FPGA对应的电缆A端一个端点10状态切换到低电平，FPGA对应的电缆B端10状态读回，并通过RS232通讯接口上传给上位机；对A端每个端点重复上述测试，即可得出A端和B端的对应通断关系，上位机软件用返回的结果和测试任务表设定 值进行对比分析处理，即可得出测试结论。
权利要求1.一种基于FPGA的电缆导通测试仪，其特征在于，包括电脑、测试主机、通讯电缆和转接电缆，所述电脑通过通讯电缆与测试主机相连，与测试主机进行数据交互，测试主机上同时设置与被测对象相连的转接电缆。
2.根据权利要求I所述的基于FPGA的电缆导通测试仪，其特征在于，所述测试主机包括电源和通讯板卡，所述电源为通讯板卡供电，所述通讯板卡包括FPGA芯片、232通讯转换�？�、I/O输入输出�？椋�232通讯转换�？橛隖PGA芯片相连接，为其提供通讯接ロ，I/O输入输出�？橐灿隖PGA芯片相连接为其提供输入输出接ロ。
3.根据权利要求I所述的基于FPGA的电缆导通测试仪，其特征在于，所述电脑为带RS232串行通用接ロ的笔记本电脑。
4.根据权利要求2所述的基于FPGA的电缆导通测试仪，其特征在干，所述FPGA芯片为ALTERA 公司 CYCLONE 系列 FPGA 芯片 EP1C6Q240C8。
5.根据权利要求2所述的基于FPGA的电缆导通测试仪，其特征在于，所述电源包括5V电源、3. 3V电源和I. 5V电源。
6.根据权利要求2所述的基于FPGA的电缆导通测试仪，其特征在干，FPGA芯片时钟采用50M晶振。
专利摘要本实用新型公开了一种基于FPGA的电缆导通测试仪，包括电脑、测试主机、通讯电缆和转接电缆，所述电脑通过通讯电缆与测试主机相连，与测试主机进行数据交互，测试主机上同时设置与被测对象相连的转接电缆。本实用新型采取了IO端口的电平读取方法实现电缆导通情况的测试；该电缆导通测试仪具有了操作方便、快速简洁、稳定性好的性能特点。
文档编号G01R31/00GK202649345SQ20122024132
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者王智勇, 钱煦, 王元源, 吴洋, 陈晓梅 申请人:南京晨光集团有限责任公司
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