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。
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。
PXI-7811R模塊同樣從待測單元的單色接口接收兩個非標的分離式同步信號。在每一個場同步脈沖的下降沿，一個對應的線同步信號變化沿就可以將奇偶半場區分開來。為了正確匹配，這套系統可以產生一個獨特的同步信號，該信號擁有STANAG 3350 B類同步信號的特征。系統重新將視頻元件產生的同步信號組合起來，并發送給通用顯示器的復合視頻、消隱以及同步 (CVBS) 輸入端，從而使該待測單元的單色視頻輸出可視化。
PXI-7852模塊管理著專屬串行總線通訊協議，在通過PXI-5421產生發送給待測元件的視頻信號的同時通過PXI-7811處理由被測元件傳回的視頻信號。該協議包含兩個信號通道，一個通道單輸出，一個通道單輸入，輸入通道接受32位消息，輸出通道傳輸40位消息。每一個通道都有兩條物理信號巷道實現，一條為時鐘巷道，一條為數據巷道。接收通道還將負責解碼收到的消息（串行數據還原），隔離錯誤，提取數據，以及在測試站臺顯示器上演示結果。
發送通道需要能夠將文本腳本上讀取的消息轉化為串行消息用于傳輸，同時還要能識別錯誤的輸入。因為這些協議是非標準的，該系統需要一個非常靈活的設計，可以以最小的時間和成本應對不同的需求。我們選擇了NI-7852R FPGA模塊，因為在與LabVIEW FPGA模塊結合之后，它將 幫助我們達到我們所有的目標。
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。我們利用LabVIEW軟件和LabVIEW FPGA模塊中與視頻接口和串行通訊相關的函數編寫VI。然后將在LabVIEW中創建的VI連接到LabWindows/CVI主程序中，從而滿足測試該單元的所有需求。圖2和圖3展示了LabVIEW編寫的兩個圖形化代碼，它們可以從一個位圖文件生成視頻分量，并且實現串行總線的傳輸功能。
