故障诊断是一门实用性很强的技术,只有在实际应用中才能体现它的价值。
目前,在电路板故障诊断方法的研究中,在理论研究方面已经有了一定的进展,
一些新的理论相继得到应用,如 DES 理论、小波变换方法、信息融合方法、基于Agent 的诊断方法等。随着新理论的不断发展,这方面的工作仍是故障诊断的重要内容之一。但真正在工程实践中成功应用的实例还比较少,特别是真正实用准确的电路板故障诊断系统。比较常用的理论方法有故障字典法和离散事件系统(DES理论)方法。因此,如何将先进的故障诊断理论与方法应用到实际中去还有待深入的研究。可以预见,随着实践研究的深入,数字电路板的故障诊断技术必将在未来的电子科技领域及其它相关领域得到广泛的发展和应用。
对故障诊断技术的研究,目前国内外已经投入了大量的人力和物力,也取得了一定的成绩,但是在实际的工程技术应用中将故障诊断技术运用比较成功实例还是相对来说比较少的,以现在各国军用的复杂的电子设备系统的故障诊为例,故障诊断技术还是巫待提高的。故障诊断技术和自动测试技术相结合是现代各国研究发展的一个重要方向,在这一方面,美国是比较领先的国家之一,他己经将故障诊断专家系统比较成功的用在了一些武器装备系统上面,如F一15战斗机[7]、B一1B轰炸机以及海军军舰和陆军军械装置等等。我国尽管故障诊断技术的研究起步比较晚,但是发展很迅速,在多种重要武器设备的研制中都提出了明确的测试维修需求,并制定了通用的国家军用标准。
1.3 研究的目的及意义
目前,我国的自动测试系统的研制正在从以往的专用测试系统向通用型的自动测试系统的转变中。然而与世界先进的水平相比,我国由于起步比较晚,所以在各个方面差距都很大。当然这并不完全在 ATE 硬件设备上,在其他方面如技术性能、外观造型、制造工艺等方面也比国外落后,另外对于仪器可互换性能,测试程序集的可移植性和互操作性等关键技术的研究方面还远远不够。现在国外的TPS 开发与运行环境有比较成熟的 PAWS、SMART、TOPTEST,而我国在这方面还比较空缺。所以这就需要我们亟待开发比较成熟的 TPS 开发与运行环境,这不但能够填补我国在这个领域的空白而且对于通用自动测试系统的研发也比较有意义。
本课题针对某工业控制设备的检修与维护,基于通用测试平台设计可检测被检设备中多种电路板故障的专用检测适配器软件系统,包括FPGA程序计和ARM程序设计。
1.4 开发软件介绍
1.4.1 Keil uVision4
在本设计中,AT91RM9200的程序是用Keil uVision4设计完成的。KeiluVision4由国内米尔科技提供销售和技术支持服务,他们是ARM合作伙伴,也是国内领先的工控板以及嵌入式解决方案提供商。2009年2月发布Keil μVision4,Keil μVision4引入灵活的窗口管理系统,使开发人员能够使用多台监视器,并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口,提供一个整洁,高效的环境来开发应用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片,还添加了一些其他新功能。2011年3月ARM公司发布最新集成开发环境RealView MDK开发工具中集成了最新版本的Keil uVision4,其编译器、调试工具实现与ARM器件的最完美匹配。
1.4.2 FPGA设计软件
在本设计中,FPGA的程序是用Quartus II设计完成的。Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL等多种设计输入形式。它内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。Quartus II支持Altera的IP核,包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库,使用户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂性、加快了设计速度[8]。此外,Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合,可以方便地实现各种DSP应用系统;支持Altera的片上可编程系统开发,集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体,是一种综合性的开发平台。论文网