基于一體化系統(tǒng)集成芯片實(shí)現(xiàn)專用電纜自動測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1 引言

在現(xiàn)代裝甲通信指揮裝備中，功能強(qiáng)大、控制精確、運(yùn)行可靠的裝備，均由越來越多的電子分機(jī)、部件通過密集的線纜、線束、網(wǎng)絡(luò)連接而成。

線纜、網(wǎng)絡(luò)連接的正確性和可靠性，在保障整個電子系統(tǒng)可靠運(yùn)行中起了重要的作用。對復(fù)雜線纜、線束、網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通、絕緣等指標(biāo)的自動測試和檢驗(yàn)，是線纜裝配、生產(chǎn)過程中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的低壓、低電流的手工、半自動測試，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代高可靠電子設(shè)備生產(chǎn)的需要。

目前裝甲通信指揮裝備的線纜檢測，均采用傳統(tǒng)的、落后的手工檢測方式，用三用表、蜂鳴器及自制簡單的測試臺檢測通斷。手工檢測方法存在不能克服的許多缺陷，已不能滿足大批量、高精度、高可靠性線纜檢測的要求：

（1）1人或2人配合逐點(diǎn)檢測，效率低、速度慢、工作量大、精細(xì)、繁瑣、枯燥、易疲勞，需對照圖紙、接線表、芯線號，極易造成漏檢、錯檢。

（2）只能檢測通路，不能在數(shù)十芯線纜中檢測出短路（即錯接、多接）。

（3）一般只檢測通斷，不檢測導(dǎo)通電阻，不能查出接觸不良、不可靠的接點(diǎn)。

基于上述原因，目前急需研制一種能進(jìn)行自動測最裝甲通信指揮裝備電纜的專用檢測設(shè)備。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

各部分功能塊功能如下：

2.1 PC機(jī)

PC機(jī)的主要功能是內(nèi)置“電纜管理系統(tǒng)”，包括：電纜型號、規(guī)格，插座型號規(guī)格、電纜型譜等，以及測試檢測結(jié)果的存貯與分析等功能。

2.2 主機(jī)

主機(jī)中存有從“電纜管理系統(tǒng)”通過串口下載的所測電纜的型譜，最多可存150種電纜的型譜，測試時不需與PC機(jī)相聯(lián)，顯示方式采用320×240寬溫LCD顯示屏。測試時主機(jī)通過無線按被選中的被測電纜的型譜向從機(jī)發(fā)送測試命令，主機(jī)與從機(jī)實(shí)時配合完成測量。

2.3 從機(jī)

從機(jī)由程控開關(guān)矩陣及負(fù)載組成，接收主機(jī)的測試命令。

2.4 電纜專用轉(zhuǎn)換接頭

電纜專用轉(zhuǎn)換接頭是將被測電纜通過該轉(zhuǎn)換接頭分別與主機(jī)和從機(jī)連接，完成測量，每一種被測電纜需要定制一對轉(zhuǎn)換接頭。

3 系統(tǒng)平臺上的硬件系統(tǒng)

主機(jī)由主控單元、收發(fā)單元、開關(guān)矩陣、顯示與鍵盤、電源等組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.1 LH79520簡介

LH79520是基于32位ARM7核的一體化系統(tǒng)集成芯片（SoC），他包括一個由ARM公司設(shè)計(jì)的32位ARM7TDMI RISC 處理器核，Cache RAM，一個寫緩沖以及存儲管理單元。具有低功耗、高性能的特點(diǎn)。

3.2 顯示控制板框圖

顯示控制板框圖如圖3所示。

顯示與鍵盤控制系統(tǒng)由CPU、顯示、鍵盤、RS 232接口及數(shù)據(jù)交換組成。其中CPU為LH79520，為了滿足儲存部分?jǐn)?shù)據(jù)的需要而使用了32 kB的E2PROM作為數(shù)據(jù)存儲器來存儲部分測試結(jié)果。顯示部分采用了OKI公司的MSM6255作為顯示控制器，外接32 kB的RAM作為顯示數(shù)據(jù)的存儲器，MSM6255產(chǎn)生的行同步信號、場同步信號、顯示數(shù)據(jù)被送往EL顯示屏。鍵盤部分用8279作鍵盤控制器。為實(shí)現(xiàn)外接計(jì)算機(jī)對儀器的控制，系統(tǒng)中使用廠MAX202作為接口電平轉(zhuǎn)換控制，以RS 232接口與外部連緩。

3.3 從機(jī)框圖

從機(jī)框圖如圖4所示。收發(fā)模塊采用以nrf401單片收發(fā)模塊為核心加上外圍電路所構(gòu)成，工作頻率為133.92 MHz，調(diào)制方式為FSK，最大傳輸速率20 kb／s。內(nèi)置天線，最大直線傳輸距離為100 m。