Продукция

ТЕСТ-6408

Описание

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Оформить предварительную заявку


Новая модульная система контроля цифровых блоков и вычислительных устройств ТЕСТ-6408 (замена АСК ЛБ, АКС АИ и пр.). Система ТЕСТ-6408 разработана в 2009-2010 годах и серийно производится с 2010г предприятиями, входящими в холдинг «Информтест».

Особенности системы

Система ТЕСТ-6408 конструктивно представляет собой крейт со вставленными в нем функциональными модулями (Рис. 1), выполненными с учетом требований стандарта VXI 3.0.

ТЕСТ-6408 поставляется с системным программным обеспечением, а также с программным обеспечением на каждый модуль (драйвер и управляющая панель).

Система ТЕСТ-6408 обеспечивает:

  • программное управление функционированием модулей VXI;
  • соединение выходных каналов системы с цепями ОК через соединители, установленные на лицевых панелях модулей;
  • проверку модулей VXI в составе системы по команде пользователя;
  • измерение мгновенного значения напряжения постоянного тока по 16-ти дифференциальным изолированным друг от друга каналам;
  • обмен логическими сигналами по 64-512 независимым каналам;
  • информационный обмен по двум дублированным мультиплексным каналам, соответствующим требованиям ГОСТ Р 52070-2003.

Так как система ТЕСТ-6408 выполняет функции многоканального генератора тестовых логических последовательностей (тест-вектора), а также многоканального регистратора логических сигналов, то на ее базе можно реализовать разнообразные алгоритмы контроля цифровых устройств:

  • статическое тестирование;
  • функциональный динамический контроль;
  • логический анализ;
  • сигнатурный анализ.

При статическом методе контроля система позволяет вручную формировать логические уровни на каналах вывода и контролировать реакцию объекта контроля путем регистрации логических уровней на каналах ввода. Выбирая определенные каналы ввода/вывода можно детализировать грубые нарушения в работе объекта контроля. При этом достаточно использовать управляющую панель отдельного модуля ОЛС (Рис. 2) из состава системы.

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 2. Вид основного окна управляющей панели модуля ОЛС.

Для получения параметрического анализа о состоянии проверяемых каналов можно измерить напряжения постоянного тока (по 8-64 каналам), с помощью модулей МН8И(8 гальванически развязанных каналов измерения напряжения) из состава системы.

При функциональном динамическом контроле система позволяет запускать тестовые последовательности для проверки выполнения объектом контроля своих функций назначения. При этом, ТЕСТ-6408 может быть использован как в качестве «эталона» для проверяемых устройств, в случае если используется метод сравнения с эталоном, так и в качестве ответной части проверяемой микросхемы (блока, устройства и т.п.) имитируя необходимые воздействия и анализируя ответную реакцию объекта контроля.

При логическом анализе система позволяет реализовать алгоритмы синхронного или асинхронного анализатора логических состояний. При анализе результатов тестирования методом логического анализатора возможны две формы отображения результатов:

  • табличная;
  • временные диаграммы.

Табличная форма отображения позволяет наблюдать логические состояния в виде таблиц чисел, которые могут быть представлены в различных системах счисления: двоичном, восьмеричном, десятичном, шестнадцатеричном (Рис.3).

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 3. Таблица логических состояний фрагмента теста для 64-х каналов вывода.

Временные диаграммы (Рис. 4) подобны экрану многоканального осциллографа. Количество каналов задается программно и зависит от конкретных тестов.

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 4. Временная диаграмма фрагмента теста для каналов ввода/вывода.

При сигнатурном анализе система обеспечивает проверку тестовыми кодами, которые заведомо записаны в ОЗУ вывода. При этом коды могут генерироваться программным генератором псевдослучайных последовательностей. Сигнатурный анализ сводится к сопоставлению реальной сигнатуры объекта контроля с образцовой сигнатурой. Несовпадение сигнатур соответствует о неисправности объекта контроля и позволяет вести отбраковку логических устройств, а также оценивать надежность работы устройств на длительных тестах.

Структура системы

Структурная схема ТЕСТ-6408 приведена на Рис.5.

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 5. Структурная схема системы ТЕСТ-6408.

Управляющим ядром системы является ЭВМ модульного исполнения, которая обеспечивает связь с установленными в крейт модулями.

Крейт, с установленными в него модулями, образует блок коммутации и измерения БКИ37.

На основе БКИ37 реализованы:

  • измеритель мгновенного значения напряжения по 16 дифференциальным изолированным друг от друга каналам (два мезонина МН8И-10В, установленные на носитель мезонинов НМ);
  • устройство ввода/вывода логических сигналов по 192 независимым каналам (три модуля ОЛС). Их количество может быть увеличено до 8 (512 каналов).

Имитатор интерфейса OmniBusBox 162-555-555 позволяет проверять обмен данными по двум дублированным мультиплексным каналам, соответствующим требованиям ГОСТ Р 52070-2003.

Подсистема ввода/вывода

Подсистема ввода/вывода обеспечивает:

  • формирование дискретных сигналов передаваемых во внешние устройства (вывод данных) по 192 каналам;
  • регистрацию дискретных сигналов, поступающих от внешних устройств (ввод данных) по 192 каналам.
  • одновременное формирование и регистрацию логических уровней сигналов по каждому из 192 каналов.
  • программный выбор каналов участвующих в процессе ввода/вывода дискретных сигналов;

В каждый период регистрации на входе любого канала обеспечивается регистрация одного из двух возможных состояний:

  • логический «0»;
  • логическая «1».

В каждый период формирования на выходе любого канала обеспечивается вывод одного из трех возможных состояний:

  • логический «0»;
  • логическая «1»;
  • высокоимпедансное состояние.

Система обеспечивает следующие режимы ввода/вывода логических уровней сигналов:

  • однократный;
  • пакетный;
  • пошаговый.

В однократном режиме процесс формирования и/или регистрации логических уровней сигналов начинается при регистрации запускающего события и завершается по достижению заданного количества периодов.

В пакетном режиме процесс формирования и/или регистрации логических уровней сигналов начинается при регистрации запускающего события, приостанавливается по достижению заданного количества периодов с сохранением состояния каждого канала (0/1, Z-состояние) и возобновляется при регистрации следующего запускающего события.

В пошаговом режиме формирование/регистрация логических уровней сигналов выполняется по команде программы или по переднему фронту внешнего сигнала синхронизации.

В однократном и пакетном режимах, процессы формирования и регистрации осуществляются в синхронном или асинхронном режимах.

В асинхронном режиме обеспечивается независимая друг от друга работа узла формирования логических уровней сигналов и узла регистрации логических уровней сигналов.

В синхронном режиме процессы формирования и регистрации выполняются от одной и той же тактовой частоты и по одному общему запускающему событию.

Система обеспечивает следующие режимы синхронизации процессов ввода/вывода логических уровней сигналов:

  • внутренний;
  • внешний.

В режиме внутренней синхронизации, периоды формирования и регистрации определяются тактовыми генераторами модулей и программно выбираются в следующих диапазонах:

  • от 30 до 327680 нс (5 нс * 216) с шагом установки 5 нс;
  • от 7680 до 83886080 нс (5 нс * 224) с шагом установки 1280 нс (5нс * 28).

В режиме внешней синхронизации периоды ввода/вывода определяются внешней тактовой частотой с периодом от 30 нс до 1 с, подаваемой через соединитель «СИНХР.», расположенный на лицевой панели модуля ОЛС.

Смена формируемых логических уровней на выходах каналов производится по фронту сигнала внешней тактовой частоты.

Регистрация логических уровней на входах каналов производится или по фронту, или срезу сигнала внешней тактовой частоты. Выбор момента регистрации производится программно.

В пакетном режиме формирования логических уровней программно устанавливаются следующие параметры:

  • число пакетов формирования в диапазоне от 1 до 1024 с шагом 1;
  • число периодов формирования для каждого пакета в диапазоне от 1 до 4194304 (максимальный объем ОЗУ) с шагом 1;
  • число циклов повторения каждого пакета в диапазоне от 1 до 65536 с шагом 1.

В пакетном режиме формирования логических уровней сигналов при запуске командой программы обеспечена возможность непрерывной последовательной выдачи пакетов данных.

При подаче напряжения питания выходы всех каналов устанавливаются в высокоимпедансное состояние.

При формировании логических уровней сигналов каналы, не участвующие в обмене, находятся в высокоимпедансном состоянии.

По завершению формирования обеспечивается переход в одно из следующих возможных состояний выходных каналов:

  • высокоимпедансное состояние;
  • сохраняется последнее из формируемых состояний каждого канала модуля (лог «0», лог «1», высокоимпедансное состояние).

Вариант перехода в одно из возможных состояний каналов формирования по завершению выдачи данных устанавливается программно.

Основу подсистемы ввода/вывода составляют модули ОЛС.

Каждый модуль ОЛС (Рис. 6, Рис. 7) позволяет:

  • формировать логические сигналы (логический «0», логическую «1» и Z-состояние) в однократном и пакетном режимах работы по 64-ти выходным каналам с общим объемом предварительно записанных состояний каждого канала в ОЗУ модуля – до 4194304 состояний;
  • регистрировать логические сигналы (логический «0» и логическую «1») в однократном и пакетном режимах работы из 64-ти входных каналах с общим объемом регистрации состояний каждого канала в ОЗУ модуля – до 4194304 состояний;
  • одновременно формировать и регистрировать логические уровни по 64 каналам. При этом в ОЗУ вывода предварительно записываются до 4194304 состояний каждого канала и в ОЗУ ввода модуля регистрируются до 4194304 состояний из каждого канала.

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 6. Внешний вид модуля ОЛС.

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 7. Внешний вид модуля ОЛС со снятым кожухом.

Все каналы каждого модуля ОЛС организованы в виде 4-х групп (по 16 каналов в группе), в каждой из которых независимо формируются:

  • логические уровни TTL:
    • выходное напряжение высокого уровня - от 3,8 до 5 В при токе нагрузки 8 мА ;
    • выходное напряжение высокого уровня - от 3,2 до 5 В при токе нагрузки 16 мА;
    • выходное напряжение низкого уровня - от 0 до 0,4 В при токе нагрузки минус 8 мА;
    • выходное напряжение низкого уровня - от 0 до 0,48 В при токе нагрузки минус 16 мА;
  • логические уровни LVTTL/LVCMOS3.3:
    • выходное напряжение высокого уровня - от 2,48 до 3,3 В при токе нагрузки 8 мА;
    • выходное напряжение высокого уровня - от 2,4 до 3,3 В при токе нагрузки 16 мА;
    • выходное напряжение низкого уровня - от 0 до 0,4 В при токе нагрузки минус 8 мА;
    • выходное напряжение низкого уровня - от 0 до 0,48 В при токе нагрузки минус 16 мА;
  • логические уровни LVTTL2.5/LVCMOS2.5 В:
    • выходное напряжение высокого уровня - от 1,8 до 2,5 В при токе нагрузки 8 мА;
    • выходное напряжение высокого уровня - от 1,7 до 2,5 В при токе нагрузки 16 мА;
    • выходное напряжение низкого уровня - от 0 до 0,45 В при токе нагрузки минус 8 мА;
    • выходное напряжение низкого уровня - от 0 до 0,7 В при токе нагрузки минус 16 мА.

Основные технические характеристики модуля ОЛС:

Количество каналов формирования/регистрации 64
Минимальный период формирования/регистрации 30 нс
Шаг установки периода формирования/регистрации 5 нс
Максимальный период формирования/регистрации при внутренней синхронизации 83 мс
Максимальный период формирования/регистрации при внешней синхронизации 1 сек
Максимальное число программируемых в ОЗУ периодов формирования в однократном режиме 4194304
Максимальное число циклов однократного формирования 65535 или бесконечно
Максимальное число программируемых в ОЗУ периодов формирования в пакетном режиме 4194304
Максимальное число циклов каждого пакета при формировании 65535
Максимальное число периодов регистрации 4194304
Максимальное число пакетов формирования/регистрации 1024
Объем ОЗУ формирования 1 GB (128 MB для каждого из 64 каналов формирования)
Объем ОЗУ регистрации 1 GB (128 MB для каждого из 64 каналов регистрации)

Системное программное обеспечение D-Tест.

Программное обеспечение "Информтест D-Test" предназначено для управления процессом тестирования цифровых устройств в процессе их производства, испытаний и в лабораторных исследованиях. ПО может использоваться совместно с комплектом аппаратуры, содержащим модули цифрового ввода-вывода типа ОЛС, а также дополнительным оборудованием.

ПО позволяет строить цифровые тесты, выбирая шаги из списка, выполнять тесты в интерактивном режиме, создавать протоколы, включать свои варианты тестовых шагов. Вид основного окна программы представлен на Рис. 8.

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 8. Основное окно программы «Информтест D-Test».

Предусмотрены следующие типы шагов циклограммы: программный блок, если, если/иначе, переход, метка, окно сообщения, запись в протокол, сообщение администратору, звуковой сигнал, задержка, пользовательская функция, цифровой ввод/вывод, сравнение с эталоном.

Предоставляется возможность просмотра и визуального анализа временных диаграмм VCD-файлов (Рис.9):

Система контроля цифровых узлов и блоков бортовой аппаратуры

Рисунок 9. Анализ временных диаграмм VCD-файлов.

Возможное развитие системы

Архитектура системы ТЕСТ-6408 позволяет самому пользователю развивать ее возможности в следующих направлениях:

  • увеличение количества каналов ввода/вывода системы до 512-ти, за счет применения до 8 модулей ОЛС;
  • разработка программного обеспечения самим пользователем, с учетом конкретных особенностей объекта контроля;
  • дополнение программного обеспечения системы по частному техническому заданию пользователя;
  • дополнение системы другими функциональными модульными приборами (цифровой мультиметр ЦММ-1, специализированный цифровой осциллограф ОСЦ 5, генераторы МГВ2, МГВЧ, многоканальные диджитайзеры МН8И и др.).

Одним из важнейших применений системы может быть применение ее в качестве системы для отладки пользовательского программного обеспечения специализированных ЭВМ (СЭВМ) и цифровых устройств, работающих на тактовых частотах до 30 МГц. Подключаясь к шинам адреса, данных и управления СЭВМ, в такой системе можно реализовать следующие функции отладчика пользовательского ПО:

  • останов программы СЭВМ по адресу команды (числа);
  • запись/чтение памяти СЭВМ;
  • подмену команды (или фрагмента программы) СЭВМ;
  • подмену числа;
  • работа СЦВМ в режимах “по тактам”, “по командам”;
  • трассировка программы СЭВМ;
  • чтение внутренних регистров процессора СЭВМ и др.

В целом программное обеспечение D-Test является мощным инструментом в руках испытателя и разработчика цифровых устройств и многофункциональных систем. Оно позволяет гибко и быстро формировать специальные тесты цифровых устройств. Функционально ПО D-Тest аналогично ПО систем контроля цифровых устройств Spectrum-9100 фирмы Teradyne (США).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Система ТЕСТ-6408 используется ведущими предприятиями федерального космического агенства для проверки цифровых блоков бортовой аппаратуры космических аппаратов различного назначения. ТЕСТ-6408 является полностью российской системой построенной в стандарте VXI3.0, производится с приемкой ВП МО и гарантийным обслуживанием 3 или 10 лет. Вся документация на систему согласована с ВП МО.

ТЕСТ-6408 предлагается потребителям для замены устаревших российских систем аналогичного назначения (АСК ЛБ, АСК АИ и др.), устаревших систем FT-17 в стандарте PXI фирмы Совтест (построены на PXI оборудовании фирмы Marvin Geotest), устаревших систем в стандарте VXI фирмы Interface Technology и других аналогов. Средняя стоимость ТЕСТ-6408 в стандартной комплектации (256 цифровых каналов, мультиметр, осциллограф, 32 канальный диджитайзер) существенно дешевле импортных аналогов. Состав системы и ее цена может изменяться за счет изменения состава модулей и их количества.