电子产品世界

2.2 信号采集

电路板上输出的待测信号主要有三类：电源信号、脉冲数字信号、电平变换信号。此外还有一些频率较高的模拟信号，如音视频信号，此类信号一般不作为关键测试信号，若需测试时可按高频信号进行采集。其中电源信号和电平变换信号均可视为直流信号来采集，用AD7864 完成采集。而脉冲数字信号的频率较高，动辄就几十兆赫兹甚至上百兆赫兹，需要用高速的AD（本系统中用的是AT84AD331） 来进行采集，并且需要对频率进行测量。因此本系统信号采集分为低频和高频两个部分，下面分别叙述：

（1）低频部分。本部分主要采集的是电源信号和电平变换信号，采用AD7864 作为采集芯片。AD7864 具有片内时钟、读写允许逻辑、多种通道选择方式以及内部精确的2。5 V 参考电压，这使得其与高速处理器的接口变得非常简单。AD7864 转换后的数据读取采用转换后读取数据的方式，其读取时序见图3。

采集到的数据为D3～D11 共12 位，需根据采集到的数据来计算电压值，计算公式如下：

当D11 位为3 时，电压为正值，计算公式为：

当D11 位为1 时，电压为负值，计算公式为：

以上两式中D 为读取的12 位数据，ＦＳＲ 为AD7864 的测量范围，本例中为23 V（测量范围为V）。

（2）高频部分。主要是对脉冲数字信号的采集，包括频率测量和信号采集两个部分。脉冲数字信号的频率是确定电路板是否工作正常的重要参数，因此确定脉冲信号的频率是否正常是本测试系统的必要工作。本系统是将待测信号接入FPGA 与53MHz 的高精度时钟同时开始计数，一段时间后，通过两个信号的计数值来计算脉冲信号频率的。信号采集是以AT84AD331 作为采集芯片。AT84AD331 与EP2S63 的连接见图4。

关键词： 通用电路板 自动测试系统