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随着大规模和超大规模集成电路的发展,印刷电路板(PCB)上焊接的元器件数量越来越多,元器件的增多导致了PCB复杂度的增加,继而可能降低PCB的可靠性。为了提高产品质量,在PCB焊接后需要对其进行在线测试,获得电气参数,判断其电气特性是否正常。因此,研究PCB的在线测试系统具有较好的实际意义。 本文主要研究模拟器件在线测试仪的原理与实现方法。讨论了模拟器件的在线隔离,在此基础上设计了一种模拟器件在线测试仪,完成了相关的硬件与软件设计,并进行了联机调试。能够完成对电阻、电容、晶体管等的在线测试,通过所获得的被测器件的电气参数,来判断器件的电气特性是否正常。 本文的主要工作内容如下: (1)设计了在线测试仪的总体架构和测试流程,确定了设计方案。 (2)实现的硬件电路包括通信接口电路、FPGA控制器及其外围电路、激励信号源电路、针对不同被测器件的测试电路、A/D采样电路、外围存储电路及外部中断电路的原理图设计和PCB设计。 (3)使用SOPCBuilder进行了SOPC的硬件开发。通过SOPCBuilder向FPGA内植入了设计所需的NiosⅡ处理器和相关外设控制器。 (4)通过NiosⅡIDE对下位机进行编程,实现了控制程序、信号源发生程序、A/D采集程序、按键程序和通信协议等的设计。 (5)使用VisualC++6.0进行了上位机程序设计,实现的功能主要包括用户测试界面、向下位机传送控制命令、接收下位机的A/D转换数据、测试数据处理与显示等。 对所实现的硬件及软件进行了综合调试;使用本文实现的在线测试仪对多种类型的模拟器件进行了在线测试,得出相关的测试结果。