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在自然界中,人类的活动离不开视觉信息,视觉系统是由人眼来接收外面世界的一定特性的光信号,通过在大脑的分析来获取外界事物的光感受信息。目前在航空航天飞行中,飞行员由于驾驶位置和驾驶环境的限制在与飞机之间传递信息时只有观察驾驶面板上的各种仪表来获知飞机运行状态。机载显示系统是飞行员获得飞机状态信息的媒介,如飞行姿态、飞行高度、航标、磁标、外部气象条件等必要信息。机载电子显示系统本质上是机上传感器和电子设备产生的模拟信号通过光学字符图像构成的显示格式向飞机驾驶员传递信息的人机交互接口。它把多种飞行参数转换为直观的视觉信息,在显示器上显示供飞行员及时读取这些信息。尤其是在某些紧急飞行中,飞行员必须在极短的时间内获取飞机状态信息,从而安全、及时操作[1]。其中飞机下视显示设备(简称下显)是作为机载显示设备的重要部分。机载下显的维护中需要一种能够模拟各种真实信号的地面信号源设备。目前测试中存在成本高、风险大、测试难度大,并且对某一机载设备的测试任务却需要用多台仪器来完成。为了克服以上缺点,本设计采用基于CPCI总线测试设备的方法。它是随着计算机技术在工业领域发展所产生的一种新技术,可以使得测试设备越来越自动化、智能化、集成化。在CPCI总线系统中,不仅具有PCI总线的性能特点,其中数据传输能力在32位时132MB/s和64位时264MB/s的传输速度,并且还支持3.3V系统电压,PCI to PCI/Local桥扩展和即插即用热插拔能力,具有专门的系统参考时钟,星形触发总线,可以满足高精度时钟同步的数据传输。采用统一的计算机显示和图形化软件形式来实现,避免了系统中的各模块、设备的重复配置,大大降低系统的体积,重量极大减小,节约了成本,目前在某些领域已经得到了广泛应用。对于本测试系统控制器设计是基于CPCI总线规范的基础。系统采用CPCI总线标准机箱的体系结构,以CPCI总线为基础提供信息交换环境,使用通用计算机作为的控制中心。采用高性能ETX(Embedded Technology eXtended)嵌入式计算机作为控制器。ETX核心板采用ADlink的ETX-AT-N270嵌入式计算机核心板与自制ETX载板共同构成系统零槽控制器。在设计ETX载板的时采用PCI2050作为PCI-PCI桥接芯片使得控制器在总线上完成控制功能,提高CPCI的驱动能力。在ETX载板上设置核心板连接器使ETX核心板信号线通过载板与CPCI背板通信,达到采集控制CPCI总线扩展板卡的功能。并且提供各种计算机外设接口,方便开发与操作。对于本测试任务,需要设计基于CPCI总线的波形发生器板卡,通过上位机测试程序来控制波形发生器产生特定的测试波形。波形发生器板卡采用直接数字式频率合成技术(DDS)来产生波形,并系统介绍了DDS波形合成的理论。FPGA为核心来实现DDS电路结构,经过信号调理部分输出波形具有40MS/S的刷新率,可以输出6MHz的视频信号,输出信号幅度满足信号要求(50负载),DA分辨率达到12位,具有数字模式同步输出功能。系统支持Microsoft Visual C/C++开发模式或者NI Measurement Studio,支持Windows操作系统。测试系统通过现场联机调试,均符合技术指标。改善了测试环境,实现数字化、软件化的虚拟仪器,构成一个有机整体,相互融合,相互补充,大大提高了系统的功能和可靠性。最大限度发挥现有的资源优势,合理使用现有的技术条件。能灵活模拟被测对象的信号环境,准确反映出被测对象的性能状况,满足维修下显设备的需要。为建设飞机修理线提供了一个可靠的测试方案。最后采用本测试系统设计的方法,满足科研院所、院校和工厂研制、生产和修理测试的需要。使得测试系统能具有通用性,可以实现一个测试设备就可以完成下显设备的测试任务,更能通过在本设备的扩展和更新来测试其他机载设备仪器,从而大大解决了测试中的庞大复杂、资源利用率低、测试效率低、机动性和可升级性差等缺点。