基于虛擬儀器的音視頻處理板通用自動測試系統(tǒng)

引言

　　對于CRT電視音視頻信號處理板，過去采用的傳統(tǒng)儀器測試模式隨著電視技術(shù)的發(fā)展，暴露出了效率低、可靠性差和檢出率低等問題，因此急需設(shè)計一種新的測試系統(tǒng)來改善這些問題。新的測試系統(tǒng)利用NI虛擬儀器平臺，選擇適當(dāng)?shù)挠布K對各種輸入信號進行采集、對各種輸出信號進行模擬；利用LabVIEW開發(fā)軟件、對測試過程和步驟進行自動化控制、對測量數(shù)據(jù)進行分析和自動判斷；最終顯著地提高了測試效率、可靠性和檢出率。

音視頻信號處理板的及測試系統(tǒng)要求

　　音視頻信號處理板是CRT電視的小信號處理模塊（下文簡稱小信號板）。某型號的小信號板原理如圖1所示。它對TV射頻信號的各種類型的視頻信號進行解碼和處理，轉(zhuǎn)換為適合顯像管掃描的圖像和同步信號；它提供一路Video Out視頻輸出信號供外部視頻設(shè)備使用；它對音頻輸入信號進行切換和音效處理，送給揚聲器和Audio One音頻輸出接口。MCU通過PC總線對各個模塊進行控制，并通過遙控（IR）和按鍵（KEY）接口接收用戶的操作指令。

　　根據(jù)小信號板的工作原理，對測試系統(tǒng)的基本要求如下：
　　
　　·提供多路直流穩(wěn)壓電源，為小信號板提供工作電源。

　　·提供TV射頻信號；提供Video，S-Video，YUV，VGA等模擬視頻信號；提供HDMI數(shù)字音視頻信號；提供模擬立體聲音頻信號。

　　·可模擬遙控和按鍵信號，對小信號板進行控制。

　　·提供行、場反饋信號，使小信號板工作于正常狀態(tài)。

　　·可以采集多路自流信號和低頻交流信號；可以采集和輸出開關(guān)信號。

　　·可以同時采集3路視頻信號。

方案設(shè)計

　　·根據(jù)原有測試系統(tǒng)的情況，希望新的測試方案能達到如下效果：

　　·高集成度，盡量減少占用空間。

　　·自動化，盡量減少人工因素的影響。

　　·通用性，可適應(yīng)不同型號的小信號板，減少重復(fù)開發(fā)工作。

　　·高效率，單板調(diào)試時間盡可能的短，以適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)拍要求。

　　·高檢出率，對關(guān)心的中間參數(shù)也可以進行測試，提高覆蓋率。

　　通過測試要求分析，虛擬儀器技術(shù)十分符合方案要求，并且能夠較好地達到方案預(yù)期的效果。NI公司有著豐富的虛擬儀器測試測量產(chǎn)品線，可以給我們提供較大的選擇空間，LabVIEW是一個易學(xué)易用的軟件，可以利用它快速地開發(fā)出復(fù)雜、并行、有效并且易于操作的測試系統(tǒng)。因此我們決定選擇NI公司的軟硬件平臺開發(fā)新的測試系統(tǒng)。總體方案設(shè)計如圖2所示，其中：

　　可編程多路電源是在我公司之前開發(fā)的數(shù)控電源基礎(chǔ)上重新設(shè)計而來，具3路可編程和3路固定電壓輸出，將這6路電壓輸出分配成兩個獨立的通道，可同時為兩塊小信號板供電。電源功率達到2x6x25W。輸出電壓范圍為1.5~50V。另外增加了串口，可通過計算機對其編程，使其可為不同型號的小信號板提供電源。

　　TV射頻信號由中央信號系統(tǒng)提供，模擬視頻信號的產(chǎn)生由PXI-6541高度數(shù)字I/O和外圍簡單的編碼電路構(gòu)成。HDMI信號采用我公司現(xiàn)有4路輸出的HDI信號發(fā)生器，可同時供兩塊小信號板使用。

　　遙控信號由M系列DAQ卡PXI-6259的數(shù)字輸出DO產(chǎn)生，按鍵信號由6259的模擬輸出AO產(chǎn)生，按鍵信號由6259的模擬輸出AO產(chǎn)生。

　　行反饋信號由6259的計數(shù)器Counter產(chǎn)生；場反饋信號則由場輸出鋸齒波整形后直接反饋回去。

　　對于直流、低頻、開關(guān)信號等，都由6259來進行采集或產(chǎn)生處理。

　　3路視頻采集由2塊PXI-5112數(shù)字化儀來完成。

　　工業(yè)數(shù)字I/O模塊PXI-6515完成電源通斷和保護繼電器的動作控制；繼電器模塊PXI-2530完成視頻同步信號及其它信號的切換。
 
　　信號調(diào)理電路進行信號范圍的變換，信號的保護、緩沖和接口轉(zhuǎn)換等工作。

　　利用PXI-8196控制器提供的USB口連接掃描儀。利用串口對可編程電源的電壓進行設(shè)置，利用網(wǎng)絡(luò)接口連接局域網(wǎng)。

　　由于希望能夠通用多種型號的小信號板，我們設(shè)計了一種通用的測試針床底座，通過插座將底座和針床的信號連接起來，當(dāng)測試其它型號的小信號板時，只需要更換針床和調(diào)用相應(yīng)的軟件配置就可以了。