基于虛擬儀器的音視頻處理板通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

引言

　　對(duì)于CRT電視音視頻信號(hào)處理板，過去采用的傳統(tǒng)儀器測(cè)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(jì)一種新的測(cè)試系統(tǒng)來改善這些問題。新的測(cè)試系統(tǒng)利用NI虛擬儀器平臺(tái)，選擇適當(dāng)?shù)挠布K對(duì)各種輸入信號(hào)進(jìn)行采集、對(duì)各種輸出信號(hào)進(jìn)行模擬；利用LabVIEW開發(fā)軟件、對(duì)測(cè)試過程和步驟進(jìn)行自動(dòng)化控制、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和自動(dòng)判斷；最終顯著地提高了測(cè)試效率、可靠性和檢出率。

音視頻信號(hào)處理板的及測(cè)試系統(tǒng)要求

　　音視頻信號(hào)處理板是CRT電視的小信號(hào)處理模塊（下文簡(jiǎn)稱小信號(hào)板）。某型號(hào)的小信號(hào)板原理如圖1所示。它對(duì)TV射頻信號(hào)的各種類型的視頻信號(hào)進(jìn)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(hào)；它提供一路Video Out視頻輸出信號(hào)供外部視頻設(shè)備使用；它對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行切換和音效處理，送給揚(yáng)聲器和Audio One音頻輸出接口。MCU通過PC總線對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)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(hào)板的工作原理，對(duì)測(cè)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(hào)板提供工作電源。

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

　　·可模擬遙控和按鍵信號(hào)，對(duì)小信號(hào)板進(jìn)行控制。

　　·提供行、場(chǎng)反饋信號(hào)，使小信號(hào)板工作于正常狀態(tài)。

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

　　·可以同時(shí)采集3路視頻信號(hào)。

方案設(shè)計(jì)

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

　　·高集成度，盡量減少占用空間。

　　·自動(dòng)化，盡量減少人工因素的影響。

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

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

　　·高檢出率，對(duì)關(guān)心的中間參數(shù)也可以進(jìn)行測(cè)試，提高覆蓋率。

　　通過測(cè)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(dá)到方案預(yù)期的效果。NI公司有著豐富的虛擬儀器測(cè)試測(cè)量產(chǎn)品線，可以給我們提供較大的選擇空間，LabVIEW是一個(gè)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(cè)試系統(tǒng)。因此我們決定選擇NI公司的軟硬件平臺(tái)開發(fā)新的測(cè)試系統(tǒng)?？傮w方案設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)獨(dú)立的通道，可同時(shí)為兩塊小信號(hào)板供電。電源功率達(dá)到2x6x25W。輸出電壓范圍為1.5~50V。另外增加了串口，可通過計(jì)算機(jī)對(duì)其編程，使其可為不同型號(hào)的小信號(hào)板提供電源。

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

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

　　行反饋信號(hào)由6259的計(jì)數(shù)器Counter產(chǎn)生；場(chǎng)反饋信號(hào)則由場(chǎng)輸出鋸齒波整形后直接反饋回去。

　　對(duì)于直流、低頻、開關(guān)信號(hào)等，都由6259來進(jìn)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(hù)繼電器的動(dòng)作控制；繼電器模塊PXI-2530完成視頻同步信號(hào)及其它信號(hào)的切換。
 
　　信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)范圍的變換，信號(hào)的保護(hù)、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(duì)可編程電源的電壓進(jìn)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(hào)的小信號(hào)板，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種通用的測(cè)試針床底座，通過插座將底座和針床的信號(hào)連接起來，當(dāng)測(cè)試其它型號(hào)的小信號(hào)板時(shí)，只需要更換針床和調(diào)用相應(yīng)的軟件配置就可以了。