PCB测试机硬件系统的调试

熊 霞，杜启平

（1.湖南生物机电职业技术学院 机械系，湖南 长沙 410126；2.长沙商贸旅游职业技术学院 经贸系，湖南 长沙 410007）

0 引言

本文的PCB 测试机采用FPGA 作为核心控制器，使PCB 测试机测试算法在FPGA 上实现，这种方案不仅使测试软件大大简化，逻辑控制电路变得简单，而且还提高了测试速度。由于FPGA 有可重构特性，因此系统设计灵活，便于升级换代。

1 系统组成

图1 系统组成框图

系统组成框图如图1 所示。在系统中FPGA 处于核心地位，基于它来实现所有的测试算法,它是作为底层硬件电路的控制中心，周围的电路模块都是由它来控制。同时，它还负责与上位机PC104 进行通讯，接收PC104 发送来的控制命令并向PC104 反馈测试结果。PC104 是结构紧凑的嵌入式计算机，它提供人机交互的平台，所有的命令发送以及结果显示都由其完成，它是系统最上层的 “指挥者”，PCB 测试机的应用程序在其上运行，并实现和FPGA 的通信。上图的开关矩阵是由PNP 和NPN 三级管组成 （两种三极管的耐压均在300V以上），一个PNP 和一个NPN 三级管组成一对开关，整个开关矩阵一共有2048 对，2048 对开关分布在16 张开关卡上。任意两对的PNP 和NPN 三级管之间都可以构成回路，每对三极管的集电极是联在一起的，形成一个公共端，由一根导线将此公共端和夹具上的带有弹簧的钢针连接起来，钢针是固定在夹具上的，这种夹具也称为针床，这些钢针和被测电路板上的被测点的分布情况保持一致，即每个钢针对应一个被测点。夹具是固定在机械装置上面的，在测试时机械装置上的气缸推动针床运动，使针床和被测电路板紧密接触，从而使钢针和被测点接触，如图2 所示。……