CPLD 在線纜快速測(cè)試技術(shù)中的應(yīng)用
1.引言
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)以其高速、高可靠以及開(kāi)發(fā)便捷、規(guī)范、能完成任何數(shù)字器件功能的優(yōu)點(diǎn)[1], 越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于電子儀器中。
線纜的安裝質(zhì)量的好壞將直接影響電氣柜的質(zhì)量,因此線纜測(cè)試是電氣柜線纜安裝過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。線纜快速測(cè)試技術(shù)是指實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確、同時(shí)測(cè)試多條線纜的連通性能(通斷、短路、錯(cuò)接),是目前多數(shù)電氣傳動(dòng)類(lèi)企業(yè)所希望使用的技術(shù)[2]。
本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外線纜測(cè)試技術(shù)的發(fā)展及生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際要求,設(shè)計(jì)了一種新型便攜式線纜組快速測(cè)試系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)采用兩塊CPLD 用于接口電路,從而實(shí)現(xiàn)多組線纜(內(nèi)有多條導(dǎo)線)同時(shí)測(cè)試,檢測(cè)線纜的通斷、短路和錯(cuò)接情況,進(jìn)而達(dá)到快速檢測(cè)線纜連通性能的目的。
2.測(cè)試系統(tǒng)工作原理
線纜的連通性是指線纜中任意兩根線之間不得短路、斷路及錯(cuò)接[3],是其他線纜特性測(cè)試的基礎(chǔ)。電氣柜因型號(hào)不同,每組線纜的數(shù)量不同,多者可達(dá)幾十條,少者僅有幾條。為了使測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用具有廣泛性,本文將CPLD引入設(shè)計(jì)中,將被測(cè)線纜組接于兩塊基于CPLD的接口電路之間。用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)輸入待檢測(cè)線纜組的圖號(hào),然后按開(kāi)始鍵后CPLD工作,輸入的信號(hào)通過(guò)被測(cè)線纜輸出到另一CPLD進(jìn)行數(shù)據(jù)信息匯總,然后通過(guò)SPI(Serial Peripheral Interface)接口模塊將數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)進(jìn)行處理,單片機(jī)對(duì)比接收和發(fā)射的數(shù)據(jù),從而判斷出線纜組中每條線纜的連接狀況,并將測(cè)試結(jié)果通過(guò)液晶顯示屏顯示。測(cè)試系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。
不同于雙絞線等其他線纜的測(cè)量[4-5],電氣柜線纜組具備兩端測(cè)量的條件,因此可以采用施加數(shù)字信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。假設(shè)被測(cè)線纜組有n條線纜,施加的測(cè)試信號(hào)為 ,且
返回信號(hào)為,且:
則線纜連通良好的條件為:
例如,測(cè)試第一條線纜時(shí),單片機(jī)輸出給CPLD1#的信號(hào)為 ,測(cè)試第二條線纜時(shí),輸出給CPLD1#的信號(hào)為,以此類(lèi)推,經(jīng)CPLD2#返回到單片機(jī)的信號(hào)y(xn )中“1”的個(gè)數(shù)與發(fā)出信號(hào)f (xn ) 中“1”的個(gè)數(shù)一致且位置對(duì)應(yīng),說(shuō)明線纜連通性良好;個(gè)數(shù)一致但位置不對(duì)應(yīng),則可知線纜錯(cuò)接;若“1”的個(gè)數(shù)多于測(cè)試信號(hào)中“1”的個(gè)數(shù),說(shuō)明線纜組中有線纜短路,通過(guò)確定返回信號(hào)中“1”的位置即可斷定哪幾條線纜之間發(fā)生了短路;若返回信號(hào)中沒(méi)有“1”,
則說(shuō)明被測(cè)的這條線纜開(kāi)路。
評(píng)論