[发明专利]多接口综合测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试系统，具体涉及多接口综合测试系统。

背景技术

现在很多测试系统上采用的接口都只能满足单一的功能。并且传输效率缓慢，常常各个模块间相互影响，传输数据的效率低，测试缓慢，进而影响工作效率，在工控机中采用的接口其传输数据的总线不匹配，数据间相互甲流比较困难。

本发明采用的多接口综合测试系统具有测试多种接口的功能，在满足最少接口种类和数量的情况下，要求该设备的接口还具备一定的可扩展性，以备增加后续功能。通过对需求的分析，该设备需要测试的接口功能具有种类多，数量多的特点，同时某些接口的指标要求不常用，在满足上述功能和接口需求的情况下，还需要具备一定的接口可扩展性。

经过多种方案的详细对比和论证，提出采用通用工控机，内部集成多种类型和接口的板卡，同时保留部分通用接口用于扩展的方案。其中板卡采用PCI-E和PCI两种插卡式的板卡解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前的综合测试系统，传输信号单一，数据间交互困难，并且很多系统的扩展性能差，本发明目的在于提供多接口综合测试系统，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

多接口综合测试系统，包括背板模块上设置有电源模块、PCI扩展槽、PCI功能卡和主板模块，背板模块与上位机通过NGA/DVI进行数据传输，PCI扩展槽内设置有若干个PCI-e载卡，PCI-e载卡内部设置有FMC扩展接口与外部模块连接。

进一步地，所述外部模块包括LVDS高速接口子模块、数字音频接口子模块、光纤接口子模块、扩展模块，所述高速接口子模块、光纤接口子模块通过PCIE高速总线进行数据传输，数字音频接口子模块接收PCI-e载卡发送的数据进行音频输出。

进一步地，所述PCI-e载卡还包括内存模块、闪存模块，FPGA模块，所述内存模块和闪存模块与FPGA模块连接，FPGA模块通过LVDS高速口、serdes高速口、I/O高速口与FMC 扩展接口进行数据传输，FPGA模块还将数据发送至主板模块。

进一步地，所述背板模块设置的PCI扩展槽至少为2个。

进一步地，所述背板模块设置的PCI功能卡至少为2个。

本发明采用的PCI-e载卡主要由FPGA作为核心处理器，与上位机采用PCIE2.0x8接口，数据传输带宽理论值高达40Gbps，而FPGA外部集成了DDR3高速缓存，对外采用FMC连接器，从FPGA上引出了三种信号：

1、LVDS高速差分信号，能够外接常用的LVDS信号外设，多组LVDS信号可以组合起来并行传输数据，极大的增加了数据传输带宽。

2、serdes高速差分信号，该信号是从FPGA的GTP口引出的信号，可以接自定义的serdes 信号外设，可以做RapidIO总线，接RapidIO总线外设，还可以做SGMII高速接口以及其他 serdes信号外设。

3、IO并行信号，可以作为常用的IO控制信号，也可以组成并行信号进行数据传输，也可以作为如SPI，I2C，UART等常用总线接相应的外设。FPGA的IO口是一种非常灵活的接口。

PCI-e载卡由于前端引出了LVDS等高速口，后端又采用的是PCIE高速总线，该载卡非常适合高速数据传输，因此LVDS，光纤等接口主要采用该载卡来集成。

本发明采用PICMG架构，内部集成PICMG1.3的背板和主板，选取该架构方式，主要有两方面的原因：1、本设备所要实现的功能接口本身较多，需要比较多的PCIE或PCI接口来集成不同功能和接口的板卡；2、考虑到扩展性更为灵活，如果只考虑设计一种PCIE或者PCI 的卡要么受限于接口数量，要么受限于功能，比如只设计PCI的卡，则受限于传输带宽，无法将超过几个Gbps的数据实时传输，如果只设计PCI-e的卡则接口数量一般不足，因为PCI-e 有x1，x4，x8，x16四种接口，其中只有PCIE x16兼容4种协议接口，但是x16接口通用的性价比较高的工控主板一般不超过两个，非常少，不利于扩展，而只有PCIE x1兼容4种物理接口，但是x1带宽不足，并不比PCI更有优势。

PCI载卡主要用于集成速率较低的功能子卡，该载卡主要也是采用FPGA作为数据处理与接口交换的核心部件，前端也是采用FMC引出了LVDS信号和IO信号，而后端集成了PCI 桥芯片，以此为核心架构设计而成。前端子模块如图2所示，都能集成到该子卡上。