数字电路故障诊断系统接口技术的实现

本文通过阐述接口电路设计的概念，就作者近期完成的某科研项目，详细说明了基于VXI 总线的数字电路故障诊断系统接口电路的开发方法及电路转接，身份识别和自我检测功能的实现过程。
在数字电路故障诊断系统中，利用LASAR进行电路仿真产生故障字典，之后运用故障隔离软件对电路进行故障分析和诊断，其中一个重要环节是接口电路（ID）的设计。接口电路是连接上述两部分的关键。完整的接口电路设计，可以保证故障诊断系统可靠运行。接口电路设计需要解决以下三个问题：
（1）负载匹配和接口匹配。一般电路的接口电路可能很简单，只需将电路板的输入和输出分别与数字IO模块相接即可。但是，复杂的数字电路的接口电路设计比较困难，其设计的成败决定着整个故障诊断系统的成功与否。例如，当数字电路中有OC门时，就会出现被测电路板的输出或输入在没有外带负载的情况下，无法判断其电平高低的情况，此时接口电路设计中就要考虑给被测电路板加上负载。
此外，RS232作为一种标准已在微机通信接口中广泛采用。为了能够同计算机接口或终端TTL器件连接，需在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。目前实现这种变换较为广泛的作法是，使用集成电路转换器件。如MC1488、SN75150和MC1489、SN75154芯片，它们可实现TTL到EIA电平及EIA到TTL电平的转换。
（2）身份识别。在一个故障诊断系统中不可能只针对一个被测电路板，而要实现上千块电路板的故障诊断。对于每一块被测电路板来说，都有一个与其相对应的接口电路，两者的对应关系不能出现错位，如果出现错位，可能导致被测电路板或诊断系统的毁坏。因此接口电路需具有身份识别功能，即当运行故障诊断软件时，首先要进行的就是对接口电路和被测电路板的身份识别。
（3）自我诊断。在一个故障诊断系统中，接口电路连接着电路仿真（LASAR）和故障诊断（FITS）。
所以，接口电路绝对不能出现错误。若出现错误，不但会导致诊断失败，严重时还会导致整个系统的瘫痪。因此，接口电路必须有自我诊断，自我故障隔离系统。