专利名称：可实现100%bit覆盖的双通道计算机ain功能电路的制作方法
技术领域：
本发明属于航空机载计算机测试性设计技术，涉及一种双通道计算机AIN功能电路。
背景技术：
航空机载硬件设备的设计中，要求设计人员在设计系统和电路的同时，充分考虑到测试的要求，因为衡量一个系统和电路设计优劣的标准不仅仅包括实现功能的完备、所用元件的多少，还要看所设计的系统和电路是否可测，是否能够便利快捷的完成测试，即可测试性设计。机载数字式计算机主要优势之一在于具备了机内自检测功能(BIT—BuiltInTest)，通过自测试发现并定位故障，实现故障记录并输出故障告警。机载数字式计算机在使用中的测试分为上电自测试、飞行前自测试、维护自测试和任务运行中自监控测试四类。这ー系列测试的目的是尽可能充分检测机内的电路资源。通常系统对计算机的自 测试覆盖率有一定的要求，只有将测试性设计思想溶入至计算机内部各个功能模块的具体设计上，才可确保整台机器的测试覆盖率满足顶层系统指标要求。
发明内容
本发明提供ー种可实现100%BIT覆盖的双通道计算机AIN功能电路，对双通道计算机AIN功能电路可以实现100%的BIT检测覆盖率(理论分析计算可验证的)。本发明提供的基本技术方案如下可实现100%BIT覆盖的双通道计算机AIN功能电路，每个通道均包括依次连接的模拟量输入转换电路和处理器功能电路，其中，模拟量输入转换电路的最前端是采用运算放大器组成的比例和差电路，其特殊之处在于对于每个通道，还均设置有激励反馈回路，所述激励反馈回路包括激励信号源产生电路、激励联锁控制逻辑电路、以及串联的第一转换开关和第二转换开关，激励信号产生电路的激励信号输入端与处理器功能电路的数字量数据输出端连接，激励信号产生电路的模拟量激励信号输出端经电阻接至运算放大器正同名端；处理器功能电路设置有BIT测试指令输出端和BIT测试使能信号输出端，用以分别向激励联锁控制逻辑电路输入BIT测试指令和BIT测试使能信号，作为联锁条件，激励联锁控制逻辑电路根据所述联锁条件控制第一转换开关(作为主开关)和第二转换开关的状态双通道计算机AIN功能电路在正常工作吋，第二转换开关常开，第一转换开关常闭接通地信号端，使运算放大器正同名端接入地电平，从而断开激励信号产生电路输出的模拟量激励信号；当联锁条件成立时，第二转换开关闭合，第一转换开关接通激励信号产生电路输出的模拟量激励信号，从而将模拟量激励信号引入运算放大器正同名端。本发明具有以下优点I.对机载双通道计算机的AIN功能电路上元件的检测达到了 100%的覆盖；
2.设计具有安全保障特性；3.具有工程可实现性，其技术思想可以被具有测试覆盖率要求的计算机系统所采用。
图I为本发明的结构原理图。
具体实施例方式本发明以机载双通道计算机为背景平台结合双通道计算机对系统信号“一分ニ”采样的特点，给出针对模拟量输入(AIN—Analog signals Input)功能电路面向一次元件故障能够实现BIT检测覆盖率达到100%的解决方案。
本发明的技术解决原理见图I所示，说明如下基本原理。将A/D (模拟/数字转换)采样结果与预期值比较可以判别整个模拟量输入转换电路中是否存在故障，BIT就是在不需要外界输入源的情况下由内部产生激励电压(预期电压)通过采样后比较判别来确定模拟量输入转换电路中是否存在故障，要达到100%的BIT覆盖率则激励信号应该尽可能向电路的前端施加，确保全部元件中出现任ー故障时会引起采样值的变化从而检测出故障的存在。如图I所示，模拟量输入转换电路的最前端是由运算放大器组成的比例和差电路(RAf、RBf为运放的负反馈电阻)，将激励信号源输出引向运算放大器输入端，利用运算放大器的和差特性实现内部激励信号向模拟量转换电路内的注入。安全性保障设计。在机载系统中通常是对具有较高安全性要求的设备采用双余度通道结构，设备内部BIT电路设计在实现自测试的同时也应具有安全特性，即避免BIT电路影响正常功能电路的工作，图I中的开关KA1、KA2、KB1、KB2和激励联锁控制逻辑确保在非测试状态下能够断开激励信号源与模拟量输入转换电路的连接。以图I中计算机A通道为例，正常工作时Kai开关接通地信号端(即输入地电平断开激励信号)，当联锁条件成立启动BIT测试时Kai开关接通激励信号Vas，其中联锁条件由激励联锁控制逻辑电路输出，联锁条件包括处理器功能电路输出BIT测试指令和系统处于允许进行BIT的状态(即是否处于地面状态、人工BIT请求是否接通等)，Ka2开关控制Vas激励信号是否送出，Vas信号由激励信号源接收到处理器功能电路输出的数字量数据后经D/A转换后生成，Ka2开关同样受激励联锁逻辑电路控制接通/断开状态。BIT测试。不需外接设备即外部输入端悬空，当BIT条件满足进入激励测试状态W KA2/Kb2闭合,KA1/KB1连接激励信号端,激励信号源送出测试激励信号电压VAS/VBS,电路前端输出的νω/νΜ分别如下
权利要求
1.可实现100%BIT覆盖的双通道计算机AIN功能电路，每个通道均包括依次连接的模拟量输入转换电路和处理器功能电路，其中，模拟量输入转换电路的最前端是采用运算放大器组成的比例和差电路，其特征在于对于每个通道，还均设置有激励反馈回路，所述激励反馈回路包括激励信号源产生电路、激励联锁控制逻辑电路、以及串联的第一转换开关和第二转换开关，激励信号产生电路的激励信号输入端与处理器功能电路的数字量数据输出端连接，激励信号产生电路的模拟量激励信号输出端经电阻接至运算放大器正同名端；处理器功能电路设置有BIT测试指令输出端和BIT测试使能信号输出端，用以分别向激励联锁控制逻辑电路输入BIT测试指令和BIT测试使能信号，作为联锁条件，激励联锁控制逻辑电路根据所述联锁条件控制第一转换开关和第二转换开关的状态 双通道计算机AIN功能电路在正常工作吋，第二转换开关常开，第一转换开关常闭接通地信号端，使运算放大器正同名端接入地电平，从而断开激励信号产生电路输出的模拟量激励信号；当联锁条件成立时，第二转换开关闭合，第一转换开关接通激励信号产生电路输出的模拟量激励信号，从而将模拟量激励信号引入运算放大器正同名端。
全文摘要
本发明提供一种可实现100%BIT覆盖的双通道计算机AIN功能电路，对双通道计算机AIN功能电路可以实现100%的BIT检测覆盖率。该双通道计算机AIN功能电路中，对于每个通道，还均设置有激励反馈回路，所述激励反馈回路包括激励信号源产生电路、激励联锁控制逻辑电路、以及串联的第一转换开关和第二转换开关，激励信号产生电路的激励信号输入端与处理器功能电路的数字量数据输出端连接，激励信号产生电路的模拟量激励信号输出端经电阻接至运算放大器正同名端。本发明对机载双通道计算机的AIN功能电路上元件的检测达到了100%的覆盖；其技术思想可以被具有测试覆盖率要求的计算机系统所采用。
文档编号G06F11/22GK102855167SQ20121026142
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者王萌, 程俊强, 马小博, 夏德天, 董妍, 康晓东, 林坚 申请人:中国航空工业集团公司第六三一研究所