伺服机构是导弹控制系统的执行机构,是导弹控制回路的重要环节,其性能直接关系到导弹的控制稳定性,因此对其测试非常重要。基于PXI、VXI总线的传统测试设备具有体积大、重量大等缺点,而USB测试设备具有便携、高效等明显优势。本课题将USB总线应用于导弹伺服机构测试设备中作为测试总线,完成具体测试任务。本文在深入研究USB总线协议的基础上,根据设备的具体功能和性能要求,进行了软硬件设计。硬件设计中,采用了DSP加FPGA的硬件框架设计方式。以DSP作主控器,管理各个测试功能模块,实现测试数据的计算存储和与USB接口的数据通讯。在FPGA内设计AD芯片的时序逻辑控制,对32路模拟信号进行采集和存储;设计DA芯片的时序逻辑控制,实现了可程控波形的预先下载技术;采用等精度测频技术实现了一路信号的频率测试;通过对继电器的开关控制实现了对伺放电路的三级程控放大和64路继电器的独立可控。采用专用的接口芯片设计了USB接口电路,作为伺服机构测试设备与主机之间的通讯桥梁。软件设计中,编写了DSP主控程序,实现了对上述功能的协调和管理。USB接口方面,在Cypress的固件程序框架上进行了添加和修改;采用了Cypress的通用驱动程序,并开发了适合自己设备的专用驱动程序;在VS.NET2003中结合具体测试任务进行了上位机界面的开发。测试与实际运行结果表明,本设备设计原理正确,设备基本实现对伺服机构的测试功能,符合设计要求。