韶山4改(SS4G)型电力机车是我国第三代电力机车的前驱产品,自从1993年第一台出厂以来在全国许多地区得到了广泛的应用,为我国的铁路电气化做出了卓越的贡献。 机车控制柜的测试系统对机车的生产和运行起着举足轻重的作用。目前应用的主要是株洲中达生产的基于工控机的ZECT系列机车电子柜测试台,它体积大、成本高。 本文以韶山4改(SS4G)型电力机车为实际对象,在对自动测试理论、ARM体系结构和芯片和嵌入式操作系统μC/OS—II进行了广泛而细致的研究的基础上,对便携式机车控制柜单板自动测试系统的硬件和软件的设计都作了较为细致的探讨、规划和设计。 在硬件设计上本文以ARM芯片LPC2210作为控制器,用FPGA芯片作为模块控制电路并用于脉冲信号和正弦波信号的发生、同时把原来的继电器换成电子开关改进了信号适配器。另外用I~2C总线接口设计了键盘,并把液晶显示模块和D/A转换芯片分别接ARM芯片外部存储器控制器(EMC),从而节约了芯片接口资源。 在软件设计上,本文通过对系统功能的分析,在植入嵌入式操作系统μC/OS—II的基础上对系统的任务进行了合理的规划,并对各个任务的优先级进行分配。同时采用动态建立和删除任务的方法,从而节约了系统内存资源。 最后本文以电子控制柜最重要的插件板—特性控制插件为例,介绍了电路插件板的一般测试方法。