[发明专利]一种集成显示屏的便携式多功能测试仪

说明书

技术领域

本发明属于测量测试技术领域，具体涉及一种集成显示屏的便携式多功能测试仪。 

背景技术

在电子测量行业，经常用到万用表、示波器、频谱分析仪、信号源等多种仪器，这些仪器一般体积较大，当需要使用的仪器数量较多时，占地面积大且携带不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有多种常用仪器功能，可以实现一台仪器同时作为多种仪器使用的便携式多功能测试仪，该测试仪集成了触摸显示屏，结构布局紧凑，综合考虑了热源部件的布局风道设计、箱体结构强度和抗振性、电磁兼容性设计，空间利用率高，显控界面美观，具备良好的便携性。

本发明的技术解决方案是：

一种集成显示屏的便携式多功能测试仪，其特殊之处在于：由外部接口和显示屏、PXIe总线背板、嵌入式控制器、万用表模块、示波器模块、任意波形发生器模块、数据采集卡模块、电源模块、滤波器及风扇组成；

所述滤波器对输入的交流220V电源进行滤波，滤波后的电源输入到直流电源模块；

所述直流电源模块负责给液晶触摸屏和PXI总线背板供电，PXI总线背板再给各个PXIe功能模块供电；

所述嵌入式控制器通过导轨插入到PXIe总线背板的零槽位置，所述数字万用表模块、数字示波器模块、任意波形发生器模块和数据采集卡模块通过导轨插入到PXIe总线背板的外围槽位置；

所述数字万用表的4路模拟量输入与箱体右侧面板的4个香蕉头插座1对1相连；

所述数字示波器的2路模拟量输入和1路触发信号与箱体右侧面板的3个BNC插座1对1相连；

所述任意波形发生器的1路模拟量输出和1路触发信号与箱体右侧面板的2个BNC插座相连；

所述数据采集卡的4路模拟量输入和1路触发信号与箱体右侧面板的5个BNC插座1对1相连；

所述嵌入式控制器的1个DVI-I接口与显示屏相连，2个LAN口和4个USB接口分别与箱体的外部LAN和USB接口相连；

所述风扇设置于PXIe总线背板的一侧。

上述外部接口包括：

1.1）测试仪的显示屏采用17英寸大屏幕液晶显示屏搭配工业级精准触摸屏的方式；

1.2）测试仪通过测试电缆与被测对象相连，每一根测试电缆连接一路测试信号，最多连接8路模拟信号测量通道，其中，万用表1路，示波器2路，信号源1路，数据采集/流盘/分析4路；

1.3）示波器、信号源、数据采集/流盘/分析分别配置1路外部触发接口，可支持外部信号触发功能；

1.4）测试仪配置4路USB2.0端口和2路LAN端口，用于连接外围辅助设备。

上述PXIe总线背板共设有12个槽位，包含1个系统槽、1个定时槽和10个混合槽，将定时槽放置在背板的第7个槽位上，以便星形触发信号到各个槽位的等长线设计。

上述PXIe总线背板包括以下几部分：

a）时钟设计

包括时钟及PXI Trigger总线路由；时钟部分提供PXI_CLK10、PXIe_CLK100和PXIe_SYNC100的产生、同步以及时钟的分配；PCIe总线路由主要完成PCIe信号的路由，实现各个槽位信号的路由链接；

b）PCIe总线路由及PCI总线扩展

完成PCIe信号的路由，实现系统槽位与各个槽位以及PCIe to PCI桥的PCIe总线链接，并通过PCIe to PCI桥完成背板PCI总线的扩展，实现混合槽位的设计；

通过PCIe总线交换开关将系统槽的4组PCIe总线分别路由到各个槽位以及PCIe to PCI桥上。外设槽设计为X4的链接宽度，可提供2GB/s的槽位带宽。

为了保证背板8GB/s的系统带宽，在设计中PCIe总线路由采用2片PEX8624和一片PEX8613实现。这两款PCIe总线交换开关均为工业级器件，支持PCIe规范2.0，并自动向下兼容PCIe规范1.0。

PCI总线扩展采用TI公司的PCIe to PCI桥XIO2001，该器件为支持PCIe 规范1.0，可支持6个PCI设备，设计中通过两片PCIe to PCI桥实现2组PCI总线扩展，每组PCI总线连接5个混合槽位。

c）背板供电

电源部分通过DC-DC器件，为背板上的集成电路提供1.0V、1.2V、1.5V和2.5V的供电电压；