6.3 Мікропроцесорні вбудовані засоби діагностування аналогових та аналого-цифрових пристроїв телекомунікацій

Найбільшої ефективності в задачах діагностування аналогових та аналого-цифрових пристроїв можна досягти з використанням вбудованих мікропроцесорних пристроїв. Це можуть бути мікропроцесорні системи на основі універсальних мікропроцесорів (МП), мікроконтролери, цифрові сигнальні процесори (ЦСП). Використання того чи іншого типу мікропроцесорних пристроїв залежить від того, які функції на них покладаються в процесі діагностування, а це може бути наступне:

• керування процесом діагностування за заданим алгоритмом, наприклад, перемикання вхідних та вихідних аналогових комутаторів;

• формування вхідних тестових впливів, наприклад, синусоїдального сигналу фіксованої частоти, синусоїдального сигналу змінної частоти, сигналів спеціальної форми тощо;

• аналого-цифрове перетворення вихідних сигналів ОД, отриманих внаслідок дії вхідних впливів;

• оброблення результатів діагностування;

• накопичення інформації про стан об’єкту діагностування в базах даних тощо.

Узагальнена структура процесу діагностування з використанням мікропроцесорних пристроїв представлена на рис.6.5.

Тестові впливи для аналогових та аналого-цифрових ОД формуються генератором аналогових тестових впливів ГАТВ, а тестові впливи для цифроаналогових пристроїв відповідно генератором цифрових тестових впливів ГЦТВ. Вихідні сигнали аналогових та цифроаналогових ОД перетворюються в цифрову форму аналого-цифровим перетворювачем (АЦП) і результати перетворення накопичуються в запам’ятовуючому пристрої мікропроцесорної системи (МПС) для подальшого оброблення. Вихідні коди аналого-цифрових ОД безпосередньо заносяться в запам’ятовуючий пристрій МПС. Розглянутий підхід дозволяє охопити автоматичним діагностуванням на функціональному рівні практично любі аналогові та аналого-цифрові пристрої. Важливою перевагою використання вбудованих мікропроцесорних систем для задач діагностування є їх гнучкість завдяки можливості оперативного перепрограмування на виконання потрібних задач діагностування. Треба зауважити, що сучасні засоби телекомунікацій в своєму складі, як правило, мають мікропроцесорні системи, які можуть виконувати також і необхідні задачі діагностування. На рис.6.6,а представлений приклад реалізації генератора аналогових тестових впливів, який включає блок оперативного запам’ятовуючого пристрою (ОЗП), швидкодіючий цифроаналоговий перетворювач (ЦАП) і фільтр для згладжування вихідного сигналу. Для формування періодичного сигналу в ОЗП заносяться коди, що відповідають одному періоду сигналу. Коди, що записані в ОЗП, зчитуються послідовно один за одним в циклічному режимі і подаються на вхід ЦАП. Таким чином на його виході формується сигнал U_o заданої форми. Частоту сигналу можна регулювати, змінюючи частоту опитування комірок ОЗП. Фільтр згладжує можливі викиди у вихідному сигналі ЦАП, що можуть мати місце при перемиканнях його розрядів, а також сходинки (дискрети), що викликані дискретним представленням інформації в ЦАП (див. рис.6.6,б).

Рис.6.5 Узагальнена структура процесу діагностування з використанням мікропроцесорних пристроїв

Для синтезу цифрових тестових впливів достатньо мати блок ОЗП, в який заносяться коди тесту. Подальше формування тестового сигналу може відбуватися без участі МПС шляхом послідовного зчитування комірок ОЗП і подачі зчитаних кодів на вхід цифроаналогового ОД.

Рис.6.6 Структурна схема генератора аналогових тестових впливів (а) і осцилограма вихідного сигналу (б)

Контрольні запитання

1. Що передбачає автоматизація процесу діагностування аналогових пристроїв телекомунікацій?

2. Перерахуйте функції вбудованих засобів діагностування аналогових та аналого-цифрових пристроїв.

3. Які апаратні засоби діагностування найчастіше вбудовують безпосередньо в об’єкти діагностування?

4. Які можливості забезпечує використання вбудованого АЦП?

5. У чому переваги методів діагностування на основі МПС?

6. Яким чином можна реалізувати генератори аналогових та цифрових тестових впливів?

Завдання на самостійну роботу

1. Дайте відповіді на контрольні запитання.

2. Складіть таблицю кодів для формування одного періоду синусоїдального сигналу в ГАТВ.