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摘要：介紹了一種以單片機和FPGA為核心的ADSL線纜測試儀。通過采用嵌入式計算機技術(shù)，硬件電路模塊化設(shè)計技術(shù)，方便了測量通道的擴展，實現(xiàn)了ADSL線纜的導(dǎo)通，絕緣，電壓，電容測試。闡述了該系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計方案和硬件、軟件實現(xiàn)方法。試用結(jié)果表明，該測試儀能夠?qū)DSL線纜的絕緣，電壓等電氣性能參數(shù)進行自動測量，能及時快速地檢測ADSL線纜存在的故障隱患，縮短檢測時間，提高檢測效率。
關(guān)鍵詞：ADSL線纜；FPGA；單片機；便攜
0 引言
近幾年來，不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)作為網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”問題解決方案在世界范圍內(nèi)得到了廣泛運用。在我國，ADSL業(yè)務(wù)已成為運營商收入的主要增長點之一。
其直接采用的是現(xiàn)有的市話銅纜線路傳輸信息，市內(nèi)電話線纜線路同時還擔(dān)負著傳遞長途電話、市內(nèi)電話和其他通信業(yè)務(wù)的重要任務(wù)，是保證通信業(yè)務(wù)暢通無阻的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果市話線路發(fā)生障礙，少則十幾個用戶，多則上千個用戶會同時發(fā)生阻斷；如果是多局制的中繼線纜出現(xiàn)障礙，會使兩個局的全體用戶都不能相互通信。因此，無論是ADSL業(yè)務(wù)還是市話業(yè)務(wù)的開通，還是正常的運營維護，都需進行一系列的測試工作，而自動化的測試儀表是提高測試效率及準確度的關(guān)鍵。針對傳統(tǒng)儀表設(shè)備不便攜帶，自動化程度不高等特點設(shè)計了此型ADSL線路測試儀。
1 系統(tǒng)工作原理
線纜測試儀由MCU控制器電路、控制驅(qū)動電路、A／D采集電路、通道切換電路、絕緣，環(huán)阻，電壓，電容，通斷測量電路、系統(tǒng)電源電路、顯示電路、人機鍵盤接口電路等部分組成。線纜測試儀系統(tǒng)原理組成方框圖如圖1所示。
MCU主控制器電路完成系統(tǒng)測試程序的運行控制，進行計算機控制、地址、數(shù)據(jù)命令的接收、發(fā)送、驅(qū)動控制，進行人機接口命令交互，與上位機通訊命令傳送，接收與之聯(lián)網(wǎng)的上位計算機發(fā)送的測試命令字，執(zhí)行測試過程及將測試結(jié)果顯示、通過串口輸出上傳等。
驅(qū)動控制電路完成總線信號的驅(qū)動和各種用戶功能接口板的地址譯碼、控制、通道切換、功能實現(xiàn)等工作。
絕緣阻抗測試單元：實現(xiàn)被測電纜的絕緣阻抗測試。將絕緣測試所需的高壓源或標準電阻通過通道切換電路切換到相應(yīng)的測量電路。
環(huán)路電阻測試單元：實現(xiàn)被測電纜的環(huán)路電阻測試。將環(huán)阻測試所需的電壓源或標準電阻通過通道切換電路切換到相應(yīng)的測量電路。
通斷測試單元：實現(xiàn)被測電纜的通斷測試，以及斷點位置的確定。
電壓測試單元：實現(xiàn)被測線纜A，B線之間的電壓測量。
電容測試單元：實現(xiàn)被測線纜A，B線之間的電容測量。
通道切換電路實現(xiàn)將被測電纜的被測點接通切換到相應(yīng)的測試線路通道。
人機接口單元接收面板鍵盤的命令，完成相應(yīng)的控制操作，并將信息送到LCD顯示屏顯示。
顯示電路實現(xiàn)開機畫面、系統(tǒng)主菜單、測試項目子菜單、自檢和校準結(jié)果、測試結(jié)果、數(shù)據(jù)管理、電氣性能參數(shù)值等顯示信息。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 通斷測試單元
2．1．1 通斷測試原理
測試原理：測試時向電纜一端注入低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播(傳播速度與光速為同一級別)，當(dāng)遇到阻抗不匹配的地方，如短路點、故障點、中間接頭等，脈沖產(chǎn)生反射，反射信號回到測量點時被儀器記錄下來，波形發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間差，脈沖在電纜中的波速度v，很容易得到阻抗不匹配點距離L。
