TUA的硬件設(shè)計包括連接器設(shè)計和適配器信號調(diào)理電路設(shè)計兩部分。
2.1連接器設(shè)計
為了提高TUA的通用性和可靠性，選用COTS產(chǎn)品進行連接器設(shè)計，比如可以選用歐式DIN41612C系列、DIN41612F系列和RF18GHz系列插針和插座作為連接器中低頻信號、電源信號和同軸信號的可選連接部件。圖4給出了連接部件示意圖。
連接器與適配器的機械接口采用類似于VXI、PXI模塊的齒輪-球鎖結(jié)構(gòu)，減小插拔力，提高可靠性，延長使用壽命。
連接器采用可裁減結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體的ATS和UUT測試需求，選用連接模塊的種類和數(shù)量；連接模塊可以以單個或組的形式遞增。連接器提供給UUT標(biāo)準(zhǔn)接口，被測信號可以在上面任意分配。
2.2適配器信號調(diào)理電路設(shè)計
本文給出基于USB總線微控制器的設(shè)計方法。
2.2.1器件和開發(fā)系統(tǒng)的選擇
考慮到芯片結(jié)構(gòu)、編程語言、開發(fā)系統(tǒng)、設(shè)計靈活性和功能擴展性等因素，選用Cypress公司的EZ-USB 2100系列單片機作為微控制器芯片，選用Keil C51作為固件開發(fā)工具。
EZ-USB 2100單片機采用51系列內(nèi)核，兼容性較好；內(nèi)嵌USB接口引擎，縮小了設(shè)計規(guī)模；支持軟配置，省去了燒片子的麻煩；通用編程接口擴展了芯片的功能。Keil C51針對51內(nèi)核，代碼效率很高。
2.2.2基于USB總線的信號調(diào)理電路設(shè)計
在選定芯片和開發(fā)工具的基礎(chǔ)上，基于USB總線微控制器芯片的適配器信號調(diào)理電路設(shè)計流程如圖5。
硬件電路設(shè)計指在EZ-USB 2100芯片的基礎(chǔ)上設(shè)計外圍電路實現(xiàn)系統(tǒng)的硬件功能框架。固件設(shè)計面向USB設(shè)備，按USB協(xié)議實現(xiàn)硬件電路的具體功能，它使用Keil C51進行編寫；設(shè)備驅(qū)動程序面向USB主機，提供測控軟件控制USB設(shè)備的接口，采用DDK進行編寫。
信號調(diào)理電路的供電問題可由具體的設(shè)計需求決定。若電路規(guī)模較小，可采用USB自供電方式；若規(guī)模較大，采用總線供電。
3TUA軟件設(shè)計
TUA軟件設(shè)計指采用軟件的方法實現(xiàn)TUA的程控管理，包括信號轉(zhuǎn)接通道的自動管理和適配器調(diào)理電路的軟件控制兩部分。
3.1信號轉(zhuǎn)接通道的自動管理
信號轉(zhuǎn)接通道的自動管理是TUA完成信號轉(zhuǎn)接功能，進行測試資源動態(tài)分配的具體執(zhí)行機制。同時也是提高TUA的自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平，簡化測試系統(tǒng)軟件設(shè)計的有效手段。為了實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)接通道的自動管理，測控程序?qū)D(zhuǎn)接通道的控制要以控制系統(tǒng)信號端口的電氣互連關(guān)系為基本出發(fā)點。而要實現(xiàn)此目標(biāo)，必須使轉(zhuǎn)接通道的控制函數(shù)與各轉(zhuǎn)接通道的電氣互連關(guān)系成為相互獨立的兩個部分。系統(tǒng)轉(zhuǎn)接通道的電氣互連信息以控制模型的形式存儲在一個文件中，通道控制函數(shù)在這個模型的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)接通道的控制�；谛盘栟D(zhuǎn)接通道自動管理的ATS軟件結(jié)構(gòu)如圖6所示。
與普通測試軟件相比，該軟件結(jié)構(gòu)增加了三部分內(nèi)容：信號轉(zhuǎn)接通道控制模型、信號轉(zhuǎn)接通道通用控制函數(shù)和配置工具。
3.1.1信號轉(zhuǎn)接通道控制模型
采用.ini配置文件的形式建立信號轉(zhuǎn)接通道控制模型，采用字段的形式建立控制模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，控制模型對外提供測試資源和UUT信號端口索引。
該控制模型文件記錄了實現(xiàn)信號端口電氣連接(及撤銷連接)操作所需要的全部控制信息，實際上是對系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)接通道物理結(jié)構(gòu)的充分描述。另外在該文件中，還要定義接口的信號特征，以便提供錯誤信息和安全檢查。另外，該文件還要提供矩陣開關(guān)的驅(qū)動程序信息，方便控制函數(shù)調(diào)用。以下是控制模型配置文件簡要示例：
