自上世纪50年代以来，随着微电子技术、通信技术及计算机网络技术的发展和大规模集成电路的广泛应用，电子设备数字电路故障维修越来越复杂，测试难度越来越大。与此同时，数字电路的测试与诊断研究也取得了突破性的进展，属于组合电路测试生成算法的伪穷举法、布尔差分法、特征分析法、随机测试法、D前沿敏化法以及因果函数法，属于时序电路测试生成算法的时间帧展开方法和基于仿真的方法等，使数字系统的诊断理论趋于完善。但数字电路故障诊断的计算工作复杂，测试开销巨大，在工程实践中仍存在很多困难。因此，如何利用这些理论和测试方法更好更快地进行故障诊断，是目前亟待解决的问题。自动测试设备（ATE）的发展是测试技术的一次革命，带来了测试设备的成熟，为测试诊断理论在工程应用上提供了新的前景。
航天测控公司针对数字电路自动测试系统的开发需求，数字电路中较为复杂的时序电路测试为侧重点，将含有CPU、FPGA等的数字电路作为测试对象，结合目前常用的时序电路仿真方法，成功研制一套基于PXI总线技术的便携式自动测试系统（HTEDS8300便携式PXI总线数字电路板测试诊断系统）。该系统具备性价比高、体积小、易携带、TPS开发难度小等特点，适用于军用和民用领域的半导体、航天/国防、通讯才消费电子产品的设计验证、测试和维修。下面具体介绍HTEDS8300便携式PXI总线数字电路板测试诊断系统的软硬件组成和特点，并应用该系统实现对含有CPU的数字电路板的自动测试。
PXI（PCI Extensions for Instrumentation）是一种用于测量和自动化系统领域的基于PC的模块化仪器平台。它结合了PCI总线的电器性能和CompactPCI的坚固、模块化、欧卡机械特性，并且增加了适合仪器使用的触发总线、局部总线等硬件特性，使其扩展成为一种用于测量和自动化系统的高性能、低成本的开发平台。HTEDS8300便携式PXI总线数字电路板测试诊断系统采用PXI机箱内嵌控制器，结构轻便小巧，易于携带。
本系统采用功能测试法，直接利用电路的输入和输出接口作为激励点和响应点，通过与预期响应比较，判定被测板是否工作正常，并将故障定位到最小可更换单元。对于电路板中的内部节点，可以通过夹具、探笔等设备连接。
系统配置了4块数字I/O模块，用于数字电路数字信号的发送和采集。考虑到一般的CPU电路板至少含有32位地址线和32位数据线以及其他的控制线，系统配置了104个数字I/O通道，拥有50MHz的最大数据速率，最大可扩展到352个通道。在测试含CPU、FPGA的数字电路板时，测试端口需要根据时序改变方向，测试系统具有实时动态输入输出方向的测试能力，并且可以对采集到的响应数据进行实时硬件比较。
目前大部分数字电路板都带有边界扫描端口的芯片，为了适应这类电路板的测试需求，系统提供了遵循IEEE1149.1的边界扫描测试通道。
另外，系统中配置了数字示波器模块，这主要是考虑到在数字电路测试中，尤其是高速数字电路的测试中都需要使用示波器来观察动态波形，测量波形上升/下降时间等特征值，从而为故障诊断提供依据。测试系统还配置了6.5位数字多用表，能够测量电压、电流、电阻、电感、电容和阻抗。这样，测试时系统中不同资源如数字I/O和示波器能够同步工作，自动测试方法更加灵活多样，能够满足用户对复杂数字电路的测试需求。
系统配有外置的电路板测试夹具，该夹具可自由旋转180度，方便测试人员在分析和测试电路板时，能够把电路板固定住，并且翻转电路板来测量电路板的两面。
该系统适用于各类型数字电路板的测试与诊断，并将故障隔离定位到发生故障的最小可更换单元（元器件），测试范围包括：中、小规模集成数字电路PCB；含中、小规模可编程逻辑系列芯片；含具有边界扫描接口的大规模集成电路、CPU芯片、DSP信号处理电路的PCB、以及其它种类的数字电路PCB。
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