1553b數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及總線網(wǎng)絡(luò)測試領(lǐng)域，特別是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測試功能的1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]1553B總線是一種集中式的時(shí)分串行總線，其主要特點(diǎn)是分布處理、集中控制和實(shí)時(shí)響應(yīng)。其可靠性機(jī)制包括防錯(cuò)功能、容錯(cuò)功能、錯(cuò)誤的檢測和定位、錯(cuò)誤的隔離、錯(cuò)誤的校正、系統(tǒng)監(jiān)控及系統(tǒng)恢復(fù)功能。采用雙冗余系統(tǒng)，有兩個(gè)傳輸通道，保證了良好的容錯(cuò)性和故障隔離。1553B總線廣泛應(yīng)用于軍用飛機(jī)以及相當(dāng)數(shù)量的民航客機(jī)以上，航天系統(tǒng)也廣泛的應(yīng)用這一總線。GJB5186規(guī)定了 1553B總線的線纜網(wǎng)絡(luò)的測試規(guī)范，而現(xiàn)有的測試手段要么是手工測試，要么是單一項(xiàng)目進(jìn)行測試，這樣的測試方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)造成人為的測試誤差、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對測試科目的全自動(dòng)測試。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，包括工控機(jī)，網(wǎng)絡(luò)控制器和測試儀器，
[0005]所述工控機(jī)通過總線連接有波形發(fā)生卡、示波器卡、多用表卡、1553B測試卡、1553B接口卡以及CAN接口卡；
[0006]所述網(wǎng)絡(luò)控制器包括設(shè)備接口卡，用于連接測試儀器以及工控機(jī)中的測試板卡；
[0007]矩陣切換卡以及用于連接待測總線網(wǎng)絡(luò)的測試接口，矩陣切換卡與測試接口連接，用于切換測試接口的斷開與導(dǎo)通；
[0008]背板，用于安裝設(shè)備接口卡和矩陣切換卡；
[0009]所述工控機(jī)通過CAN接口卡采用總線連接設(shè)備接口卡和矩陣切換卡；
[0010]所述測試儀器包括阻抗測試儀和絕緣電阻測試儀，所述阻抗測試儀通過串口連接所述工控機(jī)。
[0011]所述矩陣切換卡包括MCU和繼電器矩陣，MCU電路連接有CAN總線、溫度傳感器、狀態(tài)顯示燈和CPLD，所述CPLD的輸出端電路連接至所述繼電器矩陣。
[0012]所述設(shè)備接口卡包括MCU和繼電器矩陣，MCU電路連接有CAN總線、溫度傳感器、狀態(tài)顯示燈和CPLD，所述CPLD的輸出端電路連接至所述繼電器矩陣。
[0013]所述工控機(jī)中包括:
[0014]CAN驅(qū)動(dòng)模塊、1553B驅(qū)動(dòng)模塊、示波器驅(qū)動(dòng)模塊、多用表驅(qū)動(dòng)模塊、信號發(fā)生器驅(qū)動(dòng)模塊、阻抗測試儀驅(qū)動(dòng)模塊、絕緣電阻測試儀驅(qū)動(dòng)模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，其中:
[0015]1553B驅(qū)動(dòng)模塊、示波器驅(qū)動(dòng)模塊、多用表驅(qū)動(dòng)模塊、信號發(fā)生器驅(qū)動(dòng)模塊通過PCI通訊控制模塊連接至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過PCI通訊控制模塊與1553B驅(qū)動(dòng)模塊、示波器驅(qū)動(dòng)模塊、多用表驅(qū)動(dòng)模塊、信號發(fā)生器驅(qū)動(dòng)模塊配置，并接收示波器卡、多用表卡采集到的數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)；
[0016]阻抗測試儀驅(qū)動(dòng)模塊、絕緣電阻測試儀驅(qū)動(dòng)模塊通過RS232通訊控制模塊連接至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過RS232通訊控制模塊與阻抗測試儀驅(qū)動(dòng)模塊、絕緣電阻測試儀驅(qū)動(dòng)模塊配置，并接收阻抗測試儀、絕緣電阻測試儀采集到的數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)；
[0017]CAN驅(qū)動(dòng)模塊通過CAN控制模塊連接至數(shù)據(jù)處理模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備接口卡、矩陣切換卡與工控機(jī)的連接，對設(shè)備接口卡、矩陣切換卡進(jìn)行控制；
[0018]數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接有數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將收集、處理得到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)分析模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)監(jiān)視信息以及測試報(bào)告；
[0019]配置管理模塊，用于接收并管理用戶設(shè)定的參數(shù)信息，并將參數(shù)信息發(fā)送至
[0020]任務(wù)調(diào)度模塊，用于接收配置管理模塊發(fā)送的參數(shù)信息以及用戶端發(fā)送的檢測指令，調(diào)度后發(fā)送至
[0021]測試邏輯模塊，用于分析任務(wù)調(diào)度模塊發(fā)送的信息，然后再將信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊。
[0022]所述1553B測試卡為北京浩正泰吉科技有限公司的1553B Tester。
[0023]所述1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的供電系統(tǒng)包括控制組件，控制組件中包括工控機(jī)供電開關(guān)、測試儀器供電開關(guān)和網(wǎng)絡(luò)控制器供電開關(guān)，分別控制工控機(jī)、測試儀器和網(wǎng)絡(luò)控制器的供電。
[0024]所述控制組件中還包括濾波器，用于穩(wěn)定電源的輸出。
[0025]本發(fā)明提供的，具有如下有益效果:
[0026]可避免人為的測試誤差、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，測試速度快，全自動(dòng)測試；
[0027]系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集測試數(shù)據(jù)，并可根據(jù)要求以數(shù)字、文字、曲線、圖形等方式顯示出來；
[0028]統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理:系統(tǒng)可以記錄保存所有測試數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)分析功能，可以根據(jù)分析結(jié)果生成測試報(bào)告并打印輸出；
[0029]測試過程的高度自動(dòng)化:系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的測試步驟和條件自動(dòng)的進(jìn)行測試。測試自動(dòng)化可以有效的縮短測試時(shí)間，提高測試效率；
[0030]軟件具有靈活的擴(kuò)展性設(shè)計(jì)，對功能的修改、補(bǔ)充方便。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明所提供的1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為矩陣切換卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為繼電器矩陣的切換原理圖；
[0034]圖4為設(shè)備接口卡的結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]圖5為工控機(jī)內(nèi)部模塊及其連接關(guān)系示意圖；
[0036]圖6為供電系統(tǒng)控制組件結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0038]請參考圖1、2，1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，包括工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、以及測試儀器，采用的測試儀器主要包括絕緣電阻測試儀、阻抗測試儀，這些測試儀器均由工控機(jī)或工控機(jī)協(xié)同網(wǎng)絡(luò)控制器控制。
[0039]工控機(jī)通過PCI總線連接:
[0040]波形發(fā)生卡，可輸出正弦波、方波、三角波、鋸齒、TTL、白噪聲、高斯噪聲、梯形、指數(shù)、AM、FM、掃頻等各種波形，滿足GJB5186中的測試需要；本實(shí)施例中的波形發(fā)生卡采用PCI9054作為PCI協(xié)議芯片，實(shí)現(xiàn)PCI的通信功能。FPGA作為核心器件，對板卡進(jìn)行總體控制和將正弦波生成的數(shù)據(jù)發(fā)送給DAC。DDS和FPGA的PLL共同實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)的基準(zhǔn)脈沖源，從而實(shí)現(xiàn)掃頻功能。模擬電路實(shí)現(xiàn)DAC的調(diào)理和放大功能。波形發(fā)生卡的工作流程如下:
(I)將工控機(jī)發(fā)送來的波形數(shù)據(jù)存放到SRAM中；(2)配置FPGA的工作模式(正常波形或掃頻波形)；(3)設(shè)置波形參數(shù)；(4)開始運(yùn)行。
[0041]示波器卡，用于測試并采集1553B總線網(wǎng)絡(luò)待測點(diǎn)的數(shù)據(jù)；
[0042]多用表卡，用于測試并采集1553B總線網(wǎng)絡(luò)待測點(diǎn)的數(shù)據(jù)；
[0043]1553B測試卡，本實(shí)施例中采用北京浩正泰吉科技有限公司的1553BTester (PC1-1553B)市售產(chǎn)品，用于接收和發(fā)送1553B數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)的波形信號；1553BTester具有2個(gè)獨(dú)立，雙冗余MIL-STD-1553通道，每個(gè)通道IM的QDR存儲，還具有雙功能(BC/Mon或RT/Mon)或全功能(BC/mRT/Mon) ;BC和RT具有64位，20ns時(shí)間標(biāo)簽，可實(shí)現(xiàn)全錯(cuò)誤注入/檢測；
[0044]1553B接口卡，本實(shí)施例中采用北京浩正泰吉科技有限公司的1553B接口板卡，對1553B收發(fā)的波形進(jìn)行檢測；
[0045]CAN接口卡，具有雙端口配置；指令發(fā)送；狀態(tài)/數(shù)據(jù)讀??；總線監(jiān)控；分析/掃描的功能。
[0046]工控機(jī)還通過串口連接并控制阻抗測試儀，通過并口連接并控制絕緣電阻測試儀。
[0047]網(wǎng)絡(luò)控制器由測試接口、背板、矩陣切換卡、設(shè)備接口卡、電源接口卡和電源等組成。
[0048]背板采用VME背板樣式，7U高度。提供21個(gè)4HP寬的槽位與設(shè)備接口卡、矩陣切換卡和電源接口卡相連接。背板的槽位中間有多組金屬焊孔，其與測試接口直接焊線連接。
[0049]網(wǎng)絡(luò)控制器共安裝11塊矩陣切換卡，其中I塊是主線矩陣切換卡，另外10塊是子線矩陣切換卡。每張矩陣切換卡高度為7U，占4HP寬度的槽位，矩陣切換卡可以是市售已有的任意一種由繼電器矩陣構(gòu)成的、可以實(shí)現(xiàn)切換功能的矩陣切換卡。
[0050]矩陣切換卡用于切換待測網(wǎng)絡(luò)的測試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試的目的。每張矩陣切換卡可控制6冗余2子線的切換工作。矩陣切換卡的原理框圖如圖3所示:矩陣切換卡的主控制器為MCU，MCU實(shí)現(xiàn)CAN總線的控制，從而實(shí)現(xiàn)與工控機(jī)的通信。MCU將工控機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼后，把控制信息發(fā)送給CPLD，由CPLD控制繼電器矩陣，將輸入接口的選擇并連接到輸出接口，實(shí)現(xiàn)將輸入接口通過背板與設(shè)備接口卡相連接。MCU通過采集溫度傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行溫度控制，如果溫度過高將停止板卡工作，并請求工控機(jī)停止測試，并發(fā)出警報(bào)，點(diǎn)亮溫度LED。MCU在上電后進(jìn)行板卡ID檢測，如發(fā)現(xiàn)板卡插錯(cuò)槽位，會(huì)通知工控機(jī)設(shè)備發(fā)生錯(cuò)誤，請求停止，并點(diǎn)亮故障LED。MCU在工作過程中會(huì)監(jiān)測板卡各個(gè)部分是否發(fā)生異常，若發(fā)生異常會(huì)請求工控機(jī)停止測試，并點(diǎn)亮故障LED。設(shè)備進(jìn)行自檢的時(shí)候，MCU會(huì)點(diǎn)亮自檢LED。設(shè)備工作的時(shí)候，MCU會(huì)點(diǎn)亮工作LED。
[0051]CPLD作為從控制器，對MCU發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并控制繼電器動(dòng)作。CPLD另外一個(gè)功能是實(shí)現(xiàn)一個(gè)外部看門狗，用來解除MCU的死機(jī)狀態(tài)。
[0052]繼電器矩陣切換原理框圖如圖3所示，6選I矩陣配合(主)子線選擇矩陣可實(shí)現(xiàn)冗余總線的選擇，4組6選I矩陣可實(shí)現(xiàn)I個(gè)冗余的4個(gè)不同的主線或短截線電纜選擇(用于一般測試)、I個(gè)冗余2個(gè)不同主線或短截線電纜選擇(用于4線法測電阻，I和2選擇相同矩陣，3和4選擇相同矩陣)和2個(gè)冗余2個(gè)分別不同主線或