當(dāng)前位置:首頁 > 測試測量 > 測試測量
[導(dǎo)讀]本文分析和研究了CSDB總線的協(xié)議,并介紹了通過計算機的RS-232串口及相應(yīng)電平轉(zhuǎn)換電路,基于LabVIEW7.1軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)的計算機與UUT的雙向通信。其中,支持通信的軟件實現(xiàn)是關(guān)鍵。    圖1 CSDB總線結(jié)構(gòu)  CSD

本文分析和研究了CSDB總線的協(xié)議,并介紹了通過計算機的RS-232串口及相應(yīng)電平轉(zhuǎn)換電路,基于LabVIEW7.1軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)的計算機與UUT的雙向通信。其中,支持通信的軟件實現(xiàn)是關(guān)鍵。

  

  圖1 CSDB總線結(jié)構(gòu)

  CSDB總線協(xié)議簡介

  CSDB總線體系結(jié)構(gòu)的物理層規(guī)定了總線的機械特性和電氣特性;數(shù)據(jù)鏈路層給出了數(shù)據(jù)幀的定義以及數(shù)據(jù)幀之間的定時要求,并對總線連接的各種航空設(shè)備的參數(shù)做出了詳細(xì)的規(guī)定。

  物理層

  CSDB是單向廣播式異步串行總線標(biāo)準(zhǔn),它可以構(gòu)成單信源、多接收器的傳輸系統(tǒng)??偩€數(shù)據(jù)采用NRZ編碼,全雙工差分方式傳輸。CSDB信號的數(shù)據(jù)格式與RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)完全相同,都為異步串行通信格式,即:一個起始位、八個數(shù)據(jù)位、一個奇偶校驗位、一個停止位,其電氣標(biāo)準(zhǔn)為RS-422-A。

  數(shù)據(jù)鏈路層

  CSDB總線是面向字節(jié)的傳輸協(xié)議,固定長度的字節(jié)組成消息塊,再由一定長度的消息塊組合成幀,封裝在數(shù)據(jù)幀中的不同數(shù)據(jù)通過各自的地址字節(jié)加以區(qū)別,不同的數(shù)據(jù)幀之間通過同步消息塊分割。CSDB總線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  在圖1中,消息塊(Message Block)的第一個字節(jié)Byte 0稱為標(biāo)識 (或地址),消息塊都是通過標(biāo)識來區(qū)分的。消息塊的長度是固定不變的,為6字節(jié)。CSDB采用的是異步串行傳輸方式,通過起始位和停止位完成字節(jié)的位同步,因此,在編碼中不必帶有時鐘信息。幀同步通過識別同步消息塊6個字節(jié)的十六進(jìn)制“A5”來實現(xiàn),同步消息塊標(biāo)識了每個數(shù)據(jù)幀的開始位置。

  其中:t1=幀時間長=1/最大更新率

  t2=消息塊間隙時間長(無限制)

  t3=總線空閑時間(最小11bit的時間)

  t4=字節(jié)間隙時長(無限制)

  CSDB總線信號測試

  測試原理

  對CSDB總線信號進(jìn)行測試,是先將CSDB信號電平轉(zhuǎn)換為和計算機適應(yīng)的RS-232電平,再根據(jù)CSDB總線的規(guī)則,實現(xiàn)對控制信息的正確發(fā)送和實時反饋信息的正確接收,并根據(jù)需要,將有用信息提出送測試系統(tǒng)處理,完成對航空機載設(shè)備的自動化測試。具體步驟分為信號電氣轉(zhuǎn)換、通信同步、LabVIEW實現(xiàn)。

  

   圖2 CSDB總線信號通信原理框圖

  通信配置

  (1)電氣轉(zhuǎn)換

  CSDB總線信號經(jīng)過電氣轉(zhuǎn)換芯片后直接與計算機進(jìn)行串口通信。在進(jìn)行RS-422-A到RS-232的電氣標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時,使用MAX488全雙工電平轉(zhuǎn)換芯片。

  (2)通信同步

  CSDB總線為異步串行通信,按照串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕驹恚瑢崿F(xiàn)正確通信的基本條件是保持接收和發(fā)送雙方時鐘一致,以避免發(fā)送與接收雙方的數(shù)據(jù)位寬產(chǎn)生累積誤差,造成不能正確檢測到總線數(shù)據(jù)。在串行通信中,信息是按位傳送的,傳送速率用波特率表示,數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收受各自的時鐘控制,因此,發(fā)送方和接收方的波特率應(yīng)保持一致。經(jīng)對具體部品測試,CSDB數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)波特率為12.5Kbit/s,為與此同步,要求計算機產(chǎn)生的波特率也應(yīng)為12.5Kbit/s。

  如圖2所示,在計算機中負(fù)責(zé)串行通信的器件為8250異步通信適配器(UART),或其兼容元器件,程序通過對8250內(nèi)部的寄存器讀寫來控制通信模式,8250使用頻率為1.8432MHz的基準(zhǔn)時鐘輸入信號作為主數(shù)據(jù)時鐘,通過對8250內(nèi)部寄存器置位來獲得需要的波特率。在異步串行通信中,為防止由于信號畸形、不同步等原因造成對數(shù)據(jù)的誤讀,通信適配器規(guī)定每讀取或發(fā)送1bit數(shù)據(jù)至少要用16個時鐘脈沖來控制其波特率,實際應(yīng)用中波特率時鐘是主時鐘的1/16或1/(16×N),對于要求的波特率,在寫寄存器時用如下公式計算除數(shù)因子:

  除數(shù)因子=(主數(shù)據(jù)時鐘頻率/16)/波特率=115200/波特率

  在算出除數(shù)因子后,將相應(yīng)數(shù)據(jù)寫入8250內(nèi)部的波特率設(shè)置寄存器,即可在串口得到相應(yīng)波特率的數(shù)據(jù)。經(jīng)計算,115200除以12500后不為整數(shù),所以,受到計算機異步通信適配器8250的限制,在波特率設(shè)置上不能完全和12.5Kbit/s相同,經(jīng)計算,當(dāng)除數(shù)因子取9時對應(yīng)的波特率為12.8Kbit/s,與CSDB總線要求的波特率最為接近,其每bit占據(jù)78?S,相對80?S/bit(12.5Kbit/s)誤差為0.25%,小于串行通信波特率最大容許誤差5%,理論上可實現(xiàn)通信同步,因此在程序上將通信的波特率設(shè)置為12.8Kbit/s。
基于LabVIEW7.1的總線通信

  用LabVIEW7.1編程來實現(xiàn)總線通信時,用戶不必對GPIB,RS-232,VXI等硬件有專門的了解,LabVIEW為用戶提供了標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口

  數(shù)庫,在Lab VIEW的Functions→All Functions→Instrument I/O中提供了GPIB、串口通信等各種函數(shù)模塊,為實現(xiàn)串口通信提供了便捷的實現(xiàn)方法。軟件流程如圖3所示。

  

 圖3 串口通信軟件流程圖

  軟件設(shè)計中的關(guān)鍵問題及解決方法

  (1) 發(fā)送數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)多樣化解決方法

  通過對系統(tǒng)中不同部品的實際測試發(fā)現(xiàn),由于其互聯(lián)情況不同,相應(yīng)部品控制碼的幀結(jié)構(gòu)也不盡相同,同步字后跟1~4個控制消息塊不等,而在自動化測試系統(tǒng)中要求此通信軟件具有通用性。為此,將發(fā)送程序中控制消息塊接口設(shè)為最大(4個),當(dāng)程序檢測到某一接口有數(shù)據(jù)輸入時就發(fā)送此數(shù)據(jù),若沒有,則以相等長度的延時替代。這樣,在保證所有數(shù)據(jù)幀周期相同的情況下,滿足了不同部品控制碼的不同要求。

  (2) 接收數(shù)據(jù)多重校驗

  數(shù)據(jù)接收程序中,LabVIEW要求設(shè)置接收數(shù)據(jù)緩沖長度,程序在接收此長度數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行后續(xù)處理。實際程序運行后發(fā)現(xiàn),如緩沖長度僅為一幀(24×8bit),接收數(shù)據(jù)有可能誤接收。為避免此情況,將緩沖長度設(shè)置為一幀字長的4~6倍,在接收到數(shù)據(jù)后,再根據(jù)同步字、標(biāo)號等多重匹配原則進(jìn)行驗證后將數(shù)據(jù)取出,再將4~6組數(shù)據(jù)相比較,如相同,則認(rèn)為數(shù)據(jù)可信,如不相同,則認(rèn)為數(shù)據(jù)不可信。

  結(jié)語

  作CSDB總線數(shù)據(jù)測試時,可以方便通過界面改變需要發(fā)送的數(shù)據(jù),接收的數(shù)據(jù)也可實時顯示出來,便于測試分析。把此程序封裝成一個子函數(shù)模塊,可應(yīng)用于某航空無線電自動測試系統(tǒng)中,基于對CSDB總線的收發(fā)控制,成功實現(xiàn)了VIR-32導(dǎo)航接收機、VHF-22 甚高頻電臺等相關(guān)產(chǎn)品的自動測試。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉