基于LabVIEW的CSDB總線數(shù)據(jù)測試技術(shù)

1、基于labview的csdb總線數(shù)據(jù)測試技術(shù)本文分析和討論了csdb的協(xié)議，并介紹了通過計算機(jī)的rs-232串口及相應(yīng)電平轉(zhuǎn)換，基于7.1軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)的計算機(jī)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)1 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(jī)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，并對總線銜接的各種航空設(shè)備的參數(shù)做出了具體的規(guī)定。1.1 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)采納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)

2、準(zhǔn)徹低相同，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。1.2 數(shù)據(jù)鏈路層csdb總線是面對字節(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)分，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)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)別的。消息塊的長度是固定不變的，為6字節(jié)。csdb采納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

3、。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)幀的開頭位置。其中：t1=幀時光長=1/最大更新率t2=消息塊間隙時光長(無限制)t3=總線空閑時光(最小11bit的時光)t4=字節(jié)間隙時長(無限制)csdb總線信號測試1.3 測試原理對csdb總線信號舉行測試，是先將csdb信號電平轉(zhuǎn)換為和計算機(jī)適應(yīng)的rs-232電平，再按照csdb總線的規(guī)章，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，并按照需要，將實用信息提出送測試系統(tǒng)處理，完成對航空機(jī)載設(shè)備的測試。詳細(xì)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1.4

4、 通信配置(1)電氣轉(zhuǎn)換csdb總線信號經(jīng)過電氣轉(zhuǎn)換芯片后挺直與計算機(jī)舉行串口通信。在舉行rs-422-a到rs-232的電氣標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，用法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，根據(jù)串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕驹?，實現(xiàn)正確通信的基本條件是保持接收和發(fā)送雙方時鐘全都，以避開發(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)保持全都。經(jīng)對詳細(xì)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(jī)產(chǎn)生的波特率也

5、應(yīng)為12.5kbit/s。2所示，在計算機(jī)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用法頻率為1.8432mhz的基及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，為防止因為信號畸形、不同步等緣由造成對數(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)起碼要用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=115

6、200/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(jī)異步通信適配器8250的限制，在波特率設(shè)置上不能徹低和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臨近，其每bit占領(lǐng)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。2 基于labview7.1的總線通信用labview

7、7.1編程來實現(xiàn)總線通信時，用戶不必對gpib，rs-232，vxi等硬件有特地的了解，labview為用戶提供了標(biāo)準(zhǔn)的i/o接口函數(shù)庫，在lab view的functionsall functionsinstrument 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)辦法。軟件流程3所示。圖3 串口通信軟件流程圖3 軟件設(shè)計中的關(guān)鍵問題及解決辦法(1) 發(fā)送數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)多樣化解決辦法通過對系統(tǒng)中不同部品的實際測試發(fā)覺，因為其互聯(lián)狀況不同，相應(yīng)部品控制碼的幀結(jié)構(gòu)也不盡相同，同步字后跟14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

8、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，在保證全部數(shù)據(jù)幀周期相同的狀況下，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)后才干舉行后續(xù)處理。實際程序運行后發(fā)覺，如緩沖長度僅為一幀(24×8bit)，接收數(shù)據(jù)有可能誤接收。為避開此狀況，將緩沖長度設(shè)置為一幀字長的46倍，在接收到數(shù)據(jù)后，再按照同步字、標(biāo)號等多重匹配原則舉行驗證后將數(shù)據(jù)取出，再將46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)不行信。4 結(jié)語作csdb總線數(shù)據(jù)測試時，可以便利通過界面