專利名稱：手持式429總線測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手持式429總線測試儀，并具體涉及適合在飛機外場使用的手持式 429總線測試儀。
背景技術(shù)：
ARINC429總線標(biāo)準(zhǔn)(本文又稱美制429總線標(biāo)準(zhǔn))是美國航空無線電公司提出的關(guān)于航空電子設(shè)備和相關(guān)系統(tǒng)相互通信的一種規(guī)范，俄羅斯也制定了相應(yīng)的429總線標(biāo)準(zhǔn)。它們之間最主要的差別是傳輸速率不同。ARINC429總線的速率為lOOlcbps (高速) 或12. 51cbpS(低速)，而俄制飛機選用的俄制429總線采用了類似的總線標(biāo)準(zhǔn)(rc 0 T 18977-79)，一般采用50kbps的速率。目前，市場上已出現(xiàn)了大量的4 總線板卡，如PXI板卡、ISA板卡、PC104板卡等。 這些板卡與控制器和專用機箱一起組成測試系統(tǒng)。雖然這種測試設(shè)備功能強大，但體積大， 攜帶不便，即使單獨測試4 總線也必須配備機箱，因而測試成本較高。北京航空航天大學(xué)的羅斌等人設(shè)計了便攜式ARINC4^總線測試儀，但該測試儀需要通過USB接口與PC機連接使用，使用受到限制。美國Aeroflex公司生產(chǎn)了一種手持式4 總線分析儀429EX，但該設(shè)備是針對美制4 總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，因為工作速率不同，不適合在俄制飛機上使用。
發(fā)明內(nèi)容針對目前國內(nèi)航空領(lǐng)域沒有適合在飛機外場使用的兼容美制和俄制兩種標(biāo)準(zhǔn)429 總線的手持式429總線測試儀，本發(fā)明要解決的問題是提出一種兼容美制和俄制兩種標(biāo)準(zhǔn) 429總線的、具有通用性的手持式429總線測試儀。本發(fā)明提供一種手持式429總線測試儀，包括存儲器8，輸入裝置9，液晶屏10，電源模塊11,4 總線收發(fā)模塊14和處理器15。測試輸入數(shù)據(jù)時，4 總線收發(fā)模塊14將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器15，處理器15對數(shù)據(jù)處理之后，在液晶屏10上顯示，或者將數(shù)據(jù)送往存儲器8進(jìn)行存儲。輸出時，通過輸入裝置9輸入指令，處理器15按照該指令將4 總線數(shù)據(jù)發(fā)送給4 總線收發(fā)模塊14，由其進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。該手持式4 總線測試儀還包括輸出頻率控制器17和輸入信號判斷器18，實現(xiàn)對輸出信號頻率的控制，以及對輸入信號是否符合4 總線數(shù)據(jù)規(guī)范進(jìn)行判斷。本發(fā)明還提供一種可以實現(xiàn)4 總線數(shù)據(jù)和串口(RS232)總線數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的手持式4 總線測試儀，在上述系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，還包括串口收發(fā)模塊13，4 總線收發(fā)模塊14將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器15，處理器15將處理過的符合串口數(shù)據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)輸出到串口收發(fā)模塊13進(jìn)行輸出?；蛘叽谑瞻l(fā)模塊13將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器15，處理器15 將符合串口數(shù)據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)輸出到429總線收發(fā)模塊14進(jìn)行輸出。此外，還可以在手持式429總線測試儀中提供音頻輸出裝置12，以在電池電量低時發(fā)出報警音頻信號。在一個實施例中，輸入裝置9是矩陣鍵盤。
3[0009]在一個實施例中，音頻輸出裝置12是蜂鳴器。在一個實施例中，存儲器8是串行存儲器。該測試儀還具有功耗低、體積小、重量輕、攜帶方便、操作方便的特點。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的手持式429總線測試儀的面板結(jié)構(gòu)圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的手持式429總線測試儀硬件結(jié)構(gòu)圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的多種速率429總線實現(xiàn)的原理圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的4 總線與串口總線收發(fā)相互轉(zhuǎn)換原理圖。
具體實施方式
圖1示出手持式4 總線測試儀的面板結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，1為操作按鍵，2為RS232 接口(以下稱為串口)，3為4 總線接收端，4為4 總線的發(fā)送端，5為液晶顯示區(qū)域，6 為電源開關(guān)，7為直流電源接口。手持式429總線測試儀的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包括串行存儲器8，矩陣鍵盤 9，液晶屏10，直流電源模塊11，蜂鳴器12，串口收發(fā)模塊13，4 總線收發(fā)模塊14和處理器 15。測試儀使用高速單片機作為核心處理器15，能夠快速接收處理lOOlcbps速率的4 總線數(shù)據(jù)，而產(chǎn)生不丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。4 總線收發(fā)模塊14可以輸入/輸出4 總線數(shù)據(jù)。 直流電源模塊11給系統(tǒng)各部件供電。當(dāng)對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行測試時，通過4 總線收發(fā)模塊14將輸入的數(shù)據(jù)輸出給處理器 15，處理器15對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，可以在液晶屏10上顯示，或者通過蜂鳴器12發(fā)出報警信號。當(dāng)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲進(jìn)行后續(xù)的分析時，處理器15將數(shù)據(jù)送往串行存儲器8進(jìn)行存儲。當(dāng)需要通過串口收發(fā)模塊13輸出數(shù)據(jù)時，處理器15將數(shù)據(jù)發(fā)送給串口收發(fā)模塊13 進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)需要輸出4 總線數(shù)據(jù)時，按照矩陣鍵盤9輸入的指令，處理器15將符合要求的4 總線數(shù)據(jù)發(fā)送給4 總線收發(fā)模塊14，由其進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。測試儀可以手動發(fā)送4 總線數(shù)據(jù)。例如通過按鍵輸入一組429總線數(shù)據(jù)并發(fā)送出去。測試儀可以模擬發(fā)送故障信號，以便對4 總線進(jìn)行測試。如圖3所示，在發(fā)送4 總線數(shù)據(jù)時，處理器15通過兩根線PCl和PCO發(fā)送TTL 電平數(shù)據(jù)，控制4 總線收發(fā)模塊14發(fā)送4 總線數(shù)據(jù)。具體的控制關(guān)系是PC1和PCO都為1，則429總線A線和B線分別為+5V和-5V ；PCl和PCO分別為1和0時，則4 總線A 線和B線都為OV ；PCl和PCO都為0，則429總線A線和B線分別為-5V和+5V。處理器15 按照控制規(guī)律由PCl和PCO發(fā)出數(shù)據(jù)，同時通過定時器16這控制每位數(shù)據(jù)的長度，并在32 位數(shù)據(jù)結(jié)束后添加4位空白數(shù)據(jù)，以符合429總線的要求。手持式4 總線測試儀可以通過處理器15內(nèi)的輸出頻率控制器17對發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率進(jìn)行控制，實現(xiàn)多種速率429總線數(shù)據(jù)的發(fā)送。例如，每隔10微秒，PCI和PCO的數(shù)據(jù)變化一次，將產(chǎn)生501cbpS的4 總線數(shù)據(jù)。在通過手持式429總線測試儀接收429總線數(shù)據(jù)時，若429總線接收端的A線或 B線為1，則觸發(fā)外中斷程序，接收一位數(shù)據(jù)，每接收滿32位數(shù)據(jù)，組成一個4 總線字。同時，處理器15通過輸入信號判斷器18對不規(guī)范的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)符合4 總線數(shù)據(jù)規(guī)范時接收該數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)不符合429總線數(shù)據(jù)規(guī)范時，不接收該數(shù)據(jù)，并進(jìn)入下一輪數(shù)據(jù)接收。例如，在32位數(shù)據(jù)沒有接收完畢時，若間隔4位數(shù)據(jù)的時間沒接收到數(shù)據(jù)，則放棄該數(shù)據(jù)的接收，并開始下一輪數(shù)據(jù)接收。如圖1所示的測試儀面板上有專用的“頻率”按鍵來切換總線的速率，切換后，定時器16的參數(shù)相應(yīng)地改變，以支持多種速率4 總線數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。此外，手持式429總線測試儀還可以實現(xiàn)429總線數(shù)據(jù)與串口總線數(shù)據(jù)的互換。 即，測試儀可以接收429總線數(shù)據(jù)，同時通過串口總線發(fā)送出去，也可以將從串口接收到的數(shù)據(jù)以4 總線格式發(fā)送出去。如圖4所示，當(dāng)4 總線測試儀在4 總線和串口總線相互轉(zhuǎn)換狀態(tài)時，若處理器15從串口收發(fā)模塊13接收滿4個串口數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)換為32位的4 總線數(shù)據(jù)，并通過4 總線發(fā)送出去；若處理器15接收到一個4 總線數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)換為4個 8位的串口總線數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送出去。測試儀可用9V電池或者6-10V直流電源供電，而且當(dāng)直流電源接口 7接通的時候，電池自動斷開，不再供電。測試儀定期監(jiān)測電池的電量，當(dāng)電池電量過低時，液晶顯示區(qū)域5上將出現(xiàn)電池電壓低標(biāo)志，同時蜂鳴器12報警，提醒用戶更換電池，以免影響系統(tǒng)的正
常工作。AVR單片機具有6種睡眠模式，為節(jié)省電能，在用電池的時候，如果10分鐘內(nèi)沒任何鍵被按下，液晶屏背光將自動關(guān)閉；如果20分鐘內(nèi)沒有任何鍵被按下，單片機通過蜂鳴器報警后，等待10秒，然后將自動關(guān)閉液晶屏6等模塊，并進(jìn)入掉電模式，按下任意鍵可激活單片機和各個模塊。此外，測試儀設(shè)置了 4 總線數(shù)據(jù)的環(huán)形緩存區(qū)，接收數(shù)據(jù)時，從第一位開始依次填入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)接收滿后，重新從低到高依次填入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)中的原有數(shù)據(jù)被自動覆蓋。需要時，可以暫停接收數(shù)據(jù)，查看并存儲數(shù)據(jù)到串行存儲器8。在接收數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)將最近接收到的數(shù)據(jù)送往液晶屏顯示。液晶屏可以顯示六行漢字或字符，第一行顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)，后五行顯示最新接收到的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)每隔一秒鐘將最近接收到數(shù)據(jù)顯示在液晶屏上。數(shù)據(jù)的顯示也類似一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，每更新一次數(shù)據(jù)，就往下移動一行，到最后一行后又跳到第一行顯示，以前的顯示數(shù)據(jù)被自動覆蓋。測試儀還具有背光，電池電量低報警，自動關(guān)背光，自動關(guān)機功能。上述說明僅作為優(yōu)選的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員和制造或使用本發(fā)明的人可以想到對本發(fā)明所進(jìn)行的修改。因此，要理解在上面的附圖和描述中示出的實施例僅僅出于示例性的目的，且并不旨在限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求根據(jù)專利法原理，包括等同的原則進(jìn)行解釋來限定。
權(quán)利要求1.一種手持式4 總線測試儀，包括存儲器(8)，輸入裝置(9)，液晶屏(10)，電源模塊(11)，429總線收發(fā)模塊(14)和處理器(15)；測試輸入數(shù)據(jù)時，4 總線收發(fā)模塊(14)將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器(17)，處理器(1 對數(shù)據(jù)處理之后，在液晶屏(10)上顯示，或者將數(shù)據(jù)送往存儲器(8)進(jìn)行存儲；輸出時，通過輸入裝置(9)輸入指令，處理器(1 按照該指令將4 總線數(shù)據(jù)發(fā)送給4 總線收發(fā)模塊(14)，由其進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出；其特征在于，處理器 (15)包括輸出頻率控制器(17)和輸入信號判斷器(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的手持式429總線測試儀，其特征在于，還包括串口收發(fā)模塊 (13),429總線收發(fā)模塊(14)將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器(15)，處理器(1 將處理過的數(shù)據(jù)輸出到串口收發(fā)模塊(1 進(jìn)行輸出；或者串口收發(fā)模塊(1 將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器 (15)，處理器(1 將處理過的數(shù)據(jù)輸出到4 總線收發(fā)模塊(14)進(jìn)行輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的手持式429總線測試儀，其特征在于，還包括音頻輸出裝置(12)。
4.如權(quán)利要求2所述的手持式4 總線測試儀，其特征在于，還包括音頻輸出裝置 (12)。
5.如權(quán)利要求1至4的任何一項所述的手持式4 總線測試儀，其特征在于，輸入裝置 (9)是矩陣鍵盤。
6.如權(quán)利要求3或4所述的手持式4 總線測試儀，其特征在于，音頻輸出裝置(12) 是蜂鳴器。
7.如權(quán)利要求1至4的任何一項所述的手持式4 總線測試儀，其特征在于，存儲器 ⑶是串行存儲器。
專利摘要一種手持式429總線測試儀，包括存儲器(8)，輸入裝置(9)，液晶屏(10)，電源模塊(11)，429總線收發(fā)模塊(14)和處理器(15)。測試輸入數(shù)據(jù)時，429總線收發(fā)模塊(14)將輸入數(shù)據(jù)輸出到處理器(15)，處理器(15)對數(shù)據(jù)處理之后，在液晶屏(10)上顯示，或者將數(shù)據(jù)送往存儲器(8)進(jìn)行存儲。輸出時，通過輸入裝置(9)輸入指令，處理器(15)按照該指令將429總線數(shù)據(jù)發(fā)送給429總線收發(fā)模塊(14)，由其進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。其中，處理器(15)包括輸出頻率控制器(17)和輸入信號判斷器(18)，輸出頻率控制器(17)對輸出信號的頻率進(jìn)行控制，輸入信號判斷器(18)對輸入信號是否符合總線數(shù)據(jù)規(guī)范進(jìn)行判斷。
文檔編號G06F11/267GK202177895SQ201120062159
公開日2012年3月28日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者景博, 謝紅星, 黃以鋒 申請人:景博, 謝紅星, 黃以鋒