Rs-485總線測試設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種RS-485總線測試設(shè)備，包括：PXI/CPCI接口模塊，用于實現(xiàn)PXI/CPCI檢測系統(tǒng)與RS-485總線控制模塊之間的數(shù)據(jù)交換；RS-485總線控制模塊，用于將PXI/CPCI檢測系統(tǒng)下傳的數(shù)據(jù)給到被測RS-485設(shè)備，及將經(jīng)被測RS-485設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和校驗以給到PXI/CPCI檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析處理；RS-485總線接口驅(qū)動模塊，用于實現(xiàn)RS-485總線控制模塊與被測RS-485設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換；電源模塊，用于給整個設(shè)備供電。本實用新型的性能優(yōu)于基于PCI接口的RS-485總線測試設(shè)備，可更廣泛及便利地應(yīng)用于基于RS-485總線的設(shè)備的場合。
【專利說明】 RS-485總線測試設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及總線測試設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種RS-485總線測試設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)采集與工業(yè)控制多基于串行總線。在串行通信總線中，RS-485總線因其使用方便且成本低廉而受到越來越廣泛的使用。因此，基于RS-485總線的電子設(shè)備(RS-485標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備)的測試、維護(hù)就顯得日益重要了。目前，RS-485總線測試設(shè)備大多基于PCI接口，其用于被測RS-485設(shè)備與PC機(jī)的PXI/CPCI檢測系統(tǒng)之間，而且僅是將正確的檢測運(yùn)行數(shù)據(jù)給到被測RS-485設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行檢測，功能單一。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的在于提供一種基于PXI/CPCI接口并且?guī)в须p通道自環(huán)與通信檢測功能的RS-485總線測試設(shè)備。
[0004]上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種RS-485總線測試設(shè)備，其特征在于，包括:PXI/CPCI接口模塊，用于實現(xiàn)PXI/CPCI檢測系統(tǒng)與RS-485總線控制模塊之間的數(shù)據(jù)交換；RS-485總線控制模塊，用于將所述PXI/CPCI檢測系統(tǒng)下傳的數(shù)據(jù)給到被測RS-485設(shè)備，及將經(jīng)所述被測RS-485設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和校驗以給到所述PXI/CPCI檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析處理；RS-485總線接口驅(qū)動模塊，用于實現(xiàn)所述RS-485總線控制模塊與所述被測RS-485設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換；電源模塊，用于給整個RS-485總線測試設(shè)備供電。
[0006]作為具體的技術(shù)方案，所述PXI/CPCI接口模塊包括相互連接的PXI/CPCI接口和PXI/CPCI橋接芯片，所述PXI/CPCI接口與所述PXI/CPCI系統(tǒng)連接，所述PXI/CPCI橋接芯片與所述RS-485總線控制模塊連接，用于實現(xiàn)TTL電平的并行數(shù)據(jù)與PXI/CPCI數(shù)據(jù)總線的轉(zhuǎn)換。
[0007]作為具體的技術(shù)方案，所述PXI/CPCI橋接芯片采用PCI9030芯片。
[0008]作為具體的技術(shù)方案，所述RS-485總線控制模塊，由可編程芯片實現(xiàn)，其內(nèi)設(shè)有:處理單元，用于控制芯片內(nèi)部各模塊及芯片外部各部件的工作；RS-485總線協(xié)議的編/解碼功能模塊，用于將數(shù)據(jù)編碼，及將數(shù)據(jù)解碼和校驗；發(fā)送通道，用于設(shè)定邏輯來將經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊；接收通道，用于設(shè)定邏輯來接收所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊上傳的數(shù)據(jù)以待解碼和校驗。
[0009]作為具體的技術(shù)方案，所述可編程芯片采用EP3C25F324芯片。
[0010]作為具體的技術(shù)方案，所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊包括相互連接的RS-485總線收發(fā)器和RS-485總線隔離光耦器，所述RS-485總線隔離光耦器與所述RS-485總線控制模塊連接，所述RS-485總線收發(fā)器與所述被測RS-485設(shè)備連接。
[0011]作為具體的技術(shù)方案，所述RS-485總線收發(fā)器采用MAX485ESA數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述RS-485總線隔離光耦器采用HCPL-2630光耦器。[0012]本實用新型提供的RS-485總線測試設(shè)備的有益效果在于:由于本實用新型提供的RS-485總線測試設(shè)備基于PXI/CPCI接口，其性能優(yōu)于基于PCI接口的RS-485總線測試設(shè)備，可更廣泛及便利地應(yīng)用于基于RS-485總線的設(shè)備的場合；其次，RS-485總線控制模塊帶有人為RS-485總線注入錯誤以給到被測RS-485總線設(shè)備以及對被測RS-485設(shè)備經(jīng)RS-485總線上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和校驗，以方便模擬總線出錯時應(yīng)對的場合，同時可以把RS-485總線通訊過程中導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯的原因查找出來。另外，可編程芯片帶有雙通道串行總線，通過自帶通道的自環(huán)功能保證RS-485標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備正常。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例提供的RS-485總線測試設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2為本實用新型實施例提供的RS-485總線測試設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實施例提供的RS-485總線測試設(shè)備為測試板卡，包括PXI/CPCI接口模塊、RS-485總線控制模塊、RS-485總線接口驅(qū)動模塊及電源模塊。其中RS-485總線控制模塊與PXI/CPCI接口模塊及RS-485總線接口驅(qū)動模塊連接，電源模塊給整個RS-485總線測試設(shè)備供電。
[0016]如圖2所示，PXI/CPCI接口模塊連接于PXI/CPCI檢測系統(tǒng)與RS-485總線控制模塊之間，用于實現(xiàn)PXI/CPCI檢測系統(tǒng)與RS-485總線控制模塊之間的數(shù)據(jù)交換。PXI/CPCI接口模塊包括相互連接的PXI/CPCI接口和PXI/CPCI橋接芯片，PXI/CPCI接口與PXI/CPCI檢測系統(tǒng)(圖中未示出)連接，PXI/CPCI橋接芯片與RS-485總線控制模塊的處理單元連接，用于實現(xiàn)TTL電平的并行數(shù)據(jù)與PXI/CPCI數(shù)據(jù)總線的轉(zhuǎn)換。通過運(yùn)行在PXI/CPCI檢測系統(tǒng)上的檢測軟件可控制設(shè)備的各種數(shù)據(jù)傳輸，速度最大可實現(xiàn)133Mbit/s。
[0017]繼續(xù)參看圖2，RS-485總線控制模塊采用可編程芯片加RS-485總線控制器IP核的形式實現(xiàn)，用于將PXI/CPCI檢測系統(tǒng)下傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和注入錯誤以給到被測RS-485設(shè)備，及將經(jīng)被測RS-485設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和校驗以給到PXI/CPCI檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。RS-485總線控制模塊由可編程芯片實現(xiàn)，可編程芯片采用EP3C25F324芯片。其內(nèi)設(shè)有:處理單元，用于控制芯片內(nèi)部各模塊及芯片外部各部件的工作。RS-485總線協(xié)議的編/解碼功能模塊，用于將數(shù)據(jù)編碼或并注入錯誤，及將數(shù)據(jù)解碼和校驗。發(fā)送通道，用于設(shè)定邏輯來將經(jīng)編碼或并注入錯誤的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊。接收通道，用于設(shè)定邏輯來接收所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊上傳的數(shù)據(jù)以待解碼和校驗。
[0018]繼續(xù)參看圖2，RS-485總線接口驅(qū)動模塊連接于RS-485總線控制模塊與被測RS-485設(shè)備之間，用于實現(xiàn)RS-485總線控制模塊與被測RS-485設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，包括輸出接口的數(shù)據(jù)信號驅(qū)動和輸入接口的數(shù)據(jù)信號緩沖。RS-485總線接口驅(qū)動模塊包括相互連接的RS-485總線收發(fā)器和RS-485總線隔離光耦器，RS-485總線隔離光耦器與RS-485總線控制模塊的發(fā)送通道及接收通道連接，RS-485總線收發(fā)器與被測RS-485設(shè)備連接(圖中未示出)。
[0019]電源模塊，其輸入為+3.3V和+5V直流，輸出有+ 2.5V，+1.2V直流多組輸出，可以滿足大多數(shù)應(yīng)用場合的電源需求。
[0020]在本實施例中，PXI/CPCI橋接芯片具體型號為PCI9030。RS-485總線控制模塊的可編程芯片采用FPGA芯片，具體型號為Cyclone III EP3C25F324。RS-485總線收發(fā)器采用MAX485ESA數(shù)據(jù)收發(fā)器，RS-485總線隔離光耦器采用HCPL-2630光耦器。
[0021]本實用新型工作時，其PXI/CPCI接口與PXI/CPCI檢測系統(tǒng)連接，RS-485總線接口驅(qū)動模塊與被測RS-485總線設(shè)備連接，實現(xiàn)被測RS-485總線設(shè)備與PXI/CPCI檢測系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，其工作流程具體包括兩個流程:發(fā)送數(shù)據(jù)工作流程和接收數(shù)據(jù)工作流程。
[0022]發(fā)送數(shù)據(jù)工作流程:
[0023]首先在PXI/CPCI檢測系統(tǒng)上運(yùn)行檢測軟件，通過它來設(shè)置發(fā)送通道的相應(yīng)參數(shù)，設(shè)置的參數(shù)信息通過PXI/CPCI接口傳送至可編程芯片的處理單元，處理單元根據(jù)PXI/CPCI檢測系統(tǒng)下傳的參數(shù)來設(shè)置發(fā)送通道，完成發(fā)送通道的初始化操作，然后用戶再通過運(yùn)行PXI/CPCI檢測系統(tǒng)上的檢測軟件，通過PXI/CPCI接口模塊向可編程芯片注入要發(fā)送的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包經(jīng)RS-485總線協(xié)議的編/解碼功能模塊的編碼，并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成符合RS-485總線傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)，在編碼過程中，可以按照PXI/CPCI檢測系統(tǒng)下傳的指令對數(shù)據(jù)包注入錯誤或不注入錯誤，再通過發(fā)送通道按設(shè)定的發(fā)送邏輯以TTL電平的形式信號輸入RS-485總線接口驅(qū)動模塊，經(jīng)RS-485總線接口驅(qū)動模塊實現(xiàn)RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出并經(jīng)RS-485總線輸入到被測RS-485總線設(shè)備，通過觀察RS-485標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的反應(yīng)是否與輸入的數(shù)據(jù)對應(yīng)以達(dá)到檢測被測RS-485總線設(shè)備是否合格的目的，以及方便模擬RS-485標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備出錯時應(yīng)對的場合。
[0024]接收數(shù)據(jù)工作流程:
[0025]首先在PXI/CPCI檢測系統(tǒng)上運(yùn)行檢測軟件，通過它來設(shè)置接收通道的相應(yīng)參數(shù)，設(shè)置的參數(shù)信息通過PXI/CPCI接口模塊傳送至可編程芯片，處理單元根據(jù)PXI/CPCI檢測系統(tǒng)下傳的參數(shù)來設(shè)置接收通道，完成接收通道的初始化操作，然后，從被測RS-485總線設(shè)備發(fā)出的被接收的數(shù)據(jù)(可能是正確的數(shù)據(jù)/也可能是錯誤的數(shù)據(jù))通過RS-485總線接口驅(qū)動模塊實現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換后，經(jīng)接收通道進(jìn)入可編程芯片的RS-485總線協(xié)議的編/解碼功能模塊后被解碼，串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成符合PXI/CPCI接口傳輸?shù)牟⑿袛?shù)據(jù)，同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，并行數(shù)據(jù)和校驗結(jié)果再通過PXI/CPCI通訊模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳，而運(yùn)行PXI/CPCI檢測系統(tǒng)上的檢測軟件把收到的數(shù)據(jù)實時地顯示出來，如果是錯誤的數(shù)據(jù)，可以定位到是哪類的錯誤，例如是被測RS-485總線設(shè)備自身的錯誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)的出錯，還是RS-485總線的問題導(dǎo)致數(shù)據(jù)的出錯等等。
[0026]本實用新型不局限于上述實施例，基于上述實施例的、未做出創(chuàng)造性勞動的簡單替換，應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型揭露的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種RS-485總線測試設(shè)備，其特征在于，包括: PXI/CPCI接口模塊，連接PXI/CPCI檢測系統(tǒng)與RS-485總線控制模塊； RS-485總線控制模塊； RS-485總線接口驅(qū)動模塊，連接所述RS-485總線控制模塊與被測RS-485設(shè)備；及 電源模塊，用于給整個RS-485總線測試設(shè)備供電； 所述RS-485總線控制模塊，由可編程芯片EP3C25F324芯片實現(xiàn)，其內(nèi)設(shè)有:處理單元，用于控制芯片內(nèi)部各模塊及芯片外部各部件的工作；RS_485總線協(xié)議的編/解碼功能模塊，用于將數(shù)據(jù)編碼，及將數(shù)據(jù)解碼和校驗；發(fā)送通道，用于設(shè)定邏輯來將經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊；及接收通道，用于設(shè)定邏輯來接收所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊上傳的數(shù)據(jù)以待解碼和校驗。
2.如權(quán)利要求1所述的RS-485總線測試設(shè)備，其特征在于:所述PXI/CPCI接口模塊包括相互連接的PXI/CPCI接口和PXI/CPCI橋接芯片，所述PXI/CPCI接口與所述PXI/CPCI系統(tǒng)連接，所述PXI/CPCI橋接芯片與所述RS-485總線控制模塊連接，用于實現(xiàn)TTL電平的并行數(shù)據(jù)與PXI/CPCI數(shù)據(jù)總線的轉(zhuǎn)換。
3.如權(quán)利要求2所述的RS-485總線測試設(shè)備，其特征在于:所述PXI/CPCI橋接芯片采用PCI9030芯片。
4.如權(quán)利要求1所述的RS-485總線測試設(shè)備，其特征在于:所述RS-485總線接口驅(qū)動模塊包括相互連接的RS-485總線收發(fā)器和RS-485總線隔離光耦器，所述RS-485總線隔離光耦器與所述RS-485總線控制模塊連接，所述RS-485總線收發(fā)器與所述被測RS-485設(shè)備連接。
5.如權(quán)利要求4所述的RS-485總線測試設(shè)備，其特征在于:所述RS-485總線收發(fā)器采用MAX485ESA數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述RS-485總線隔離光耦器采用HCPL-2630光耦器。
【文檔編號】H04L12/26GK203554484SQ201320372538
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】董文岳, 蔣曉華, 張志國, 龔永紅, 顏軍 申請人:珠海歐比特控制工程股份有限公司