CN101996148A

CN101996148A - 用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法

Info

Publication number: CN101996148A
Application number: CN 201010295446
Authority: CN
Inventors: 田凌; 苏孝钐; 王占松; 黄利平; 刘敏
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: CN101996148B

Abstract

本发明提出一种用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，包括以下步骤：生成仪器测试板卡配置文件，其中，所述仪器测试板卡配置文件以XML文件格式存放且以<Cards>作为根节点，所述仪器测试板卡配置文件包括<Cards>节点下的多个板卡子节点<Card>、以及包含在所述板卡子节点<Card>节点下的通道子节点<Ports>节点；根据所述仪器测试板卡配置文件对相应板卡的板卡号和所述相应板卡上的通道号进行配置。通过本发明提出的方法能够解决仪器测试平台中板卡配置时易产生冲突、软硬件配置一致性差等缺点问题。

Description

用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法

技术领域

本发明涉及计算机应用及集成电路装备制造技术领域，特别涉及一种用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法。

背景技术

在利用计算机进行测试的仪器测试系统中，用于测试仪器的信号由计算机发出，利用板卡将信号将测试信号由计算机发送到被测仪器，并将被测仪器的反馈信号反馈给计算机。由于被测仪器往往同时支持多种信号种类和通信协议，或者同一个仪器测试系统需要对具有不同信号种类和通信协议支持的不同仪器进行测试，所以连接计算机和被测仪器的部分往往需要多块支持不同信号种类和通信协议的板卡。

一般被测仪器使用的通信协议包括直接I/O(Input/Output)、串口、以太网和DeviceNet。这些协议的使用是按照仪器使用的要求进行设置，而在仪器测试系统中，通信信号种类和通信协议的设置由被测仪器的情况决定。不同通信信号类型和通信协议使用的信号形式是不同的：

1，直接I/O包括数字I/O和模拟I/O。数字I/O是利用电压信号的高低来表示仪器的参数。数字I/O信号一般用于表示仪器的开关量，如阀门的开闭、指示灯的开关等。模拟I/O是利用电压或电流的大小来指示仪器参数的变化。模拟I/O一般用于指示仪器的连续变化量，如流体流量、器件的位置及温度的高低等。直接I/O是在仪器测试过程中使用频率相对较高的一种信号类型。

2，串口也叫串行接口，是由于在串口通信过程中，数据以位为单元顺序发送。按照电气标准及协议来划分，串口包括RS-232-C、RS-422、RS-485等。对于RS-232-C和RS485等接口，只规定了接口的电气特性，并不涉及插件、电缆或协议。对于RS-232-C，传统的接头使用D型25芯的接头，但现在常用的是简化的D型9芯接头。其针脚定义如表1所示：

序号	缩写	英文	中文
				1	CD	Carrier Detect	载波检测
2	RXD	Receive Date	接收数据
				3	TXD	Transmit Data	发送数据
4	DRT	Data Terminal Ready	数据终端就绪
				5	GND	System Ground	系统接地

6	DSR	Data Set Ready	数据设备就绪
				7	RTS	Request To Send	请求发送
8	CTS	Clear To Send	允许发送

RS-422和RS-485是为了增强RS-232在通信距离和通信速率方面的能力，以及扩展其应用范围而制定的标准。

3，以太网利用带冲突检测的载波侦听访问机制将数据以帧的形式进行发送。IEEE的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准，其中包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议等内容。

4，DeviceNet是一种基于CAN(Controller Area Network)技术的低成本通信总线，它将工业设备连接到网络从而减少了昂贵的连线成本。DeviceNet的主要特点有：使用断针传输、每帧的最大数据位为8个字节；网络最多可连接64个节点；数据传输波特率分为125kb/s、250kb/s和500kb/s；可用于点对点、多主或主/从通信方式。

对于支持不同协议的板卡，其上的通道数差别很大。需要通道数最多的是数字I/O板卡，常用的有32通道和64通道；其次是模拟I/O板卡；支持串口通信的板卡一般支持4到8个通道；而一个以太网卡和DeviceNet只支持一个端口。板卡上端口数量的多少与通信接口的特性有很大不同，通常板卡上通道较少的通信类型可以形成一对多的关系，如一个DeviceNet端口可以同时和网络中的其它63个DeviceNet设备通信，而一个以太网卡可以和更多的设备通信。

为了进行仪器测试，对于使用如数字I/O和模拟I/O通信方式的仪器，通信端口与板卡通道形成一对一关系的设备连接，仪器测试系统需要明确指明被测仪器需要连接到的板卡，以及与板卡上的哪些通道进行连接。而对于使用如以太网和DeviceNet的仪器，仪器测试系统需要得到唯一确定被测仪器的地址/端口号或者MACID。为了能够确保测试系统中板卡的合理配置，需要使用板卡配置系统。仪器测试平台对板卡配置系统的要求包括：

其中，一致性的保证是双向的过程：一方面，当对仪器测试平台进行物理层连线配置时，可以通过板卡配置系统设置板卡的配置情况。另一方面，在对板卡的连接进行配置时，需要确认物理层连线与板卡配置的改变一致。

其中，板卡配置情况的实时性一方面可以使用户监视板卡的使用情况，用于协助板卡配置的用户将测试系统的板卡进行优化配置；另一方面可以防止用户在配置新的仪器设备连接时将已使用的板卡通道再次使用导致的冲突，减少由于连接冲突导致的错误。

其中，由于仪器测试过程需要在不同的环境和系统下进行，或者对不同的仪器进行测试需要使用不同的板卡配置，板卡配置的情况应当具有可移植的特性。同时，板卡的配置信息不能依赖于具体的软件和平台，需要在多种平台下均能够进行查看和重新配置。

现有技术存在的缺点是目前的仪器测试平台中板卡配置易产生冲突、软硬件配置一致性差等缺点。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决仪器测试平台中板卡配置时易产生冲突、软硬件配置一致性差等缺点等问题，提出了一种用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法。

为达到上述目的，本发明一方面提出一种用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，包括以下步骤：生成仪器测试板卡配置文件，其中，所述仪器测试板卡配置文件以XML文件格式存放且以<Cards>作为根节点，所述仪器测试板卡配置文件包括<Cards>节点下的多个板卡子节点<Card>、以及包含在所述板卡子节点<Card>节点下的通道子节点<Ports>节点；和根据所述仪器测试板卡配置文件对相应板卡的板卡号和所述相应板卡上的通道号进行配置。

在本发明的一个实施例中，所述仪器测试板卡配置文件由板卡的配置进行序列化得到，并在向内存加载时将所述仪器测试板卡配置文件进行反序列化后加载。

在本发明的一个实施例中，所述板卡子节点<Card>还包括所述板卡子节点<Card>节点下的<Vender>、<Name>、<CardNumber>、<Protocol>和<PortNumber>子节点。

在本发明的一个实施例中，所述通道子节点<Ports>包括所述通道子节点<Ports>节点下的不少于一个<Port>子节点，其中，所述<Port>节点还包括的<PortNumber>、<IsOccupied>和<DeviceName>子节点。

在本发明的一个实施例中，所述仪器测试板卡配置文件能够配置建立在对于直接I/O和串口通信协议上的被测仪器的相应连接板卡。

在本发明的一个实施例中，对于建立在以太网卡通讯协议上的板卡，所述仪器测试板卡配置文件的<Port>的节点下还包括<Sockets>子节点。

在本发明的一个实施例中，对于建立在DeviceNet卡通讯协议上的板卡，所述仪器测试板卡配置文件将所述DeviceNet中的MACID作为虚拟的通道进行定义，所述对于建立在DeviceNet卡通讯协议上的板卡上的通道数为64个，且由于DeviceNet主站卡已占用了一个MACID为0的通道，通道1-63用于与其它被测设备连接。

在本发明的一个实施例中，所述<Sockets>子节点还包括<IPAddress>和<IPPort>节点。其中，所述<IPAddress>为IP地址的格式，所述<IPPort>值为在1024到65535之间的整数。

在本发明的一个实施例中，所述对于建立在以太网卡通讯协议上的板卡和对于建立在DeviceNet卡通讯协议上的板卡的相应配置信息，所述相应的配置信息还用于在配置被测仪器通讯协议。

在本发明的一个实施例中，所述<PortNumber>子节点表示相应板卡上通道的唯一标识，所述<IsOccupied>子节点用于表示相应通道是否已与被测仪器连接。

本发明的主要目的是为了解决仪器测试平台中板卡配置过程存在的问题，提出一种用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法。该方法通过将支持多种信号类型和通信协议(包括直接I/O、串口、以太网和DeviceNet)的板卡上的通道按照协议进行划分，使用图形界面显示和配置板卡的使用情况，并利用XML将板卡的配置进行保存。该方法具有实时性、物理连接与配置一致性特点，克服了板卡配置易产生冲突、软硬件配置一致性差等缺点。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法流程图；

图2为本发明实施例的板卡配置系统架构图；

图3为本发明实施例的板卡配置序列化流程图；

图4为Card类及其子类图；

图5为本发明实施例的通道连接流程图；

图6为本发明实施例的Port类及其子类；

图7为本发明实施例的SystemSetting类图；

图8为本发明实施例的板卡ID配置界面；和

图9为本发明实施例的通道ID配置界面。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明的主要目的是为了解决仪器测试平台中板卡配置过程存在的问题，提出一种基于XML(Extensible Markup Language)和.NET Framework的仪器测试平台板卡配置方法。该方法通过将支持多种信号类型和通信协议(包括直接I/O、串口、以太网和DeviceNet)的板卡上的通道按照协议进行划分，使用图形界面显示和配置板卡的使用情况，并利用XML将板卡的配置进行保存。该系统具有实时性、物理连接与配置一致性特点，克服了板卡配置易产生冲突、软硬件配置一致性差等缺点。

本发明针对支持直接I/O、串口、以太网和DeviceNet四种通信协议的板卡，通过配置每种板卡的唯一板卡号，每个板卡上的唯一通道号来确定仪器测试中计算机与被测仪器的唯一标识。另外，利用板卡上已使用通道的使用情况，将新添加被测仪器可用的板卡及其上的通道限定在可用的通道范围内。且利用XML格式的文件作为板卡配置存储的载体，因此实现了板卡配置信息可在多种运行环境、跨操作系统的共享和更新的特性。

如图1所示，为本发明实施例的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法流程图。该方法包括以下步骤：

步骤S101，生成仪器测试板卡配置文件，其中，所述仪器测试板卡配置文件以XML文件格式存放且以<Cards>作为根节点，所述仪器测试板卡配置文件包括<Cards>节点下的多个板卡子节点<Card>、以及包含在所述板卡子节点<Card>节点下的通道子节点<Ports>节点。

步骤S102，根据所述仪器测试板卡配置文件对相应板卡的板卡号和所述相应板卡上的通道号进行配置。

为了对本发明有更清楚的理解，以下就以具体实施例的方式对本发明进行介绍，但是需要说明的是以下实施例仅为本发明的优选实施方式，并不是说本发明仅能通过以下实施例实现，本领域技术人员可对本发明的以下实施例进行等同的修改或变换，这些均应包含在本发明的保护范围之内。

为实现仪器测试平台对板卡配置系统的要求，板卡配置的方法划分为如图2所示的多个功能模块。其中，仪器测试板卡配置主要包括文件操作、板卡配置和板卡使用三个部分。其中板卡配置模块是仪器测试板卡配置系统的核心功能，文件操作是为了实现板卡配置的跨平台和可移植性，板卡使用是为了满足被测仪器与板卡的连接。

具体地，结合图2，其中，文件操作为通过将板卡的配置序列化为XML文件，将板卡配置的所有信息保存为文件系统中的文件，使用反序列化方法，将板卡的配置文件从XML文件反序列化为内存中的板卡配置对象，包括：

1，序列化模块

在本发明的实施例中，通过序列化模块序列后的一个板卡配置文件的XML文件示例如表1所示：

表1一个板卡配置文件序列化后得到的XML文件

其中，如表1所示，XML文档中各个元素的含义和约束如下：

<Cards>：是整个板卡配置文档的根节点，同时也是用于判断文档类型的依据。

<Card>：代表单个板卡的配置，是根节点下的直接子节点。此元素节点的数量表明板卡配置系统中管理的板卡数量，每个板卡都有唯一的CardNumber用于作为板卡的唯一标识。

<Card>节点下的<Vender>、<Name>、<CardNumber>、<Protocol>和<PortNumber>子节点：这些节点用于描述板卡的信息，包括供应商名称、板卡名称、板卡的唯一ID、板卡支持的通信协议以及板卡上的通道数量。在这些描述信息当中，除了CardNumber时唯一有别于其他板卡之外，其他信息均为可重复的信息。对于某些板卡，其板卡数量受到工控机主板上插槽数的影响，以及板卡驱动能力的影响，其数量不会超过一定范围，板卡的编号同样也被限定在这个范围之内。

<Ports>：代表每个板卡上的所有通道节点，其子节点包含所有板卡上的所有通道信息。

<Port>：代表每个板卡上的一个通道。这个节点是与被测仪器直接连接的对象，其详细信息包含在其子节点中。

<Port>节点下的<PortNumber>、<IsOccupied>和<DeviceName>子节点：这些节点用于描述通道的信息，其中<PortNumber>节点表明一个板卡上通道的唯一标识，用从0开始的整数标识。<IsOccupied>节点用于表示该通道是否已与被测仪器连接：其中的值为True时，表示该通道已与被测仪器连接，为False时，表明该通道闲置。

1)对于直接I/O(包括数字I/O和模拟I/O)和串口(包括RS-232、RS-485)通信协议，以上的板卡配置属性可以完全满足其配置信息的需求。

2)但对于以太网卡和DeviceNet卡，这些信息与实际情况存在较大的差异，每个板卡只有一个通道，但可以和多个设备进行连接。

具体地，在本发明的一个实施例中，一个DeviceNet卡可以和多个使用DeviceNet进行通信的被测设备进行通信，这是由于DeviceNet基于CAN总线进行通信的特性。一个DeviceNet网络中，可以同时连接最多64个节点，即一个DeviceNet的主站卡可以同时和MACID从1到63的多个节点进行通信(MACID为0的节点被DeviceNet主站卡占用)。对于以太网卡的情况，通过以太网连接的被测仪器使用TCP/IP(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol)进行通信。虽然每个以太网卡只有一个通道，但其寻址的方式是通过IP与Port组合的形式进行寻址。这样，一个以太网卡可以与大量的以太网被测仪器进行连接。

为了适应这两种通信协议对板卡配置结构造成的影响。

其中，在以太网卡的配置中，每个<Port>下加入<Sockets>子节点。所谓Socket即指明了被测以太网仪器使用的<IPAddress>和<IPPort>信息。其中的<IPAddress>格式必须符合IP地址的格式要求，<IPPort>值的格式需要限定在1024到65535之间的整数。

其中，对于DeviceNet板卡的配置，将DeviceNet中的MACID作为虚拟的通道进行定义，那么对于DeviceNet板卡，其上的通道数将为64个，且由于DeviceNet主站卡已经占用了一个MACID为0的通道，其中编号为0的通道总是被占用，不可再与其它被测设备连接。

3)每个板卡上通道的配置信息与传输层的协议密切相关。

具体地，由于计算机中的仪器测试软件不是通过单独的板卡上的通道向被测仪器发送指令，所以为保证指令能够发送到相应的被测设备，指令寻址的功能被置于网络层中的传输层。在进行以太网卡和DeviceNet卡的板卡配置中，板卡配置的信息，同样需要在被测仪器配置通讯协议时使用。

为了将仪器测试平台中的板卡系统的所有板卡进行配置，需要为不同的板卡制定不同的配置属性。

如图3所示，为本发明实施例的板卡配置序列化流程图，具体包括以下步骤：

步骤S301，建立一个XML配置文件，建立名为<Cards>的子节点。

步骤S302，判断板卡配置系统中是否存在板卡的配置。

步骤S303，如果存在板卡的配置，则通过Card信息中的<Protocol>节点，判断板卡支持的协议类型。

步骤S304，若板卡支持的协议类型为直接IO(包括数字I/O和模拟I/O)和串口(包括RS-232、RS-485)通信协议，则建立Card节点、

步骤S305，建立Ports节点。

步骤S306，添加Ports节点。

步骤S307，根据Card中<PortNumber>节点的值来确定Card中通道的数量，并将每个通道的信息一一添加到Ports节点下。

步骤S308，如果板卡支持的协议类型为以太网，则建立Card节点。

步骤S309，建立Ports节点和Port节点。

步骤S310，添加Port节点。

步骤S311，建立Sockets节点。

步骤S312，添加Sockets节点。

步骤S313，根据板卡已使用Socket的信息，添加Socket相关信息节点。

步骤S314，如果板卡支持的协议类型为DeviceNet，则建立Card节点。

步骤S315，建立Ports节点。

步骤S316，添加Port节点。

步骤S317，然后根据MACID添加Port相关信息节点。

步骤S318，对于完成步骤S307，S313，S317步骤后的信息判断是否还存在Card信息。

步骤S319，如果对于步骤S318不存在Card信息，则将生成的XML对象写入到文件系统。

需要说明的是，对于步骤S303中判断的如果不存在板卡的配置，则直接执行步骤S319。若仍存在其他板卡配置信息，则继续判断板卡支持的通信类型，并添加相关节点。将XML对象写入到文件系统后，即完成了板卡配置系统配置文件的序列化流程。

在用户将板卡配置文件进行序列化时，需要制定序列化后文件的名称。为了防止过多的板卡配置文件造成的配置文件重复和冲突，使用以秒为单位的日期和时间的组合作为文件名称的后半部分，在序列化板卡配置文件时，可以确保配置文件的唯一性，减少板卡配置文件的冲突。

2，反序列化模块

反序列化过程是依据板卡配置文件生成仪器仿真平台中板卡配置对象的过程。仪器测试平台中板卡配置对象的是由一个ArrayList数据结构保存的多个板卡的配置信息。每个ArrayList中的元素是一个Card对象。Card类的结构如图4所示，为Card类及其子类图。

具体地，在本发明的实施例中，Card类作为Cards命名空间中的顶层类，被其他八个表示不同板卡的具体类继承。Card类中包含的信息由板卡名称、板卡的唯一ID、板卡的供应商、板卡中包含的通道数量、板卡支持的通信协议类型以及包含板卡所有通道的ports。反序列化过程中，需要判断板卡上通道支持的通信类型，这是通过查找通道所属板卡所支持的通信类型实现的。对于以太网卡和DeviceNet卡，除父类Card中已有的属性之外，还要添加isConnected属性，用于表示板卡是否连接到计算机上。

板卡的序列化与反序列化不仅作为板卡配置信息在多个测试环境、测试平台间使用的必要过程，同时也是保存用户对板卡配置信息，恢复仪器测试平台上次运行情况的方法。在默认情况下，仪器测试平台在退出之前，会自动保存当前的板卡配置信息，并在下次打开仪器测试平台时将保存的板卡配置信息初始化到内存当中。通过这两个过程，可以保证用户在板卡配置不变更的情况下，软件配置与物理板卡配置的一致性。

其中，板卡配置是为了使计算机发出信号或指令能够发送到指定的被测仪器上。板卡的配置过程包括对板卡ID的配置以及对通道ID的配置。通过对这两个唯一ID的确认，就可以将信号或指令发送到唯一的通道上，包括：

1、板卡ID分配是指将仪器测试平台中的多个板卡分配以从0开始的整数值。对于支持不同协议的板卡，应将板卡按照生产商的不同划分为不同区段。本发明的板卡配置方法的实现系统使用的是凌华生产的直接I/O(包括数字I/O和模拟I/O)和串口(包括RS-232、RS-485)卡，对于这一系列卡，驱动所支持的板卡号范围为0-63，为尽可能多地放置此类卡，将0到31的板卡卡号预留给直接I/O和串口卡。以太网卡和DeviceNet卡分配到62之后的卡号。

2、通道ID是从0到板卡上最大可用通道数量进行配置。对于支持直接I/O和串口的板卡，由于信号或指令的发送是直接通过通道寻址的，且通道的数量不会发生变化，所以在配置通道之前，直接I/O和串口板卡上的通道数量已经确定。但对于以太网卡，其可连接的IP地址和端口数量在很大范围内，对其通道ID的配置，是在连接了被测仪器之后进行的，即连接被测仪器之前，以太网卡上无可配置的通道；连接仪器时，为以太网卡添加被测仪器使用的IP和端口号。对于DeviceNet卡，利用MACID虚拟板卡上的通道，可以实现将DeviceNet卡进行通道配置。

其中，板卡的使用是指在仪器测试系统中将板卡连接到被测仪器的针脚上的过程。同时，将被测仪器从仪器测试平台中移除时，需要将占用的板卡上的通道设置为空闲以供其它被测仪器使用。

在本发明的优选实施例中，如图5所示，为本发明实施例的通道连接流程图。

具体地：通道连接开始前，首先判断仪器测试系统中是否存在板卡配置，即检查存储板卡配置的ArrayList数据结构中的元素是否为Card对象。若不存在板卡配置，则首先利用反序列化的方法从文件系统中将板卡配置文件还原为板卡的配置；若已存在板卡配置，则读取将要连接板卡上通道的被测仪器的连接情况，若被测仪器已与其它通道连接，则首先将该连接断开，即：将与被测仪器连接的板卡上的通道置为未连接，并将该被测仪器的连接设置为无。根据被测仪器使用的通信协议，读取所需板卡上可用的通道列表，从可用通道列表中，选择与被测仪器针脚连接的通道。通过以下两个步骤将板卡上的通道与被测仪器的针脚进行连接：将该通道的“已连接仪器”属性设置为被测仪器，并将被测仪器上针脚的“已连接通道”属性设置为选择的通道。至此，即完成了被测通道连接的流程。

在本发明的优选实施例中，板卡配置方法的系统实现具体如下所述：

为了满足仪器测试系统对用户界面的要求，并兼顾板卡配置系统的功能复杂度，本发明在Windows XP操作系统上，基于.NET Framework 3.5，使用Visual C#开发完成。板卡配置系统包含的主要类有Card类及其子类，Port类及其子类。为了能够使板卡配置系统在运行开始前恢复上次运行时的板卡配置情况，以及运行结束前保存当此仪器测试运行的板卡配置，建立SystemSetting的静态类，其中包含板卡配置文件的路径。系统包含的主要类及其之间的关系如图6，和图7所示，其中，图6为本发明实施例的Port类及其子类；图7为本发明实施例的SystemSetting类图。

具体而言，Port类中包含portNumber用于表示通道的唯一ID，此ID在同一板卡上的各个通道间是唯一确定的。isOccupied用于表示通道是否被占用，即是否已与被测仪器连接，该属性是作为判断通道是否可以与新建被测仪器连接的标识。connectedPin用于表示与该通道连接的被测仪器上的针脚，通过该属性，可以查询到与通道连接的被测仪器。card用于表示通道所属的板卡对象。对于以太网的每个通道，由于与其连接的设备有多个，且通过IP地址和端口确定目标地址，所以在每个以太网类型的通道类EtherNetPort中，新建socketString属性，用于表示与该以太网通道连接的多个IP地址和端口。socketString的格式为形如IPAddress：port；IPAddress：port的字符串，通过字符串解析，可以得到多个IPAddress：port的列表。SystemSetting类中包含两个属性cardConfigFolder和runCount，其中cardConfigFolder用于表示板卡配置文件的存储的路径，runCount用于表示板卡配置系统运行的次数。

板卡配置系统的使用界面主要分为两个部分，包括板卡ID分配的界面，如图8所示，为本发明实施例的板卡ID配置界面；和板卡上通道ID的配置界面，如图9所示，为本发明实施例的通道ID配置界面。

具体地，结合图8，板卡在配置完板卡ID之后，点击Verify Conflict按钮，可以检查板卡ID的冲突。检查此冲突的算法是利用HashSet数据结构中元素不可重复的特点，将各个板卡的ID添加到HashSet中，若添加后的HashSet元素的数量为所有板卡数量的总和，则表明板卡的ID没有冲突，若添加后的HashSet元素的数量少于所有板卡数量的总和，则表明板卡ID中存在重复，需要用户对板卡ID进行重新分配。

同样地，结合图9，板卡通道的ID根据板卡种类的不同，配置方法也有很大不同。对于直接I/O、串口和DeviceNet卡，每个板卡上的通道数量是固定的，用户在使用通道ID配置时，可以直接对通道的使用情况进行修改。对以太网上的通道则不能列举所有可用的通道，在连接被测仪器时，指定以太网卡上连接的通道，及IP地址和端口，在通道配置界面，可以查看并将已连接通道设置为未使用。

通过本发明提出的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，能够通过将支持多种信号类型和通信协议(包括直接I/O、串口、以太网和DeviceNet)的板卡上的通道按照协议进行划分，使用图形界面显示和配置板卡的使用情况，并利用XML将板卡的配置进行保存。系统具有实时性、物理连接与配置一致性特点，克服了板卡配置易产生冲突、软硬件配置一致性差等缺点。

另一方面，本发明针对支持直接I/O、串口、以太网和DeviceNet四种通信协议的板卡，通过配置每种板卡的唯一板卡号，每个板卡上的唯一通道号来确定仪器测试中计算机与被测仪器的唯一标识。利用板卡上已使用通道的使用情况，将新添加被测仪器可用的板卡及其上的通道限定在可用的通道范围内。利用XML格式的文件作为板卡配置存储的载体，实现了板卡配置信息可在多种运行环境、跨操作系统的共享和更新的特性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

生成仪器测试板卡配置文件，其中，所述仪器测试板卡配置文件以XML文件格式存放且以<Cards>作为根节点，所述仪器测试板卡配置文件包括<Cards>节点下的多个板卡子节点<Card>、以及包含在所述板卡子节点<Card>节点下的通道子节点<Ports>节点；和

根据所述仪器测试板卡配置文件对相应板卡的板卡号和所述相应板卡上的通道号进行配置。

2.如权利要求1所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述仪器测试板卡配置文件由板卡的配置进行序列化得到，并在向内存加载时将所述仪器测试板卡配置文件进行反序列化后加载。

3.如权利要求1所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述板卡子节点<Card>还包括所述板卡子节点<Card>节点下的<Vender>、<Name>、<CardNumber>、<Protocol>和<PortNumber>子节点。

4.如权利要求1所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述通道子节点<Ports>包括所述通道子节点<Ports>节点下的不少于一个<Port>子节点，其中，所述<Port>节点还包括的<PortNumber>、<IsOccupied>和<DeviceName>子节点。

5.如权利要求1-4中任一项所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述仪器测试板卡配置文件用于配置建立在对于直接I/O和串口通信协议上的被测仪器的连接相应板卡。

6.如权利要求5所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，对于建立在以太网卡通讯协议上的板卡，所述仪器测试板卡配置文件的<Port>的节点下还包括<Sockets>子节点，其中，所述<Sockets>子节点用于匹配被测仪器与所述在以太网卡通讯协议上的板卡。

7.如权利要求1所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，对于建立在DeviceNet卡通讯协议上的板卡，所述仪器测试板卡配置文件将所述DeviceNet中的MACID作为虚拟的通道进行定义，所述对于建立在DeviceNet卡通讯协议上的板卡上的通道数为64个，且由于DeviceNet主站卡已占用了一个MACID为0的通道，通道1-63用于与其它被测设备连接。

8.如权利要求6所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述<Sockets>子节点还包括<IPAddress>和<IPPort>节点。其中，所述<IPAddress>为IP地址的格式，所述<IPPort>值为在1024到65535之间的整数。

9.如权利要求6-8中任一项所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述对于建立在以太网卡通讯协议上的板卡和对于建立在DeviceNet卡通讯协议上的板卡的相应配置信息，所述相应的配置信息还用于在配置被测仪器通讯协议。

10.如权利要求4所述的用于多种通信协议的仪器测试板卡配置方法，其特征在于，所述<PortNumber>子节点表示相应板卡上通道的唯一标识，所述<IsOccupied>子节点用于表示相应通道是否已与被测仪器连接。