CN102520629B - 一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法 - Google Patents
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Abstract
一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，它有八大步骤：一、选4个继电器及驱动电路按预定方式连接；二、在继电器RELAY1的16引脚和三极管的C极之间串接一个电阻R1，三极管的E极接地；三、三极管的B极和C1之间串接电阻R2，C1接故障注入控制板的I/O输出端；四、C2端按照C1端同样方式连接；五、VDD端及C1～C4端默认为高电平，此时继电器的引脚4接引脚6、引脚13接引脚11；I1和I2通过内总线连接到故障模拟板输入端；O1和O2通过另一条内总线连接到故障模拟板输出端；六、无故障注入时，外部信号从IN1/IN2端注入，从OUT1/OUT2端输出；七、第一路信号线IN1/OUT1进行故障注入时，继电器RELAY1动作；八、如果同时对第二路信号线IN2/OUT2进行故障注入，则继电器RELAY3和RELAY4都动作。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，属于多路信号故障注入的测试性工程技术领域。
(二)技术背景
现阶段在产品的开发、测试阶段，对于产品的故障处理能力还缺乏有效的验证手段。很多情况下都是现场发生了故障，才了解到系统在故障处理机制上的不足之处。此种状况会减少设备的使用寿命而且严重的时候会威胁到工作人员的生命安全等，因此迫切的需要在实验室中对系统进行完善的故障注入手段，提早发现系统故障处理机制方面存在的问题，以验证设备在诸如零件失效、外界干扰、人为操作失误等异常条件下的自我保护与修复能力。除此之外，故障测试得出的数据，能为设计人员在设备可靠性方面提供有效的依据。
目前来说故障注入技术一般分为：基于硬件的故障注入、基于软件的故障注入以及基于仿真的故障注入。现有的技术设备中往往一次只能注入一个故障信号或者进行故障注入的信号线数目较少，难以满足现在的越来越复杂的电器设备的需求。因此如何对不同的信号线同时进行故障注入的问题得到重视。
(三)发明内容
1、目的：本发明的目的是提供一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，从而提高故障注入设备的故障注入能力。
2、技术方案：本发明解决上述问题的技术方案是设计一种电路连接方式，通过控制继电器的通断来实现对不同的信号线同时进行故障注入，它是基于硬件的故障注入技术。图1所示为继电器的连接方式。
本发明是一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，该方法具体步骤如下：
步骤一：选用4个继电器及其驱动电路，将继电器RELAY1～RELAY4按图1中所示进行连接。即RELAY1的引脚6与引脚11通过导线相互连接，而引脚8和引脚9分别连接到RELAY2的引脚4和引脚13；RELAY3与RELAY4之间按同样的方式连接。
所述的继电器为欧姆龙公司生产的G6AU系列继电器。
步骤二：在继电器RELAY1的16引脚和三极管D1的集电极C之间串接一个电阻R1，三极管的输出发射极E接地，其中电阻R1的作用是防止三极管导通时线路中的电流过大而超过元器件的容限；
步骤三：三极管D1的基极B和C1之间串接一个电阻R2，C1接故障注入控制板的I/O输出端口。其中故障注入控制板的作用是解析上位机传来的控制指令，将其转换为对应信号线的输入端口高低电平，也就是C1端口的高低电平。该故障注入控制板已另外申请专利。
步骤四：按照步骤一、步骤二依次对将R3、R4、D2按同样地方式与RELAY2连接；R5、R6、D3按同样的方式与RELAY3连接；R7、R8、D4按同样地方式与RELAY4连接。
步骤五：VDD端给默认定高电平，C1～C4端口也默认为高电平，此时继电器的引脚4搭接引脚6、引脚13搭接引脚11。IN1是一个外部信号线，I1和I2通过内总线连接到故障模拟板的输入端。其中故障模拟板的作用是模拟不同的电路故障，已另外申请专利。O1和O2通过另一条内总线连接到故障模拟板的输出端口。
步骤六：无故障注入的时候，外部信号从IN1/IN2端口注入，从OUT1/OUT2端口输出。
步骤七：进行第一路信号线IN1/OUT1进行故障注入的时候，继电器RELAY1动作。此时IN1和I1连接，OUT1和O1连接。外部信号从IN1进入，通过I1端口进入故障模拟板，进行故障模拟之后，从O1端口输出。此时占用了内总线中的I1/O1。
步骤八：如果同时对第二路信号线IN2/OUT2进行故障注入，则继电器RELAY3和RELAY4都动作。此时IN2和I2连接、OUT2和O2连接。外部信号从IN2输入，经过I2进入故障模拟板，之后从O2端口输出。此时占用的是内总线I2/O2。
其中，步骤二至步骤四所述的R1、R3、R5、R7的电阻值为10～15Ω；R2、R4、R6、R8的电阻值为2.5KΩ～3KΩ。
3、优点及功效：本发明的优点在于可以对不同的信号线同时进行故障注入，合理的安排内总线资源。
(四)附图说明
图1所示为继电器的电路连接方式示意图。
图2为本发明的流程框图
图中符号说明如下：
RELAY1～RELAY4为继电器；VDD为给定高电平；IN1、IN2为信号线输入端口；OUT1、OUT2为信号线输出端口；R1～R8均为电阻；C1～C4为故障注入控制板给定的高低电平；D1～D4为三极管；C、B、E为分别代表三极管的集电极、基极和发射极；I1、I2/O1、O2输入总线和输出总线的连接端口。
(五)具体实施方式
本发明一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，如图2所示，该方法具体步骤如下：
步骤一：选用4个欧姆龙公司生产的G6AU系列继电器及其驱动电路，将继电器RELAY1～RELAY4按图1中所示进行连接。即RELAY1的引脚6与引脚11通过导线相互连接，而引脚8和引脚9分别连接到RELAY2的引脚4和引脚13；RELAY3与RELAY4之间按同样的方式连接。
步骤二：在继电器RELAY1的16引脚和三极管D1的集电极C之间串接一个电阻R1，三极管的输出发射极E接地，其中电阻R1的作用是防止三极管导通时线路中的电流过大而超过元器件的容限；
步骤三：三极管D1的基极B和C1之间串接一个电阻R2，C1接故障注入控制板的I/O输出端口。其中故障注入控制板的作用是解析上位机传来的控制指令，将其转换为对应信号线的输入端口高低电平，也就是C1端口的高低电平。故障注入控制板已另外申请专利。
步骤四：按照步骤一、步骤二依次对将R3、R4、D2按同样地方式与RELAY2连接；R5、R6、D3按同样的方式与RELAY3连接；R7、R8、D4按同样地方式与RELAY4连接。
步骤五：VDD端给默认定高电平，C1～C4端口也默认为高电平，此时继电器的引脚4搭接引脚6、引脚13搭接引脚11。IN1是一个外部信号线，I1和I2通过内总线连接到故障模拟板的输入端。其中故障模拟板的作用是模拟不同的电路故障，已另外申请专利。O1和O2通过另一条内总线连接到故障模拟板的输出端口。
步骤六：无故障注入的时候，外部信号从IN1/IN2端口注入，从OUT1/OUT2端口输出。
步骤七：进行第一路信号线IN1/OUT1进行故障注入的时候，继电器RELAY1动作。此时IN1和I1连接，OUT1和O1连接。外部信号从IN1进入，通过I1端口进入故障模拟板，进行故障模拟之后，从O1端口输出。此时占用了内总线中的I1/O1。
步骤八：如果同时对第二路信号线IN2/OUT2进行故障注入，则继电器RELAY3和RELAY4都动作。此时IN2和I2连接、OUT2和O2连接。外部信号从IN2输入，经过I2进入故障模拟板，之后从O2端口输出。此时占用的是内总线I2/O2。
其中，步骤二至步骤四所述的R1、R3、R5、R7的电阻值为12Ω；R2、R4、R6、R8的电阻值为2.6KΩ。
下面结合图1具体说明本方法的原理：
对于单个的继电器RELAY1来说，VDD端接电源线，给定一个默认的+5V高电平。C1端口接故障注入控制板的I/O输出端口，接收来自故障注入控制板的电平信号。其中故障注入控制板的作用就是接收并解析来自上位机的控制信号，之后对选定的信号性进行故障注入。具体方式如下，如果C1端给定的是+3.3V高电平，则三极管导通，这样高电平的VDD端和接地端导通，继电器默认此时引脚4和引脚6接通，引脚13和引脚11接通。如果C1端口给定的是电平低则三极管无法导通，此时继电器转换状态，引脚4与引脚8连接、引脚13和引脚9连接。通过控制故障注入控制板控制不同输入端口的电平高低就能够在多路信号线中选择预定的路信号线进行故障注入。
结合图1，具体说明下如何实现同时对不同的信号线进行故障注入的问题。RELAY1～RELAY4的结构相同，它们之间的电路连接方式如图1所示。VDD为给定高电平，C1～C4端口默认为高电平。
不进行故障注入的时候，各继电器的引脚4和引脚6接通，引脚13和引脚11接通，信号从IN1/IN2端口输入，进入引脚4，依次通过继电器RELAY1/REKAY3的4，6，11，13引脚，从OUT1/OUT2输出，表示无故障注入。
如果对IN1/OUT1信号线进行故障注入，则RELAY1动作，RELAY2保持不变。此时RELAY1引脚4和引脚8连接，引脚9与引脚13连接。IN1和I1导通，OUT1和O1导通，外部信号从IN1进入，通过I1端口进入故障模拟板，进行故障模拟之后，从O1端口输出。占用内总线I1/O1。
如果同时要对第二路信号线IN2/OUT2进行故障注入，则RELAY3与RELAY4同时动作，此时RELAY3和RELAT4各自的引脚8与引脚4连接，引脚9与引脚13相连，IN2与I2连接，OUT2与O2连接。外部信号从IN2输入，经过I2进入故障模拟板，之后从O2端口输出。占用的内总线是I2/O2。
此种设计可以对不同的信号线同时进行故障注入，合理的安排内总线资源。
Claims (2)
1.一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：
步骤一：选用4个继电器及其驱动电路，将继电器RELAY1～RELAY4进行连接，即RELAY1的引脚6与引脚11通过导线相互连接，而引脚8和引脚9分别连接到RELAY2的引脚4和引脚13，RELAY3与RELAY4之间按RELAY1与RELAY2之间同样的方式连接；所述的继电器为欧姆龙公司生产的G6AU系列继电器；
步骤二：在继电器RELAY1的16引脚和三极管D1的集电极C之间串接一个10～15Ω的电阻R1，三极管的输出发射极E接地，其中电阻R1的作用是防止三极管导通时线路中的电流过大而超过元器件的容限；
步骤三：三极管D的基极B和C1之间串接一个2.5KΩ～3KΩ的电阻R2，C1接故障注入控制板的I/O输出端口；其中故障注入控制板的作用是解析上位机传来的控制指令，将其转换为对应信号线的输入端口高低电平，也就是C1端口的高低电平；
步骤四：按照步骤一、步骤二依次将电阻R3、R4，三极管D2按同样的方式与RELAY2连接；电阻R5、R6，三极管D3按同样的方式与RELAY3连接；电阻R7、R8，三极管D4按同样的方式与RELAY4连接；
步骤五：VDD端给默认定高电平，C1～C4端口也默认为高电平，此时继电器的引脚4搭接引脚6、引脚13搭接引脚11；IN1是一个外部信号线，I1和I2通过内总线连接到故障模拟板的输入端；其中故障模拟板的作用是模拟不同的电路故障，O1和O2通过另一条内总线连接到故障模拟板的输出端口；
步骤六：无故障注入的时候，外部信号从IN1/IN2端口注入，从OUT1/OUT2端口输出；
步骤七：进行第一路信号线IN1/OUT1进行故障注入的时候，继电器RELAY1动作；此时IN1和I1连接，OUT1和O1连接；外部信号从IN1进入，通过I1端口进入故障模拟板，进行故障模拟之后，从O1端口输出，此时占用了内总线中的I1/O1；
步骤八：如果同时对第二路信号线IN2/OUT2进行故障注入，则继电器RELAY3和RELAY4都动作；此时IN2和I2连接、OUT2和O2连接；外部信号从IN2输入，经过I2进入故障模拟板，之后从O2端口输出，此时占用的是内总线I2/O2。
2.根据权利要求1所述的一种能同时对两路信号线进行故障注入的方法，其特征在于：步骤二至步骤四所述的电阻R1、R3、R5、R7的电阻值为10～15Ω；电阻R2、R4、R6、R8的电阻值为2.5KΩ～3KΩ。
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