CN102916852A - 1553b总线通信器件高低温测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种1553B总线通信器件高低温测试装置，测试电路板置于温控适配箱上，通过Thermojet控制温控适配箱内的温度；被测1553B总线通信器件安装在测试电路板的反面，所有被测1553B总线通信器件通过1553B主干线连接组成一个1553B总线通信网络；CPU、地址译码电路、RT地址控制电路和仿真器接口电路位于测试电路板的正面；主控计算机通过仿真器接口控制测试电路板上的CPU执行测试流程、监测被测1553B总线通信器件的状态、显示并记录测试结果。本发明满足H级1553B总线通信器件高低温测试功能覆盖性要求，测试温度范围满足要求。

Description

1553B总线通信器件高低温测试装置

技术领域

本发明是一种实现1553B总线通信器件全部通信功能的高低温测试的装置，属于测试技术领域。

背景技术

1553B总线是一种数字式时分指令响应型多路传输数据总线，具有抗干扰能力强、可靠性高和实时传输等优点，广泛应用于航天、航空等领域中。

1553B总线通信器件多为二次集成封装的数模混合电路，能以3种工作模式进行10条不同类型消息的总线通信；1553B总线通信器件的3种工作模式分别为：BC（BusControl，总线控制器）模式、RT（Remote Terminal，远程终端）模式和BM（Bus Monitor，总线监视器）模式。要实现1553B总线通信器件的全部通信功能的测试，需要CPU对其进行工作模式切换和进行发送、接收以及侦听不同类型消息的控制。

混合电路传统的高低温测试有两种方法：一是将被测电路单独放入温控箱内升/降温至目标温度，保温一段时间，然后将电路从温控箱内取出放到测试电路板上进行测试。这种测试方法只能适用于功能简单，测试时间持续很短的电路，不能应用于1553B总线通信器件的通信功能测试。另一种方法是整机测试技术方案，将被测电路连同测试电路板一同放入温控箱进行升/降温控制，在温控箱内对电路进行测试。这种方法可以实现1553B总线通信器件全部通信功能的测试。但是，由于整个测试电路板上的元器件与被测电路同时处于高低温环境中，使得被测电路要求的温度范围和测试电路板的使用寿命成为一对突出的矛盾。对于H级（温度要求为-40°C~125°C）1553B总线通信器件的测试，这种方法也不能满足要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高低温测试装置，满足H级1553B总线通信器件高低温测试功能覆盖性要求，测试温度范围满足要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：高低温气流冲击设备Thermojet、温控适配箱、温度测试仪、测试电路板和主控计算机。

测试电路板置于温控适配箱上，通过Thermojet控制温控适配箱内的温度，只改变被测1553B总线通信器件的温度，并用温度测试仪监测被测1553B总线通信器件的温度，保证被测1553B总线通信器件处于一个稳定的满足测试要求的高/低温环境中；

Thermojet的温控范围、温控适配箱的耐温范围和温度测试仪的温度测量范围均超过-40°C~125°C。在测试过程中Thermojet处于工作状态，对被测1553B总线通信器的温度进行实时监测，根据监测值对Thermojet的输出气流温度进行调整。

测试电路板的结构为：被测1553B总线通信器件安装在测试电路板的反面，所有被测1553B总线通信器件通过1553B主干线连接组成一个1553B总线通信网络；CPU、地址译码电路、RT地址控制电路和仿真器接口电路位于测试电路板的正面；CPU同时控制至少4只被测1553B总线通信器件，每只被测1553B总线通信器件的寄存器区和内存区通过地址译码电路映射到CPU的不同物理地址位置，CPU对不同物理地址进行读写操作，即实现了对不同被测1553B总线通信器件的控制；CPU对被测1553B总线通信器件寄存器区和内存区映射的CPU物理地址写入BC、RT和BM模式初始化数据，实现对被测1553B总线通信器件的BC、RT和BM工作的模式切换；在测试时，所有被测1553B总线通信器件中有一个为BC工作模式，一个为BM工作模式，其余的被测1553B总线通信器件为RT工作模式。通过CPU控制处于BC工作模式的被测1553B总线通信器件发送不同类型的消息，在每一条消息发送结束后，CPU读取内存堆栈区的BC块状态字进行判断；BC块状态字的错误位为1时，总线通信出现错误，为0时通信正确；在测试电路板的正面，每只被测1553B总线通信器件都设计有与1553B主干线的1553B总线接口；主控计算机通过测试电路板正面的仿真器接口实现与CPU的连接。

所述的测试电路板要进行涂覆三防漆处理。

主控计算机通过仿真器接口控制测试电路板上的CPU执行测试流程、监测被测1553B总线通信器件的状态、显示并记录测试结果。

本发明的有益效果是：

在结构和测试功能的覆盖性上，本发明的1553B总线通信器件高低温测试装置与最接近的测试装置共有的必要技术特征为：整机测试技术通过测试电路板上的CPU对被测1553B总线通信器件进行控制，实现了1553B总线通信器件的全功能测试。本发明的1553B总线通信器件高低温测试装置与最接近的现有技术不同的技术特征是：被测1553B总线通信器件在测试电路板的反面放置，并通过温控适配箱实现对多只1553B总线通信器件的温度控制，一个CPU控制多只被测1553B总线通信器件进行3种工作状态的切换，多只被测1553B总线通信器件组成了能够实现所有10条消息类型通信的1553B总线网络。这样的技术方案既解决了单器件高低温测试功能覆盖性不全，又解决了整机测试温度范围达不到H级测试要求的技术问题。

本发明是为了解决传统测试技术方案在1553B总线通信器件的测试中存在的功能测试覆盖性不全或测试温度范围不满足要求的问题所采用的技术方案，与传统测试技术相比有二个优点和改进：第一、一个CPU控制多只被测1553B总线通信器件，多只被测1553B总线通信器件通过1553B主干线连接组成1553B总线通信网络，实现了1553B总线通信器件在高低温下全部通信功能的测试；第二、CPU和其它逻辑控制电路与被测1553B总线通信器件测试电路板的正、反两面安装，温控适配箱内的温度变化只影响被测1553B总线通信器件，解决了H级1553B总线通信器件测试要求的温度范围和测试电路板使用寿命之间的矛盾。

附图说明

图1是本发明的装置图；

图2是本发明中的温控适配箱；

图3是本发明中测试电路板和1553B总线通信网络的方框图；

图中，1-Thermojet，2-Thermojet的气流出口，3-Thermojet显示屏，4-温控适配箱，5-测试电路板，6-仿真器，7-主控计算机，8-温度测试仪，9-硅胶海绵垫圈，10-1553B主干线，11-温控适配箱气流人口，12-测试电路板开口，13-定位螺栓，14、15、16、17-被测1553B总线通信器件，18-CPU，19-数据，20-地址，21-选通信号，22-片选译码器，23-读/写信号，24-中断信号，25-仿真器接口，26-晶振，27-RT地址控制，28-A通道1553B总线接口，29-B通道1553B总线接口，30-终端电阻。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示为用于实现4只1553B总线通信器件在-40°C～125°C温度范围内的全部功能测试的高低温测试装置；图3中4只被测试H级1553B总线通信器件14、15、16、17的型号是LHB155301，均为二次集成封装技术实现的混合电路。

Thermojet1在气流输出口2处输出气流的温度在显示屏3上实时显示，气流输出口2处的温度范围可以达到-80°C~225°C，气流的温度控制精度小于1°C。

温控适配箱4作为Thermojet 1和测试电路板5之间的适配器，实现了对4只LHB155301的同时进行温度控制，保证了4只LHB155301在测试程序运行过程中处于一个稳定的高/低温环境中；其结构如图2所示，底面和四个侧面密封，顶面有两个开口；一个为气流输入口11与Thermojet的气流输出口2对接，另一个开口12用于放置测试电路板5；在测试电路板开口12边缘处设计有6个定位螺栓13，用于对测试电路板9进行固定；在定位螺栓13和测试电路板开口12的边缘处放置硅胶海绵垫圈9，以保证温控适配箱4内部高低温环境的密封性；温控适配箱4由钢板机械加工而成，其耐温范围大于-40°C~125°C。

温度测试仪8的温度探头放置于LHB155301的表面，用于实时探测LHB155301的温度，在达到要求的测试温度并恒定30分钟后，即可对LHB155301进行测试。

温控适配箱4保温效果的不同直接造成温度测试仪8的测量值与显示屏3显示值差别的大小不相同；在本实施例中，要使LHB155301达到高温125°C测试温度要求，温控适配箱1输出的高温气流为130°C。测试要求的温度值应以温度测试仪8测试结果为准，不能以显示屏3上的显示值作为测试要求的温度。

由4只LHB155301 14、15、16、17，相应的A通道1553B总线接口28（或B通道1553B总线接口29）和1553B主干线10组成的1553B总线通信网络以及测试电路板5的框图如图3所示；CPU 18为TMS320C32处理器，一个TMS320C32处理器18控制4只LHB155301；4只LHB155301在测试电路板5的反面放置；TMS320C32处理器18、片选译码器22、仿真器接口25等逻辑控制电路在测试电路板5的正面放置。

TMS320C32处理器18的数据信号19中0~15位与4只LHB15530114、15、16、17数据引脚0~15一一对应连接，进行数据的传输；TMS320C32处理器18地址线20中的地址信号0~13与LHB155301地址线中的地址引脚1~14一一对应连接，TMS320C32处理器18地址线20中的地址信号16和17与TMS320C32处理器18的选通信号21输入至译码器22的输入端，译码输出4路片选信号将4只LHB155301 14、15、16、17的寄存器区和存储器区分别映射到TMS320C32处理器18的不同地址位置，实现了TMS320C32处理器18对4只LHB155301 14、15、16、17的控制；TMS320C32处理器18的读/写信号23与4只LHB155301 14、15、16、17的读/写引脚连接，对LHB155301进行读写操作；LHB155301的中断输出信号24输入TMS320C32处理器18的中断输入引脚；仿真器接口25用于连接仿真器6和TMS320C32处理器18，进行测试程序的开发；的晶振26为5V供电，输出12MHZ时钟信号至LHB155301的时钟引脚；RT控制电路27对LHB155301的RT地址0~4位和RT地址奇偶校验位进行控制，确定了LHB155301在RT工作模式下的RT地址。

1553B总线A、B通道接口28、29结构相同，由源副边匝比为1：2.5的隔离变压器和两只55Ω的分压电阻构成，A、B通道接口将4只LHB155301的A、B通道分别接入2根主干线10，主干线10为屏蔽双绞线，特征阻抗为70~85Ω，主干线的两端配置有终端电阻30，终端电阻30的阻值为75Ω，用于实现1553B总线通信网络的阻抗匹配，保持总线信号的信号完整性。

测试电路板5与温控适配箱4上定位螺栓13相对应的位置上开有6个定位孔；测试电路板5调试完毕后，正反两面均涂覆了三防漆，以防止低温测试时的凝水造成器件的短路。

主控计算机7配置有TIC3X4X软件开发环境，仿真器6为支持TMS320C32处理器18的SEED-XDSPP，在主控计算机7上进行测试程序的开发；测试程序实现4只LHB15530114、15、16、17依次循环工作在BC、RT和BM模式下，对LHB155301进行工作模式的切换；功能测试实现对BC工作模式的LHB155301进行BC发送10条类型消息的发送功能测试，对RT工作模式的LHB155301进行RT接收响应10条类型消息的接收功能测试，对BM工作模式的LHB155301进行BM侦听10条类型消息的侦听功能测试；测试程序实时显示测试结果，并将结果写入文件进行记录。

Claims (3)

1.一种1553B总线通信器件高低温测试装置，包括高低温气流冲击设备Thermojet、温控适配箱、温度测试仪、测试电路板和主控计算机，其特征在于：

测试电路板置于温控适配箱上，通过Thermojet控制温控适配箱内的温度，只改变被测1553B总线通信器件的温度，并用温度测试仪监测被测1553B总线通信器件的温度，保证被测1553B总线通信器件处于一个稳定的满足测试要求的高/低温环境中；

测试电路板的结构为：被测1553B总线通信器件安装在测试电路板的反面，所有被测1553B总线通信器件通过1553B主干线连接组成一个1553B总线通信网络；CPU、地址译码电路、RT地址控制电路和仿真器接口电路位于测试电路板的正面；CPU同时控制至少4只被测1553B总线通信器件，每只被测1553B总线通信器件的寄存器区和内存区通过地址译码电路映射到CPU的不同物理地址位置；CPU对被测1553B总线通信器件寄存器区和内存区映射的CPU物理地址写入BC、RT和BM模式初始化数据，实现对被测1553B总线通信器件的BC、RT和BM工作的模式切换；在测试时，所有被测1553B总线通信器件中有一个为BC工作模式，一个为BM工作模式，其余的被测1553B总线通信器件为RT工作模式；通过CPU控制处于BC工作模式的被测1553B总线通信器件发送不同类型的消息，在每一条消息发送结束后，CPU读取内存堆栈区的BC块状态字进行判断；BC块状态字的错误位为1时，总线通信出现错误，为0时通信正确；在测试电路板的正面，每只被测1553B总线通信器件都设计有与1553B主干线的1553B总线接口；主控计算机通过测试电路板正面的仿真器接口实现与CPU的连接；

主控计算机通过仿真器接口控制测试电路板上的CPU执行测试流程、监测被测1553B总线通信器件的状态、显示并记录测试结果。

2.根据权利要求1所述的1553B总线通信器件高低温测试装置，其特征在于：所述的Thermojet的温控范围、温控适配箱的耐温范围和温度测试仪的温度测量范围均超过-40°C~125°C。

3.根据权利要求1所述的1553B总线通信器件高低温测试装置，其特征在于：所述的测试电路板进行涂覆三防漆处理。

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