CN103246607B - 航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法 - Google Patents

Abstract

航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法，涉及航空相机控制器内部通信接口进行仿真测试的方法，解决现有仿真系统不满足实时性的要求；有少数分布式嵌入式系统或嵌入式平台下的仿真测试方法，能够满足实时性要求，但由于其基于空闲线多处理器模式工作，不能与航空相机控制器进行通信，不能满足对其进行仿真测试的要求。本发明针对地址位多处理器模式的接口协议，综合了接口协议配置、动态改变接口参数等方面的问题，采用微型计算机与嵌入式系统相结合的设计模式，能够提供更快的接口响应速度，具备同时仿真接口总线上的多个分系统的功能。采用本发明的方法能够提高航空相机研制过程中调试阶段及测试阶段的效率。

Description

航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法

技术领域

本发明涉及对航空相机控制器内部通信接口进行仿真测试的方法，具体针对地址位多处理器模式的串行通信接口。

背景技术

航空相机在研制过程中，需要进行开发调试、软件测试、系统测试等不同级别的测试。一般情况下，航空相机的各个系统都并行开发，为了完成各种测试实验，仿真测试设备必不可少。

航空相机整个系统结构复杂，由相机控制器系统、俯角控制分系统、位角控制分系统、CCD调光控制分系统、检调焦控制分系统、温度控制分系统、图像预处理单元、图像存储器等组成。航空相机控制器向分系统发送各种控制命令及相应的工作参数，分系统向航空相机控制器返回各自的工作状态及工程参数。

航空相机内部通信模式特殊，协议内容复杂，并且要求航空相机控制器发送数据后，分系统在500μs内响应。所以航空相机内部通信协议采用地址位多处理器模式通信，减少分系统对数据判断的次数，提高通信吞吐量。

现有的仿真测试方法多数为基于WindowsXP平台开发的非实时仿真系统，不满足实时性的要求；有少数分布式嵌入式系统或嵌入式平台下的仿真测试方法，能够满足实时性要求，但由于其基于空闲线多处理器模式工作，不能与航空相机控制器进行通信，不能满足对其进行仿真测试的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对航空相机内部通信接口的测试方法，采用该方法能够解决通信协议采用地址位多处理器模式的航空相机内部接口的仿真测试，在航空相机的开发和测试阶段，能够仿真缺少的分系统为航空相机控制器提供内部接口数据，并且从接收到航空相机控制器发送的命令到响应工作状态及工程参数的时间小于500μs。

航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、微型计算机接口数据管理系统根据航空相机内部通信协议，配置被仿真的航空相机的分系统与航空相机控制器间的数据帧内容；并将配置的信息传送至实时任务处理机；

步骤一所述的配置被仿真的航空相机的分系统与航空相机控制器间的数据帧内容；具体为将帧格式配置为空闲线模式，包括起始位、数据位、校验位和停止位，长度以及波特率信息；

所述的航空相机分系统包括俯角控制分系统、位角控制分系统、CCD调光控制分系统、检调焦控制分系统、温度控制分系统、图像预处理单元和图像存储器；步骤二、微型计算机接口数据管理系统设置被仿真的航空相机各个分系统的工作状态及工程参数数据，并通过实时任务处理机传送至接口仿真测试装置；

步骤三、仿真飞行任务处理机根据航空相机控制器的工作模式向航空相机控制器发送命令，所述航空相机控制器对接收的命令解析处理后传送至接口仿真测试装置；

步骤四、所述接口仿真测试装置接收航空相机控制器发送的命令数据，根据航空相机内部通信协议，对实时任务处理机传送的航空相机各个分系统的工作状态及工程参数数据进行仿真，并将仿真完成的各个分系统的工作状态和工程参数传送到航空相机控制器，同时，将接收到的航空相机控制器的命令数据通过实时处理机传送至微型计算机接口数据管理系统，所述微型计算机接口数据管理系统对接收的命令数据进行解析、存储及显示，实现对航空相机控制器的内部接口的测试；

步骤五，当需要修改航空相机的分系统间的接口数据时，重复步骤二至步骤四，否则，重复步骤三和步骤四，实现对航空相机的内部接口的测试。

本发明的有益效果：本发明特别针对地址位多处理器模式的接口协议，综合了接口协议配置、动态改变接口参数等方面的问题，采用微型计算机与嵌入式系统相结合的设计模式，能够提供更快的接口响应速度，具备同时仿真接口总线上的多个分系统的功能。采用本发明的方法能够提高航空相机研制过程中调试阶段及测试阶段的效率。

附图说明

图1是航空相机系统组成结构示意图。

图2是航空相机控制器测试系统组成示意图。

图3是航空相机控制器内部接口仿真设备电路原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法，该方法由以下步骤实现：

步骤A：启动微型计算机接口数据管理系统，通过其上运行的接口仿真数据管理软件，根据航空相机内部通信协议，配置被仿真的分系统与航空相机控制器之间的数据帧内容，帧格式配置成空间线模式，包括起始位、数据位、校验位、停止位，长度、波特率等信息。

步骤B：启动实时处理机和接口仿真测试装置，微计算机接口数据管理系统的接口仿真数据管理软件与实时处理机的实时操作系统建立连接后，将配置完成的通信模块下载到实时任务处理机，接口仿真数据管理软件中开启通信。与接口仿真测试装置建立起通信。最后启动仿真飞行任务处理机和航空相机控制器。

步骤C：在微型计算机接口数据管理系统的接口仿真数据管理软件中，设置不同的被仿真的分系统的工作状态及工程参数数据，通过实时任务处理机注入动接口仿真测试装置中。

步骤D：仿真飞行任务处理机按照航空相机的工作模式发送各种命令，航空相机控制器解析处理后向接口仿真设备发送数据。

步骤E：接口仿真测试装置接收到航空相机控制器发送的命令数据，根据内部通信协议，分别仿真不同分系统向航空相机控制器发送准备完成的工作状态和工程参数数据。同时，将接收到的航空相机控制器的命令数据通过实时处理机上传到微型计算机接口数据管理系统，由接口仿真数据管理软件对航空相机控制器发送给分系统的数据进行解析、存储及显示。

步骤F：如果需要修改分系统的接口数据，重复步骤C至步骤E，否则重复步骤D和步骤E，实现对航空相机控制器的内部接口的测试。

结合图1，本实施方式能够仿真虚线框中的各个分系统对相机控制器进行测试，也能仿真相机控制器对虚线框中的分系统进行测试。图2航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法的结构图；所述的微型计算机接口数据管理系统使用便携式笔记本，通过以太网线与实时任务处理机通信，其上运行接口数据管理软件，提供接口协议配置、通信数据接收、存储与发送功能；实时任务处理机选用便携式工控计算机，配置空闲线模式RS422接口板卡，该接口卡输出标准DB9标准插头(孔)，与接口仿真测试装置通信；仿真测试装置与航空相机控制器之间采用地址位模式RS422总线，向航空相机控制器提供其需要的分系统数据，并接收其发送的命令及分系统工作需要的工作参数；航空相机控制器与仿真飞行任务处理机之间采用空闲线模式RS422总线，仿真飞行任务处理机发送航空相机需要的命令数据，驱动航空相机控制器工作。

结合图3，本实施方式中所述的接口仿真测试装置包括中央处理器、串口转换器和电源转换器，所述电源转换器为中央处理器和串口转换器供电，所述中央处理器具有串口通信模块，并且可配置为地址位多处理器模式或空闲线多处理器模式，串口通信模块输出两路串口信号经串口转换器转换为两路差分信号，一路差分信号传送至航空相机控制器，另一路传送至实时任务处理机。经航空相机控制器和实时任务处理机输出的差分信号由串口转换器转换为电平信号输入到该中央处理器。

所述中央处理器采用TI公司的TMS320F2812，所述串口转换器件选用Maxim公司的MAX3491，所述串口转换器与相机控制器的接口插件选用连接端子台，方便与相机控制器进行硬件连接，与实时任务处理机的接口选用DB9标准插头(孔)。电源转换器件需用AMS1117将外部输入的5V直流信号转换为本发明中各个器件需要的直流信号。编程接口为JTAG接口，用来将软件代码下载到处理器中或者升级软件代码使用。

如果要求各个分系统的响应时间更短，可以将中央处理器用FPGA器件进行替代，然后针对FPGA自行开发地址位多处理器模式的接口标准。下位机与上位机之间的接口可以用RS232接口代替。

Claims (1)

1.航空相机地址位模式通信接口的仿真测试方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、微型计算机接口数据管理系统根据航空相机内部通信协议，配置被仿真的航空相机的分系统与航空相机控制器间的数据帧内容；并将配置的信息传送至实时任务处理机；

步骤一所述的配置被仿真的航空相机的分系统与航空相机控制器间的数据帧内容；具体为将帧格式配置为空闲线模式，包括起始位、数据位、校验位和停止位，长度以及波特率信息；

所述的航空相机分系统包括俯角控制分系统、位角控制分系统、CCD调光控制分系统、检调焦控制分系统、温度控制分系统、图像预处理单元和图像存储器；

步骤二、微型计算机接口数据管理系统设置被仿真的航空相机各个分系统的工作状态及工程参数数据，并通过实时任务处理机传送至接口仿真测试装置；

步骤三、仿真飞行任务处理机根据航空相机控制器的工作模式向航空相机控制器发送命令，所述航空相机控制器对接收的命令解析处理后传送至接口仿真测试装置；

步骤四、所述接口仿真测试装置接收航空相机控制器发送的命令数据，根据航空相机内部通信协议，对实时任务处理机传送的航空相机各个分系统的工作状态及工程参数数据进行仿真，并将仿真完成的各个分系统的工作状态和工程参数传送到航空相机控制器，同时，将接收到的航空相机控制器的命令数据通过实时处理机传送至微型计算机接口数据管理系统，所述微型计算机接口数据管理系统对接收的命令数据进行解析、存储及显示，实现对航空相机控制器的内部接口的测试；

步骤五，当需要修改航空相机的分系统间的接口数据时，重复步骤二至步骤四，否则，重复步骤三和步骤四，实现对航空相机的内部接口的测试。