CN103532770A - 一种基于北斗的卫星移动通信终端信息交互测试方法 - Google Patents

一种基于北斗的卫星移动通信终端信息交互测试方法 Download PDF

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张代红
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本发明公开了一种基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,该方法用于测试基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA的模拟接口,其方法是:在工作状态中,FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值,设定时间到达后,DSP检查内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为该数值,如果是,则模拟接口正确。本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,很好的测试了基于“北斗”的卫星移动通信终端FPGA的模拟HPI接口、模拟复位控制接口信息交互的性能,从而保证了基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互的性能。

Description

一种基于北斗的卫星移动通信终端信息交互测试方法
技术领域
本发明涉及卫星移动通信领域,特别涉及一种基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法。 
背景技术
数字无线电系统的低频部分采用数字电路,与传统无线电系统相比,软件无线电系统的A/D、D/A变换移到了中频,并尽可能靠近射频端。软件无线电以可编程力强的FPGA、DSP器件代替专用数字电路,使系统硬件结构与功能相对独立。现场可编程阵列FPGA技术先进之处在于紧凑的占位空间能够高速处理,同时也保持软件无线电技术的灵活性和可编程性。FPGA在高速、计算密集、可重新配置应用(FFT、FIR和其他乘法—累加运算)中是具有优势的。从FPGA可实现可重新配置核,在FPGA中能够实现调制器,解调器和CODEC功能。FPGA已从灵活的逻辑设计平台发展到信号处理引擎。FPGA 因有效的适合于高速并行乘法累加函数。现代FPGA可执行18×18乘法运算,速度超过200MHz。这使得FPGA成为FET、FIR,数字下复频器DDC、数字上变频器DUC、相关器和脉冲压缩(用于雷达处理)运算的理想平台。 
然而,这不意味着所有DSP功能可以在FPGA中实现。用FPGA实现浮点运算是困难的,这是由于器件需要大量的有效区域。另外,包括短阵反演(或除法)的处理更适合DSP/GPP平台。因此,FPGA和DSP将共存很长时间,一个灵活的平台将包括二者的混合。 
如图1所示,一种基于“北斗”的卫星移动通信终端包括 FPGA 芯片XC5VLX50T、DSP 芯片TMS320C6455和ARM芯片S3C2410A,其中,XC5VLX50T和TMS320C6455之间通过地址总线接口、数据总线接口、EMIFA接口和HPI接口相互通信,在XC5VLX50T的对应可编程接口引脚上通过编程设置有对应的模拟地址总线接口、模拟数据总线接口、模拟EMIFA接口、模拟复位控制接口和模拟HPI接口;TMS320C6455和S3C2410A之间通过MCBSP0接口和UART0接口通信;XC5VLX50T通过复位控制信号控制TMS320C6455,以使在正常工作时, XC5VLX50T先启动,再控制TMS320C6455启动,然后XC5VLX50T通过HPI接口向TMS320C6455发送控制信息和短信内容,XC5VLX50T的模拟EMIFA接口控制相应的输出内存,获得TMS320C6455的内容;TMS320C6455启动后,通过串口向S3C2410A传送XC5VLX50T和TMS320C6455的状态信息,同时S3C2410A也将用户发出的指令传送给TMS320C6455。 
该基于“北斗”的卫星移动通信终端,通过在FPGA 芯片XC5VLX50T的对应可编程接口引脚上编程设置对应的模拟地址总线接口、模拟数据总线接口、模拟EMIFA接口、模拟复位控制接口和模拟HPI接口,从而实现FPGA 芯片与DSP 芯片的通信。该基于“北斗”的卫星移动通信终端对各模拟接口数据传输性能要求非常高,事先验证各模拟接口功能指标是否达到设计要求显得非常重要,现有技术中,没有对图1中基于“北斗”的卫星移动通信终端的信息交互测试方法。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的对基于“北斗”的卫星移动通信终端缺乏接口信息交互测试方法的不足,提供一种基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法。 
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案: 
一种基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,该方法用于测试基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口,其方法是:在工作状态中, FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值,设定时间到达后,DSP检查内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为该数值,如果是,则FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口正确,如果不是,则报错。
所述测试方法用于测试基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA的模拟HPI接口, 其具体测试步骤包括: 
(1)、FPGA启动以后, DSP设置内部的HPI对应的RAM的位置0的数值为DATA1,所述DATA1为0~0xFFFFFFFF之间的一个数值,DSP同时启动计时器开始计时,所述计时器为计时时间≦10ms的计时器;
(2)、FPGA每1ms通过模拟HPI接口检查一次DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的数值,如果该数值为DATA1,则启动读写RAM的程序,如果该数值不为DATA1,则报错;
(3)、FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置1~0xFFFFFF的内存数值,其数值是从0xFFFFFF~1依次递减,然后设置对应的RAM的位置0的内存数值为DATA2,所述DATA2为DATA1与0xFFFFFFFF进行异或运算后的值;
(4)、计时器计时结束后,DSP检查HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为DATA2,如果是DATA2,则继续检查,不是则报错;
(5)、DSP检查HPI对应的RAM的位置1~0xFFFFFF的内存数值,检查其数值是否从0xFFFFFF~1依次递减,如果是,则FPGA的模拟HPI接口正确,不是则报错。
进一步的,所述步骤(1)中计时器为10ms计时器。 
进一步的,所述步骤(2)中读写RAM的程序包括步骤: 
a)、FPGA设置与DSP的HPI接口的地址总线相连的IO引脚的地址,此地址指向DSP内部的HPI对应的RAM的位置0;
b)、FPGA设置与DSP的HPI接口的控制信号线相连的IO引脚的地址;
c)、FPGA检查DSP的HPI接口的控制信号线的输出信号,检查到DSP已经把RAM数据放在输出数据线上时,通过相连的IO接口,读入RAM的数据。
其中,所述测试方法用于测试基于“北斗”的卫星移动终端的FPGA 的模拟复位控制接口,具体测试步骤包括: 
(1)、通过DSP的第一I/O口和FPGA的第二I/O口连接DSP和FPGA;
(2)、DSP在上电复位初始化以后,设置第一I/O口为高电平,FPGA检查到DSP的第一I/O口为高电平;
(3)、开始运行测试复位程序,其操作是:DSP设置第一I/O口为低电平,DSP同时启动定时器,FPGA检查到DSP的第一I/O口为低电平,对低电平做反应,即进行步骤(4)的操作,其中,所述定时器为计时时间≥400ms的定时器;
(4)、FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值为DATA,所述DATA为0~0xFFFFFFFF之间的一个数值;
(5)、定时器计时结束后,DSP检查HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为DATA,如果是DATA,则FPGA 的模拟复位控制接口正确,不是则报错。
进一步的,所述步骤(3)中定时器为500ms定时器。 
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值,设定时间到达后,DSP检查内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为该数值,很好的测试了基于“北斗”的卫星移动通信终端FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口信息交互的性能,并判断FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口是否达到设计要求,从而保证了基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互的性能。 
附图说明: 
图1为本发明测试对象基于“北斗”的卫星移动通信终端的结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。 
参见图1,本发明测试对象基于“北斗”的卫星移动通信终端中包括:FPGA 芯片XC5VLX50T、DSP 芯片TMS320C6455和ARM微处理器芯片S3C2410A,其中: XC5VLX50T和TMS320C6455之间通过地址总线接口、数据总线接口、EMIFA接口和HPI接口相互通信,在XC5VLX50T的对应可编程接口引脚上通过编程设置有对应的模拟地址总线接口、模拟数据总线接口、模拟EMIFA接口、模拟复位控制接口和模拟HPI接口;TMS320C6455和S3C2410A之间通过多通道缓冲串行接口MCBSP0接口和串口UART0接口通信,FPGA XC5VLX50T通过JTAG和PC机相连,DSP TMS320C6455通过JTAG和PC机相连,ARM S3C2410A通过JTAG和PC机相连,ARM也通过串口UART2和PC机相连。 
FPGA XC5VLX50T对应的模拟HPI接口控制信号的作用是实现对应的DSP的HPI接口需要的功能。在使用过程中FPGA XC5VLX50T向对应的DSP的HPI接口读写数据,DSP对HPI接口发出的读写信号做出响应,从而达到FPGA 向DSP传送数据的目的。 
XC5VLX50T通过模拟复位控制信号控制TMS320C6455,以使在正常工作时, XC5VLX50T先启动,再控制TMS320C6455启动,然后XC5VLX50T通过HPI接口向TMS320C6455发送控制信息和短信内容,XC5VLX50T的模拟EMIFA接口控制相应的输出内存,获得TMS320C6455的内容;TMS320C6455启动后,通过串口向S3C2410A传送XC5VLX50T和TMS320C6455的状态信息,同时S3C2410A也将用户发出的指令传送给TMS320C6455。 
该基于“北斗”的卫星移动通信终端中,XC5VLX50T与ARM、DSP之间通过设计优化的接口相连接,上述相连的接口必须符合基于“北斗”的卫星移动通信终端的数据流和控制要求的特点。上述相连的接口是否满足基于“北斗”的卫星移动通信终端接口数据传输性能的要求,需要通过本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法进行验证。 
本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,用于测试如图1所示的基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口信息交互性能,其方法为:在工作状态中, FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值,设定时间到达后,DSP检查内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为该数值,如果是,则FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口正确,即FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口设计满足基于“北斗”的卫星移动通信终端的接口数据传输要求,如果不是,则报错。 
其中,所述测试方法用于测试基于“北斗”的卫星移动终端的FPGA XC5VLX50T模拟HPI接口,具体测试步骤包括: 
(1)、FPGA启动以后,DSP设置内部的HPI对应的RAM的位置0的数值为0xAA5555AA,DSP同时启动10ms计时器开始计时。
10ms 是FPGA可以及时响应的最低要求,计时器的计时时间要求为≦10ms。按照理论,使用计时时间越短的计时器越好,但是考虑到电源参数的偏移,经过实际测试,10ms满足系统的要求。 
(2)、FPGA每1ms通过模拟HPI接口检查一次DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的数值,如果该数值为0xAA5555AA,则启动读写RAM的程序,如果该数值不为0xAA5555AA,则报错;其中,读写RAM的程序的步骤包括: 
a)、FPGA设置与DSP的HPI接口的地址总线相连的IO引脚的地址,此地址指向DSP内部的HPI对应的RAM的位置0;
b)、FPGA设置与DSP的HPI接口的控制信号线相连的IO引脚的地址;
c)、FPGA检查DSP的HPI接口的控制信号线的输出信号,检查到DSP已经把RAM数据放在输出数据线上时,通过相连的IO接口,读入RAM的数据。
需要说明的是,在硬件设计上,DSP和FPGA同时启动,同时开始初始化,但FPGA的初始化时间要短于DSP的初始化时间,所以在DSP启动10ms定时器之前,FPGA已经开始每1ms通过模拟HPI接口检查一次DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的数值。 
(3)、FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置1~0xFFFFFF的内存数值,其数值是从0xFFFFFF~1依次递减,然后设置对应的RAM的位置0的内存数值为0x55AAAA55。 
(4)、10ms计时器计时到10ms后,DSP检查HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为0x55AAAA55,如果是0x55AAAA55,则继续检查,不是则报错。 
(5)、DSP检查HPI对应的RAM的位置1~0xFFFFFF的内存数值,检查其数值是否从0xFFFFFF~1依次递减,如果是依次递减,则FPGA的模拟HPI接口正确,不是则报错。 
所述测试方法用于测试基于“北斗”的卫星移动终端的FPGA XC5VLX50T模拟复位控制接口,具体测试步骤包括: 
(1)、将DSP的I/O口AF6与FPGA的I/O口AA28连接;
(2)、DSP在上电复位初始化以后,设置I/O口AF6为高电平,FPGA检查到DSP的I/O口AF6为高电平,但是对高电平不做反应;
(3)、开始运行测试复位程序,其操作是:DSP设置I/O口AF6为低电平,DSP同时启动500ms定时器,FPGA检查到DSP的I/O口AF6为低电平,对低电平做反应,即进行步骤(4)的操作;
按照FPGA手册要求,FPGA的完整启动和初始化的时间是400ms,定时器的要求是≥400ms,本实施例中选取定时器为500ms定时器,100ms是裕量,经过测试,符合要求。
(4)、FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值为0xF8410148; 
(5)、500ms定时器计时到500ms后,DSP检查HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为0xF8410148,如果是0xF8410148,则FPGA 的模拟复位控制接口正确,不是则报错。
本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,保证了基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA的模拟HPI接口控制信号实现对应的DSP的HPI接口需要的功能,从而达到FPGA 向DSP传送数据的目的;保证了FPGA通过模拟复位控制信号控制TMS320C6455,以使在正常工作时,XC5VLX50T先启动,再控制TMS320C6455启动,然后XC5VLX50T通过HPI接口向TMS320C6455发送控制信息和短信内容。 
本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法是通过多次设计优化得来的,是首次在基于“北斗”的卫星移动通信试验系统中使用,在实际应用中达到了要求。本发明基于“北斗”的卫星移动通信终端的信息交互测试方法,FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值,设定时间到达后,DSP检查内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为该数值,很好的测试了基于“北斗”的卫星移动通信终端FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口信息交互的性能,并判断FPGA 的模拟HPI接口、模拟复位控制接口是否达到设计要求,从而保证了基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互的性能。 

Claims (6)

1.一种基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,其特征在于,该方法用于测试基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA 的模拟HPI接口和模拟复位控制接口,其方法是:在工作状态中, FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值,设定时间到达后,DSP检查内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为该数值,如果是,则FPGA 的模拟HPI接口和模拟复位控制接口正确,若果不是,则报错。
2.根据权利要求1所述的基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,其特征在于,所述测试方法用于测试基于“北斗”的卫星移动通信终端的FPGA的模拟HPI接口,其具体测试步骤包括:
(1)、FPGA启动以后,DSP设置内部的HPI对应的RAM的位置0的数值为DATA1,所述DATA1为0~0xFFFFFFFF之间的一个数值,DSP同时启动计时器开始计时,所述计时器为计时时间≦10ms的计时器;
(2)、FPGA每1ms通过模拟HPI接口检查一次DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的数值,如果该数值为DATA1,则启动读写RAM的程序,如果该数值不为DATA1,则报错;
(3)、FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置1~0xFFFFFF的内存数值,其数值是从0xFFFFFF~1依次递减,然后设置对应的RAM的位置0的内存数值为DATA2,所述DATA2为DATA1与0xFFFFFFFF进行异或运算后的值;
(4)、计时器计时结束后,DSP检查HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为DATA2,如果是DATA2,则继续检查,不是则报错;
(5)、DSP检查HPI对应的RAM的位置1~0xFFFFFF的内存数值,检查其数值是否从0xFFFFFF~1依次递减,如果是,则FPGA的模拟HPI接口正确,不是则报错。
3.根据权利要求2所述的基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,其特征在于,步骤(1)中所述计时器为10ms计时器。
4.根据权利要求2所述的基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,其特征在于,步骤(2)中读写RAM的程序包括步骤:
a)、FPGA设置与DSP的HPI接口的地址总线相连的IO引脚的地址,此地址指向DSP内部的HPI对应的RAM的位置0;
b)、FPGA设置与DSP的HPI接口的控制信号线相连的IO引脚的地址;
c)、FPGA检查DSP的HPI接口的控制信号线的输出信号,检查到DSP已经把RAM数据放在输出数据线上时,通过相连的IO接口,读入RAM的数据。
5.根据权利要求1所述的基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,其特征在于,所述测试方法用于测试基于“北斗”的卫星移动终端的FPGA 的模拟复位控制接口,具体测试步骤包括:
(1)、通过DSP的第一I/O口和FPGA的第二I/O口连接DSP和FPGA;
(2)、DSP在上电复位初始化以后,设置第一I/O口为高电平,FPGA检查到DSP的第一I/O口为高电平;
(3)、开始运行测试复位程序,其操作是:DSP设置第一I/O口为低电平,DSP同时启动定时器,FPGA检查到DSP的第一I/O口为低电平,对低电平做反应,即进行步骤(4)的操作,其中所述定时器为计时时间≧400ms的定时器;
(4)、FPGA通过模拟HPI接口设置DSP内部的HPI对应的RAM的位置0的内存数值为DATA,所述DATA为0~0xFFFFFFFF之间的一个数值;
(5)、定时器计时结束后,DSP检查HPI对应的RAM的位置0的内存数值是否为DATA,如果是DATA,则FPGA 的模拟复位控制接口正确,不是则报错。
6.根据权利要求5所述的基于“北斗”的卫星移动通信终端信息交互测试方法,其特征在于,步骤(3)中所述定时器为500ms定时器。
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