CN103631186B - 一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法 - Google Patents

一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法 Download PDF

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Abstract

一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法，它属于卫星测试领域。它为解决现有的卫星地面测试设备之间采用的测试接口不支持即插即用，测试速度慢，不利于实现星上设备与地面测试设备之间的即插即用的问题。控制电路的检测信号输入端与连接状态检测电路的检测信号输出端相连，控制电路的供电信号输出端与供电输出电路的供电信号输入端相连，控制电路的通信控制信号输入或输出端与数据传输电路的输出或输入端相连，检测电路用于检测星上接口单元与测试电路接口之间的连接状态；供电输出电路用于给测试电路提供工作电源；数据传输电路用于与测试电路进行数据交互。它可用于卫星测试技术。

Description

一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法
技术领域
本发明涉及一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法，属于卫星测试领域。
背景技术
空间技术尤其是卫星技术在国民生活中的作用越来越明显，卫星测试技术作为卫星研究的关键技术受到越来越多的关注。快速测试是卫星测试研究的重要方向，而星上设备与测试设备间的即插即用技术是实现快速测试的重要手段。工业常用的即插即用总线(如USB、以太网等)由于逻辑复杂、实时性和可靠性差，难以在卫星上广泛应用，而目前国内卫星常用的通信方式(如CAN、RS422、RS485等)不支持即插即用。卫星地面测试设备之间一般通过以太网进行即插即用，而星上设备与地面测试设备之间很难实现即插即用，因此星上设备即插即用测试接口设计成为亟需解决的问题。
最常见即插即用接口为USB接口，采用特殊的接口类型(四条连接线、供电线长、数据线短，连接时供电线先于数据线连接，断开时数据先于供电线断开)和特定的通信协议(如USB1.1、USB2.0)实现供电和通信。星上设备与地面测试设备间的即插即用接口，即星上设备即插即用测试接口设计未见公开资料明示。
本发明针对目前星上设备常用接口，提供一种通用即插即用测试接口设计方法和电路，便于卫星的快速测试。现有的卫星地面测试设备之间采用的测试接口不支持即插即用，测试速度慢，不利于实现星上设备与地面测试设备之间的即插即用的问题。
发明内容
本发明为了解决现有的卫星地面测试设备之间采用的测试接口不支持即插即用，测试速度慢，不利于实现星上设备与地面测试设备之间的即插即用的问题，而提出了一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法。
一种星上设备即插即用测试接口电路，它由星上接口单元和测试电路接口组成，
所述星上接口单元包括控制电路、连接状态检测电路、供电输出电路和数据传输电路，
所述控制电路的检测信号输入端与连接状态检测电路的检测信号输出端相连，控制电路的供电信号输出端与供电输出电路的供电信号输入端相连，控制电路的通信控制信号输入或输出端与数据传输电路的输出或输入端相连，
检测电路用于检测星上接口单元与测试电路接口之间的连接状态；
供电输出电路用于给测试电路提供工作电源；
数据传输电路用于与测试电路进行数据交互。
本发明是一种即插即用式数据式测试装置及测试方法，是一种在线式实时测试模式，测试速度快，同比提高20％以上。本发明所述的一种星上设备即插即用测试接口电路是星上设备接收来自测试模块的检测信号，使星上设备中的供电输出模块为测试模块供电，从而使星上设备中的数据传输模块与测试模块形成数据通信，进而实现星上设备即插即用测试工作。本发明尤其适用于卫星测试技术。
附图说明
图1是具体实施方式一所述的一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法的电路原理图；
图2是具体实施方式二所述的一种星上设备即插即用测试接口电路及实现即插即用式数据传输的方法的电路原理图；
图3是本发明中星上设备即插即用测试接口状态示意图，其中，4表示供电信号，5表示数据通信信号，6表示检测信号；
图4是本发明中检测模块电路原理图，其中7表示第一检测点，8表示第二检测点；
图5是本发明中星上设备与测试模块连接流程图；
图6是本发明中星上设备与测试模块断开流程图；
图7是本发明中即插即用测试接口示意图，其中，1和2表示供电信号，8和9表示检测信号，4、5和6分别表示RS232的TX、RX和地线。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种星上设备即插即用测试接口电路，它由星上接口单元1和测试电路接口2组成，
所述星上接口单元1包括控制电路a、连接状态检测电路b、供电输出电路c和数据传输电路d，
所述控制电路a的检测信号输入端与连接状态检测电路b的检测信号输出端相连，控制电路a的供电信号输出端与供电输出电路c的供电信号输入端相连，控制电路a的通信控制信号输入或输出端与数据传输电路d的输出或输入端相连，
检测电路b用于检测星上接口单元1与测试电路接口2之间的连接状态；
供电输出电路c用于给测试电路2提供工作电源；
数据传输电路d用于与测试电路2进行数据交互。
本实施方式所述的检测信号、供电信号和数据通信信号，其中检测信号的连接针比供电信号和数据通信信号短，星上设备即插即用测试接口状态示意图参见图3。
本实施方式所述的即插即用测试接口采用DB9针式接插件，参见图7。
本实施方式中的检测模块b的检测信号输出端有2个检测点：当星上接口单元1与测试电路接口2未连接，两个检测点断开，控制电路a与连接状态检测电路b的检测信号断开，连接状态信号为0V；当星上接口单元1与测试电路接口2连接好时，两个检测点连接，控制电路a与连接状态检测电路b的检测信号连接，此时连接状态信号为+5V；控制电路a通过采集连接状态信号可以确定星上接口单元1与测试电路接口2连接好，检测模块电路原理图参见图4。
具体实施方式二、本实施方式与具体实施方式一所述的一种星上设备即插即用测试接口电路的不同点在于，控制电路a采用单片机a1实现，供电输出电路c为5V供电电路，数据传输电路d采用RS232控制器d1实现，测试电路接口2为无线测试电路接口3。
具体实施方式三、本实施方式所述的，是采用具体实施方式一至二任意一种星上设备即插即用测试接口电路实现即插即用式数据传输的方法，它包括以下步骤：
步骤A1、将星上接口单元1与测试电路接口2建立连接，采用连接状态检测电路b检测星上接口单元1与测试电路接口2之间的连接状态；
步骤A2、控制电路a判断是否接收到连接状态检测电路b发出的检测信号，如果判断结果为是，则执行步骤A3，如果判断结果为否，则结束并返回步骤A1重新建立星上接口单元1与测试电路接口2之间的连接；
步骤A3、控制电路a控制供电输出电路c给测试电路接口2供电，执行步骤A4；
步骤A4、当控制电路a为测试电路接口2供电稳定后，控制电路a控制数据传输电路d与测试电路接口2建立通信链路，并进行数据传输，完成星上设备即插即用测试接口电路实现即插即用式数据传输。
本实施方式所述的控制电路a负责整个接口电路的管理与逻辑控制，连接状态检测电路b负责检测外部设备连接状态，供电输出电路c负责为外部连接的测试设备供电，数据传输电路d负责与测试电路接口2进行通信与数据传输。
控制电路a的工作原理为检测连接状态信号，当连接状态信号为0V时，表示星上接口单元1未连接或者未连接好测试电路接口2，供电使能信号为低电平，禁止供电输出电路c输出电压；当连接状态信号为5V时，表示星上接口单元1与测试电路接口2连接好，供电使能信号为高电平，使供电输出电路c输出电压，等待几秒钟后，控制电路a对数据传输电路d进行读写，控制数据传输电路d输出或者接收数据。
它的星上接口单元1和测试电路接口2的分离方法为：
步骤B1、星上接口单元1与测试电路接口2分离，星上接口单元1的检测信号最先分离，连接状态检测电路b产生连接状态分离信号，传递给控制电路a，执行步骤B2；
步骤B2、控制电路a控制数据传输电路d关闭数据通信信号，并停止与测试电路接口2的通信链路，执行步骤B3；
步骤B3、控制电路a控制供电输出电路c给测试电路接口2供电，执行步骤B4；
步骤B4、供电输出信号和数据通信信号断开，星上接口单元1与测试电路接口2分离，实现星上设备与测试模块的带电分离。

Claims (3)

1.一种星上设备即插即用测试接口电路，其特征在于，它由星上接口单元(1)和测试电路接口(2)组成，
所述星上接口单元(1)包括控制电路(a)、连接状态检测电路(b)、供电输出电路(c)和数据传输电路(d)，
所述控制电路(a)的检测信号输入端与连接状态检测电路(b)的检测信号输出端相连，控制电路(a)的供电信号输出端与供电输出电路(c)的供电信号输入端相连，控制电路(a)的通信控制信号输入或输出端与数据传输电路(d)的输出或输入端相连，
检测电路(b)用于检测星上接口单元(1)与测试电路接口(2)之间的连接状态；
供电输出电路(c)用于给测试电路(2)提供工作电源；
数据传输电路(d)用于与测试电路(2)进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的一种星上设备即插即用测试接口电路，其特征在于，控制电路(a)采用单片机(a1)实现，供电输出电路(c)为5V供电电路，数据传输电路(d)采用RS232控制器(d1)实现，测试电路接口(2)为无线测试电路接口(3)。
3.采用如权利要求1所述的一种星上设备即插即用测试接口电路实现即插即用式数据传输的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤A1、将星上接口单元(1)与测试电路接口(2)建立连接，采用连接状态检测电路(b)检测星上接口单元(1)与测试电路接口(2)之间的连接状态；
步骤A2、控制电路(a)判断是否接收到连接状态检测电路(b)发出的检测信号，如果判断结果为是，则执行步骤A3，如果判断结果为否，则结束并返回步骤A1重新建立星上接口单元(1)与测试电路接口(2)之间的连接；
步骤A3、控制电路(a)控制供电输出电路(c)给测试电路接口(2)供电，执行步骤A4；
步骤A4、当控制电路(a)为测试电路接口(2)供电稳定后，控制电路(a)控制数据传输电路(d)与测试电路接口(2)建立通信链路，并进行数据传输，完成星上设备即插即用测试接口电路实现即插即用式数据传输。
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