CN105911377B - 一种输入输出端口的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输入输出端口的测试方法，该测试方法通过将嵌入式系统所有的输入输出设备的端口测试拆分为多次执行的单端口测试，每次端口测试仅针对一个待测端口进行：对输入输出设备的一个待测端口传输测试信息，回采待测端口的测试信号及该输入输出设备的其他非待测端口的正常信号，通过对待测端口回采的信号和非待测端口回采的信号进行异常判断，从而确定该待测端口是否存在静态失效或串扰失效。采用本发明测试方法简单易行，且能有效实现多周期执行，不影响系统正常运行。
Description
技术领域
本发明属于输入输出端口诊断技术领域，具体涉及一种多次执行单端口测试的方法。
背景技术
在安全仪器仪表领域中，这类产品的输入输出经常与传感器或执行机构直接连接，并且安全仪器仪表往往应用在比较危险的场合，一旦发生故障却没能及时的发现采取处理措施，将会导致很严重的人员伤亡和财产上的损失。因此这就要求安全仪器仪表有着极高的安全性和可靠性，对输入和输出链路的测试显得尤为重要，静态故障和通道串扰都是输入输出端失效的主要类型。
对端口输入输出链路的测试方法很多，通过检测序列、输出回检和冗余比较都能够对输入输出链路进行有效的检测，然而这些方法的诊断过程不能被拆分，并且不能检测出链路之间的串扰，对于有较多输入输出端口的系统进行该类测试就需要很长时间，有的甚至需要将系统停止运行，这大大影响到了系统的运行效率，同时链路间的串扰失效也更容易发生在这样挂载多个输入输出设备的系统中。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够有效实现多周期执行的输入输出端口测试方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种输入输出端口的测试方法，该测试方法通过将嵌入式系统所有的输入输出设备的端口测试拆分为多次执行的单端口测试，每次端口测试仅针对一个待测端口进行：对输入输出设备的一个待测端口传输测试信息，回采待测端口的测试信号及该输入输出设备的其他非待测端口的正常信号，通过对待测端口回采的信号和非待测端口回采的信号进行异常判断，从而确定该待测端口是否存在静态失效或串扰失效。
当待测端口存在静态失效或串扰失效时，进入异常处理程序；当待测端口不存在静态失效和串扰失效时，继续下一端口的测试或进行其他任务的运行。
本发明测试方法的具体步骤如下：
（1）将嵌入式系统所有的输入输出设备的端口测试拆分为多次执行的单端口测试，每次端口测试只针对一个待测端口；
（2）由控制器发起对输入输出设备的端口测试：控制器发出测试信号，通过安全通讯协议传输至输入输出设备的MCU单元；
（3）MCU单元接收到测试信号并进入测试模式：在输入设备中，MCU将测试信号通过测试链路传输至待测端口，然后通过输入链路将待测端口和非待测端口的信号一同采集回MCU；在输出设备中，MCU将测试信号通过输出链路输出至待测端口，然后通过反馈链路将待测端口和非待测端口的信号一同采集回MCU；
（4）MCU单元将本次测试回采的信号通过安全通讯协议传输至控制器；
（5）控制器判断待测端口回采的信号和非待测端口回采的信号是否出现异常：若控制器判断待测端口回采信号出现异常，则表示待测端口发生静态失效；若控制器判断非待测端口回采信号出现异常，则表示待测端口与非待测端口间发生串扰失效；
（6）当检测出异常时，则嵌入式系统进入异常处理程序；
（7）若该待测端口的测试模式通过，则由控制器决定是否继续下一端口的测试或进行其他任务的运行。
其中，步骤（2）中的测试信号为一组离散序列，该序列由高、低电平组成，按照序列顺序，单次端口测试中只传输该序列中的一个值（即高电平或低电平），在下一次端口测试中再输出下一个值。
每个端口采用所述步骤（2）至步骤（5）进行多次测试，多次测试中的测试信号存在由高电平变化为低电平、以及由低电平变化为高电平的这两种情况。
步骤（3）中的测试模式为待测端口不再进行正常任务中的数据采集或正常任务中的数值输出，只进行测试信号的传输。
控制器与输入输出设备之间通过现场总线Profibus、RS-485总线、SPI总线、I2C总线或者其他特定的主从式总线连接方式连接。
步骤（2）和步骤（4）中所采用的安全通讯协议为基于Profibus的Profisafe通讯协议、或者其他基于RS-485总线、SPI总线、I2C总线形式的安全通讯协议。
本发明相比现有技术中具有以下优点：本发明将系统所有输入输出端口的测试拆分成多周期的测试，每个周期的端口测试占用极少的周期任务时间，由控制器完全控制测试过程，端口测试能连续执行或不连续执行，执行端口测试的时候不影响正常的采集和输出任务；配合测试信号的序列，比对待测端口和非待测端口的数值能够非常全面的将端口出现串扰失效和静态失效检测出来，使系统能够更安全更稳定的长期运行。
附图说明
图1为本发明输入输出端口测试方法的流程图；
图2为输入输出设备的内部结构示意图；
图3为嵌入式系统内挂载多个设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明测试方法由控制器发起测试，将测试信号传输给待测端口，将待测端口的测试信号和非待测端口的正常信号采集回控制器内，由控制器对所有反馈信号进行比较，判断待测端口的测试信号是否正常，非待测端口的正常信号是否正常，若检测出错误，则系统进入异常处理，若检测结果正常，则判断是否需要进入下一端口测试，若需要则由控制器准备下一端口测试信息。
如图2所示，为本发明输入输出设备内部结构的主要框图，在输入设备中有一个MCU用于与控制器进行数据传输，接收控制器下发的测试信息，同时将测试完成后的信息回传给控制器，输入设备的测试信号由MCU产生并通过测试链路将测试信号传输至待测端口，非待测端口不应受待测信号的影响，输入设备通过输入链路将待测端口的测试信号和非待测端口的正常采集信号一同采集回MCU，由MCU将测试模式的结果传输至控制器；在输出设备中也有一个MCU用于与控制器进行数据传输，作用同输入设别中的MCU，输出设备在测试模式下将待测端口的测试信号和非待测端口的正常输出信号一同通过输出链路传输至输出端口，输出设备通过反馈链路将待测端口的测试信号和非待测端口的正常信号一同采集回MCU，由MCU将测试模式的结果传输至控制器，并进行端口或链路状态的判断。
测试信号为一组离散序列，该序列由高、低电平组成，按照序列顺序，单次端口测试中只传输该序列中的一个值（即高电平或低电平），在下一次端口测试中再输出下一个值。
每个端口采用进行以上多次测试，多次测试中的测试信号存在由高电平变化为低电平、以及由低电平变化为高电平的这两种情况，也即每个端口至少需要进行三次测试，测试信号分别为高电平、低电平、高电平，或低电平、高电平、低电平（如测试信号序列为高电平、低电平、低电平、高电平……，则每个端口需要进行四次测试）。
当控制器判断待测端口回采信号出现异常，则表示待测端口发生静态失效；若控制器判断非待测端口回采信号出现异常，则表示待测端口与非待测端口间发生串扰失效。
如图3所示，为嵌入式系统挂载多个设备的示意图，控制器与输入设备1-N和输出设备1-N通过现场总线Profibus连接（也可采用RS-485总线、SPI总线、I2C总线或者其他特定的主从式总线等连接方式连接），控制器使用安全通讯协议（基于Profibus的Profisafe通讯协议）将测试信息传输输入设备和输出设备，由安全通讯协议确保测试信息传输的准确性和安全性。易知挂载设备越多，端口数越多，系统执行端口测试花费的时间就越长，本方法可以使该端口测试分周期或并行执行，同一设备内的输入或输出端口测试可以分多周期进行测试，每周期仅占用正常任务的极小一部分时间，不同设备的输入或输出端口测试可以同时进行，大大解决测试过程中的时间，同时提高系统的安全可靠性。且在进行测试过程中，不需要使系统停止运行，待测端口的数值仅仅延迟小于5个周期进行更新；待测端口测试期间，需使用待测端口前一状态的数值参与控制器中所需要的运算。
除非特殊注明，本文中所描述方法的特征可以彼此相结合。
本文虽然列举了部分的实施示例，但是本领域的技术人员在不背离本发明的范围下，交替结合或者任何等效的实现了本发明的方法可替代本文所描述的实施示例。本申请旨在包括文中所讨论的具体原理方法，以及具体实施方式的任何变化或变更。因此，本发明仅仅受到权利要求及其等同的限制。
Claims (6)
1.一种输入输出端口的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将嵌入式系统所有的输入输出设备的端口测试拆分为多次执行的单端口测试，每次端口测试只针对一个待测端口；
（2）由控制器发起对输入输出设备的端口测试：控制器发出测试信号，通过安全通讯协议传输至输入输出设备的MCU单元；
（3）MCU单元接收到测试信号并进入测试模式：在输入设备中，MCU将测试信号通过测试链路传输至待测端口，然后通过输入链路将待测端口和非待测端口的信号一同采集回MCU；在输出设备中，MCU将测试信号通过输出链路输出至待测端口，然后通过反馈链路将待测端口和非待测端口的信号一同采集回MCU；
（4）MCU单元将本次测试回采的信号通过安全通讯协议传输至控制器；
（5）控制器判断待测端口回采的信号和非待测端口回采的信号是否出现异常：若控制器判断待测端口回采信号出现异常，则表示待测端口发生静态失效；若控制器判断非待测端口回采信号出现异常，则表示待测端口与非待测端口间发生串扰失效；
（6）当检测出异常时，则嵌入式系统进入异常处理程序；
（7）若该待测端口的测试模式通过，则由控制器决定是否继续下一端口的测试或进行其他任务的运行。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述步骤（2）中测试信号为一组离散序列，该序列由高低电平组成，按照序列顺序，单次端口测试中只传输该序列中的一个值，在下一次端口测试中再输出下一个值。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：每个端口采用所述步骤（2）至步骤（5）进行多次测试，多次测试中的测试信号存在由高电平变化为低电平、以及由低电平变化为高电平的这两种情况。
4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：所述步骤（3）中的测试模式为待测端口不再进行正常任务中的数据采集或正常任务中的数值输出，只进行测试信号的传输。
5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述控制器与输入输出设备之间通过现场总线Profibus、RS-485总线、SPI总线或者I2C总线连接。
6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于：当所述控制器与输入输出设备之间通过现场总线Profibus连接时，所述步骤（2）和步骤（4）中的安全通讯协议采用基于Profibus的Profisafe通讯协议。
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Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
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| CN112904112A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 深圳市科创奇科技有限公司 | 一种滑板车控制器的测试系统及测试方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1369792A (zh) * | 2000-07-14 | 2002-09-18 | 英业达股份有限公司 | 测试usb端口的方法及其装置 |
| CN2826446Y (zh) * | 2005-09-13 | 2006-10-11 | 上海电气集团股份有限公司 | 数控系统输入/输出接口抗干扰状况在线检测装置 |
| CN101162261A (zh) * | 2006-10-13 | 2008-04-16 | 上海电气集团股份有限公司 | 数控系统电源抗干扰状况在线检测装置及方法 |
| CN101206601A (zh) * | 2006-12-19 | 2008-06-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | I/o端口测试装置 |
| CN102012465A (zh) * | 2010-01-21 | 2011-04-13 | 柳州市达迪通信设备有限公司 | 一种线序测试方法 |
| CN102841273A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-12-26 | 深圳众为兴技术股份有限公司 | 一种设备输入输出测试方法 |
| CN104459514A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-03-25 | 兵器工业卫生研究所 | 一种i/o端口逻辑检测方法及检测系统 |
| CN105277824A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-01-27 | 陕西千山航空电子有限责任公司 | 一种多通道采集接口在线自检测电路及方法 |
-
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- 2016-04-12 CN CN201610224463.5A patent/CN105911377B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1369792A (zh) * | 2000-07-14 | 2002-09-18 | 英业达股份有限公司 | 测试usb端口的方法及其装置 |
| CN2826446Y (zh) * | 2005-09-13 | 2006-10-11 | 上海电气集团股份有限公司 | 数控系统输入/输出接口抗干扰状况在线检测装置 |
| CN101162261A (zh) * | 2006-10-13 | 2008-04-16 | 上海电气集团股份有限公司 | 数控系统电源抗干扰状况在线检测装置及方法 |
| CN101206601A (zh) * | 2006-12-19 | 2008-06-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | I/o端口测试装置 |
| CN102012465A (zh) * | 2010-01-21 | 2011-04-13 | 柳州市达迪通信设备有限公司 | 一种线序测试方法 |
| CN102841273A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-12-26 | 深圳众为兴技术股份有限公司 | 一种设备输入输出测试方法 |
| CN104459514A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-03-25 | 兵器工业卫生研究所 | 一种i/o端口逻辑检测方法及检测系统 |
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