CN108400918A - 一种互联网数据传输处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种互联网数据传输处理系统，所述互联网数据传输处理系统包括：通讯接口；多个输入/输出端口；驱动单元，用于驱动多个输入/输出端口；以及数据处理单元，与该互联网数据传输处理系统的通讯接口、驱动单元相连，从而控制通讯接口的数据通讯和通过输入/输出端口的数据输入/输出。利用本发明实施例，降低了测试系统的成本。

Description

一种互联网数据传输处理系统
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种互联网数据传输处理系统。
背景技术
随产品生产出来以后，需要功能测试系统来验证其各种性能（本文提到的性能都是指电性能）。功能测试系统一般由工业计算机（按照需要可能需要装有各种通讯板卡、I/O（输入/输出）数据处理单元）、负载箱（用来模拟待测品的各种工作状态和负载）、测试仪器（获得测试结果）和测试夹具（夹具用来固定待测品，连接待测品和负载箱和各种测试仪器）组成。工业计算机内装有测试程序，该程序在整个测试过程中会频繁控制各种测试仪器、测试板卡、负载箱、夹具和待测品。对测试仪器、测试板卡、负载箱和待测品的控制是一个软硬件结合的过程。
为了实现对待测品的控制（也叫通讯，通讯诊断），需要在工业计算机上配置相应的通讯卡，即针对测试和诊断中的通讯协议选择相应的通讯板卡，最常见的是CAN卡。为了实现对负载箱和夹具的控制，需要在工业计算机上配置I/O数据处理单元，用来在负载箱和夹具内做切换和获得某些测量参数，即根据项目需要选择相应数量的DIO（数字量输入输出）数据采集卡。但是，这些控制卡（I/O单元）和通讯卡非常贵，都属于测试系统的大额投资。而且相关板卡的资源往往未做到充分利用。随着产品的型号越来越多而单个型号的需求量越来越少的趋势，投资会不断增加。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种互联网数据传输处理系统，以降低测试系统的成本。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述互联网数据传输处理系统包括：
通讯接口；
多个输入/输出端口；
驱动单元，用于驱动多个输入/输出端口；
以及数据处理单元，与该互联网数据传输处理系统的通讯接口、驱动单元相连，从而控制通讯接口的数据通讯和通过输入/输出端口的数据输入/输出。
可选的，所述通讯接口包括串行接口和/或控制器局域网络CAN接口。
可选的，所述串行接口为通用异步收发传输器UART串口。
可选的，所述控制器局域网络CAN接口被配置为控制器局域网络CAN/局域互联网络LIN接口。
可选的，所述通讯接口还包括在该控制器局域网络CAN接口与所述数据处理单元之间连接有作电平转换使用的控制器局域网络CAN信号转换单元。
可选的，所述控制器局域网络CAN接口能够与该互联网数据传输处理系统外部的控制器局域网络CAN卡连接。
可选的，所述控制器局域网络CAN信号转换单元被配置为控制器局域网络CAN/局域互联网络LIN信号转换单元。
可选的，所述多个输入/输出端口包括多路二进制输出端口、二进制输入端口、模拟量输入端口、模拟量输出端口。
可选的，所述驱动单元包括四种驱动矩阵，分别用于驱动该互联网数据传输处理系统的四种输入/输出端口。
可选的，所述通讯接口还包括编程接口，通过所述编程接口，在所述数据处理单元中写入预定程序，从而执行相应的控制。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种汽车测试系统，所述汽车测试系统包括所述互联网数据传输处理系统。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
由于根据本发明的互联网数据传输处理系统具有通讯接口，因此可灵活地与多种终端设备进行通讯，并且该互联网数据传输处理系统还具有多个I/O端口，因此工业计算机可经由通讯接口控制所述多个I/O端口，并易于实现I/O端口的扩展，从而实现可扩展的通用型的兼具通讯与I/O数据采集功能的互联网数据传输处理系统。因此，本发明提供的互联网数据传输处理系统成本低，用途多，完全能够符合工厂的现场使用，低成本的投资就可以满足生产线的要求，特别在当前汽车电子产品型号众多，而订单数量反而不断下降的趋势下，本发明节省了测试站的投资。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种互联网数据传输处理系统的配置图。
图2为本发明实施例提供的包含互联网数据传输处理系统的另一种汽车测试系统的框图。
图3为本发明实施例提供的包含互联网数据传输处理系统的再一种汽车测试系统的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面对本发明提供的一种互联网数据传输处理系统进行详细说明，该控制器可以包括通讯接口、驱动单元、多个I/O端口以及数据处理单元。
该控制器的通讯接口在图1所示的实施例中例如为UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器）串口、CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域网络）接口等。
如图1所示，该控制器的通讯接口还可以包括LIN（LocalInterconnectNetwork，局域互联网络）接口，实现了对CAN和LIN通讯的支持。
该控制器的多个I/O端口包括多路二进制输出（A型）、二进制输入（B型）、模拟量输入（C型）、模拟量输出（D型）。图1中的X表示编号。
该控制器的驱动单元包括四种驱动矩阵（A、B、C、D型），分别用于驱动该控制器的四种I/O端口。
该控制器的数据处理单元与该控制器的通讯接口和驱动单元相连，从而控制通过接口的数据通讯和通过I/O端口的数据输入/输出。
如图1所示，该控制器的通讯接口还可以包括编程接口，例如API(ApplicationProgrammingInterface，应用程序编程接口)，由此，在数据处理单元中写入预定程序，从而执行相应的控制。编程接口在程序写入后基本上就不起作用了，外接的目的只是为了方便程序的修改。所谓的相应控制的意思是指：由于本发明有一定的灵活性，各种控制和通讯方式都是可选的，取决于外部硬件的连接和写入控制芯片的程序，配置不同时，实现的功能也不同。
如图1所示，在控制器中还可以设置有另一CAN/LIN接口，在该另一CAN/LIN接口与数据处理单元之间连接有CAN/LIN信号转换单元。该CAN/LIN信号转换单元通过硬件实现，作电平转换使用，以便将来自CAN卡的CAN/LIN信号电平转换成该控制器中的数据处理单元所需的电平，由此数据处理单元生成用于控制驱动矩阵的信号，以对I/O端口进行控制。
该数据处理单元是一种MCU（MicrocontrollerUnit，微数据处理单元）主控芯片（如图1所示）。
该互联网数据传输处理系统可应用于汽车电子测试领域，例如，与工业计算机、测试夹具、负载箱一起构成汽车测试系统，用于对待测品（例如，汽车电子部件）进行电子测试。
现参照描述包含互联网数据传输处理系统实例的一种汽车测试系统，该汽车测试系统包括：工业计算机；测试夹具，用于固定待测品；测试站负载箱，用于为待测品提供一定的负载来模拟汽车内与待测品相连的零部件；以及与工业计算机、测试夹具、测试站负载箱以及待测品连接的互联网数据传输处理系统，用于获取待测品的信息，并通过这些信息为待测品施加一定的负载以进入相应的测试。
工业计算机配置有UART串口，其与互联网数据传输处理系统的UART串口相连，以及配置有USB接口，其与互联网数据传输处理系统的API接口相连。
通过在工业计算机上配置的UART串口，使经其输出的信号在经过电平转换后，经由互联网数据传输处理系统的UART串口传输到互联网数据传输处理系统的数据处理单元中。此后，传输至数据处理单元的信号一方面被转换为CAN信号后，经由互联网数据传输处理系统的CAN接口输出到待测品，实现工业计算机到待测品的通讯；另一方面，被转换为用于控制互联网数据传输处理系统中的驱动矩阵的信号，以对I/O端口进行控制，以实现与测试夹具及测试负载箱的数据通讯。本领域的技术人员可以理解，来自待测品的CAN信号可以经互联网数据传输处理系统的CAN接口传输到互联网数据传输处理系统的数据处理单元中，被转换为UART信号，然后经互联网数据传输处理系统的UART串口输出，经过电平转换后输入到工业计算机上的UART串口，实现待测品到工业计算机的通讯。由此，实现互联网数据传输处理系统与工业计算机之间的数据通讯。由于这种低成本的串行通讯模式并不需要在工业计算机上配置CAN卡，因此可以大大降低成本。
继续参照图2所示，通过在工业计算机上配置的USB接口，测试控制程序可以通过USB接口输出并通过互联网数据传输处理系统的API接口写入互联网数据传输处理系统，以使得互联网数据传输处理系统可以依据测试控制程序对待测品进行相应的测试。在测试过程中，互联网数据传输处理系统一方面把工业计算机输出的UART信号转换为CAN信号与待测品通讯，一方面通过UART信号中的控制命令来控制I/O切换，由于互联网数据传输处理系统的多个I/O端口已分别与测试夹具和测试站负载箱连接，通过控制I/O切换可以实现工业计算机控制夹具的具体动作行为和为测试提供有效负载，从而达到测试的目的。
当所要测试的待测品对I/O资源需求量增大，需要扩展I/O端口时，可以使用多个上述的互联网数据传输处理系统。此时，可以通过在工业计算机上配置多个UART串口，分别与多个互联网数据传输处理系统中每一个的UART串口连接，对多个互联网数据传输处理系统的I/O端口进行控制，来实现I/O端口的扩展。参照图3所示，在包含根据本发明的实施例的互联网数据传输处理系统的另一种汽车测试系统中选用3个所述的互联网数据传输处理系统，并在工业计算机上配置3个UART串口（UART1、UART2及UART3），以实现选用6路A型和10路B型I/O端口控制测试夹具、48路B型I/O端口控制测试负载箱。请注意，这仅是一个示例，实际上I/O端口按照测试负载箱和测试夹具的需要时可以灵活配置种类和数量以达到不同的功能，这不需要详细描述该细节，只要是本领域的技术人员都可以理解。
由于CAN作为一种多线路网络通讯系统，以其时分多主、非破坏性总线仲裁和自动检错重发等灵活、可靠的通讯技术，及低廉的价格，被广泛地应用于汽车控制等分布式实时系统。参照图3所示，在包含根据本发明的实施例的互联网数据传输处理系统的再一种汽车测试系统中，各互联网数据传输处理系统配置有一CAN/LIN接口，而工业计算机上配置有CAN卡。工业计算机上配置的CAN卡和互联网数据传输处理系统的CAN/LIN接口连接且与待测品也连接。即，CAN总线将工业计算机、互联网数据传输处理系统以及待测品连接在一起，从而实现CAN总线数据通讯共享。具体说来，互联网数据传输处理系统内部的CAN/LIN信号转换单元将来自工业计算机上配置的CAN卡的CAN/LIN信号电平转换成该控制器中的数据处理单元所需的电平，由此数据处理单元生成用于控制驱动矩阵的信号，以对I/O端口进行控制（结合参考图1）。并且，由于CAN卡已直接与待测品连接，实现了工业计算机与待测品之间的通讯，则无需再在互联网数据传输处理系统配置另一CAN接口，相应节省了成本。或者，也可以根据实际需要，不将CAN卡直接与待测品连接，而是通过某个互联网数据传输处理系统的另一个CAN口来实现工业计算机与待测品之间的通讯。
可见，通过在工业计算机上仅配置一个CAN卡（无需再配置多个UART串口），就可以连接更多个互联网数据传输处理系统，对更多个互联网数据传输处理系统的I/O端口进行控制，从而实现更多个I/O端口的扩展。这使得汽车测试系统具有成本低廉、结构简单、设计容易、抗干扰性强等应用优势。
以上描述的各实施例说明了I/O端口既可以通过UART串口控制，也可以通过CAN接口来控制。至于选择哪一种，需要灵活判断。假定一个互联网数据传输处理系统只有16路I/O，如果对某个待测品的测试需要100路I/O控制信号，选用UART串口控制的方式将需要用到许多个互联网数据传输处理系统，相应地，在工业计算机上也需要配置许多个UART串口，这当然会增加系统的维护难度，此时显然采用CAN信号驱动IO更合适。但是如果对某个待测品的测试只需要10路I/O控制信号，选择低成本的UART完全可行。因此，本发明的互联网数据传输处理系统在配置测试系统时也提供了非常大的灵活性。
总的来说，本发明实际上是在待测品通讯和I/O端口两方面作了优化。首先，在工业计算机上完全省去了DIO数据采集卡的配置，而借助互联网数据传输处理系统中的I/O端口实现对测试夹具和测试负载箱的控制，节省了成本；并给出了诸如UART和CAN的多种I/O控制方式，提高了配置测试系统的灵活性。其次，在通讯方面，支持例如UART、CAN和LIN的多种通讯，同时还可以使用UART信号模拟CAN信号而无需在工业计算机上配置CAN卡，这样做也进一步节省了成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述互联网数据传输处理系统包括：
通讯接口；
多个输入/输出端口；
驱动单元，用于驱动多个输入/输出端口；
以及数据处理单元，与该互联网数据传输处理系统的通讯接口、驱动单元相连，从而控制通讯接口的数据通讯和通过输入/输出端口的数据输入/输出。
2.根据权利要求1的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述通讯接口包括串行接口和/或控制器局域网络CAN接口。
3.根据权利要求2的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述串行接口为通用异步收发传输器UART串口。
4.根据权利要求2的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述控制器局域网络CAN接口被配置为控制器局域网络CAN/局域互联网络LIN接口。
5.根据权利要求1所述的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述通讯接口还包括在该控制器局域网络CAN接口与所述数据处理单元之间连接有作电平转换使用的控制器局域网络CAN信号转换单元。
6.根据权利要求2所述的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述控制器局域网络CAN接口能够与该互联网数据传输处理系统外部的控制器局域网络CAN卡连接。
7.根据权利要求2所述的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述控制器局域网络CAN信号转换单元被配置为控制器局域网络CAN/局域互联网络LIN信号转换单元。
8.根据权利要求1所述的一种互联网数据传输处理系统，其特征在于，所述多个输入/输出端口包括多路二进制输出端口、二进制输入端口、模拟量输入端口、模拟量输出端口2。
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