CN109656772A - 一种无智能芯片接口模块的在线调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机航空电子系统机载计算机设计领域，涉及一种无智能芯片接口模块的在线调试方法，该方法是一种具有高可靠、低成本以及高效率的无智能芯片模块在线调试方法。该方法是在无智能芯片接口模块的任务管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，与PC机串口相连，使用PC机超级终端对无智能芯片接口模块进行在线调试，在线调试内容至少包括输入调试指令控制接口管理逻辑执行、状态跳转、跟踪内部运行状态、打印异常状态信息和实时数据。解决了此类模块无硬件调试工具可用的问题。避免因无调试工具造成的多次试错，提高了调试效率；缩短调试周期。

Description

一种无智能芯片接口模块的在线调试方法

技术领域

本发明属于飞机航空电子系统机载计算机设计领域，涉及一种无智能芯片接口模块的在线调试方法，该方法是一种具有高可靠、低成本以及高效率的无智能芯片模块在线调试方法。

背景技术

机载计算机接口模块通过相应处理电路将模拟信号、离散信号及RS422通信等各类接口信号变换成计算机的数字信号，由于接口信号的形式及响应速度存在很大差异，当前机载计算机使用专门的接口模块对各类型接口信号进行统一管理。通常的接口模块中，除了用于变换各种接口信号的调理电路外，还要使用处理器或DSP等智能芯片对各种变换后的接口数字信号进行存储和传输。使用智能芯片进行接口管理时，要增加处理器或DSP、存储器以及专用供电单元等电路，同时还需要设计专门的接口管理软件来完成上述接口管理周期任务，因此模块设计成本显著增加，且增加的硬件电路也会降低接口模块的可靠性。

接口管理周期任务中，接口模块上的智能芯片每周期从各输入接口读取数据、存储，并发送给处理器模块，经计算后按照处理器模块的指令将待发送数据按类型分发至各输出接口。智能芯片主要负责数据搬运，功能相对单一。采用FPGA代替智能芯片，编写专用接口管理逻辑来代替接口管理软件。此种无智能芯片的接口模块省去了处理器、存储器等额外电路，同时无需开发专用软件，因此成本更低、可靠性更高。

现有无智能芯片接口模块由于缺少处理器或DSP等智能芯片，因此没有硬件开发调试工具可用于在线调试，调试难度和周期陡然增加。本发明旨在解决此类模块调试困难、周期长、效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是：本发明通过向无智能芯片接口模块的接口管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，解决了该类模块无可用硬件调试工具进行在线调试的难题，大大缩短了调试周期，提升了调试效率。让使用FPGA代替智能芯片降低接口模块硬件成本的设计方法更易实施。

本发明的技术方案：

一种无智能芯片接口模块的在线调试方法：在无智能芯片接口模块的任务管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，与PC机串口相连，使用PC机超级终端对无智能芯片接口模块进行在线调试，在线调试内容至少包括输入调试指令控制接口管理逻辑执行、状态跳转、跟踪内部运行状态、打印异常状态信息和实时数据。

所述无智能芯片接口模块基本构成：

使用FPGA代替智能芯片(处理器或DSP)，利用接口管理逻辑实现各类接口信号的管理。接口信号通常包括离散量输入、输出和全双工RS422通信。

所述在线调试方法为：

在接口管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，通过串口电路与PC机超级终端相连；复位后接口管理逻辑和通用串口逻辑进入初始化状态，初始化就绪后，无智能芯片接口模块辑根据外部输入开关量选择进入正常执行模式或调试模式。正常执行模式下，无智能芯片接口模块按照固定任务流程完成接口管理。调试模式下，无智能芯片接口模块通过超级终端打印当前状态机信息、正在处理的数据值、异常状态代码等，并在关键跳转分支处接收调试指令进行按指令状态跳转。所有通过超级终端打印的状态信息、异常状态代码和接收的调试指令均可根据各自使用环境约定。循环运行的接口管理逻辑每次开始时判断并锁定外部输入开关量，根据开关量选择是否进入调试模式。

一种计算机可读的存储介质，所述存储介质上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现上述方法中的步骤。

本发明的优点是：

1.本发明采用嵌入式通用串口逻辑实现无智能芯片接口模块的在线调试，解决了此类模块无硬件调试工具可用的问题。

2.本发明可快速、准确定位接口管理逻辑中存在的问题，避免因无调试工具造成的多次试错，提高了调试效率。

3.本发明一次可定位多个接口管理逻辑的问题，避免常规逻辑调试中每发现一个问题就重新编译烧录的情况，缩短调试周期。

4.本发明中调试模式和正常模式通过外部开关量自由切换，不影响任务正常执行。

附图说明

图1是本发明系统结构框图,

图2是本发明中嵌入通用串口逻辑后的接口管理逻辑状态迁移,

图3是本发明中通用串口逻辑接收和发送操作的状态迁移。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

参见图1，本发明针对的无智能芯片接口模块使用了FPGA代替处理器或DSP，并利用接口管理逻辑对接口数据进行管理。嵌入的通用串口逻辑与接口管理逻辑深度整合，只需增加极少量串口电路即可通过PC机超级终端对模块进行在线调试。

参见图2，在整合了通用串口逻辑后，接口管理逻辑的状态机迁移。每次周期任务开始时，无智能芯片接口模块根据外部输入开关量(简称SWI)选择进入不同模式，当SWI＝0进入正常模式，接口管理逻辑周期性的读取离散量输入(简称DIN)、读取RS422接收(简称RS422_RX)、发送离散量数据(简称DOUT)、向RS422发送数据(简称RS422_TX)。当SWI＝1进入调试模式，无智能芯片接口模块可以根据输入调试选择下面任一项或多项功能：指令跳过离散量输入、跳过RS422接收、跳过离散量发送、跳过RS422发送。同时可通过通用串口输出显示离散量输入值、显示RS422接收数据值、设置离散量输出值、设置RS422发送值。当接口管理逻辑宕机后可通过通用串口输出显示当前停止的状态信息。

图3展示了通用串口逻辑的发送和接收流程。图2中圆角矩形状态会对应启动串口的发送或接收流程。

本发明的优点体现在：

(1)向接口管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，并通过PC机超级终端实现了模块调试，解决了无智能芯片接口模块无硬件调试工具可用的问题，提高调试效率缩短调试周期。

(2)让使用FPGA代替智能芯片、用接口管理逻辑代替接口管理软件，省去智能芯片电路降低硬件成本并提高模块可靠性的设计方法更易实施。

(3)调试模式可选择进入，不影响正常工作状态下的任务执行。调试功能可根据实际情况增减，配置灵活。

Claims (7)

1.一种无智能芯片接口模块的在线调试方法，其特征在于：在无智能芯片接口模块的任务管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，与PC机串口相连，使用PC机超级终端对无智能芯片接口模块进行在线调试，在线调试内容至少包括输入调试指令控制接口管理逻辑执行、状态跳转、跟踪内部运行状态、打印异常状态信息和实时数据。

2.根据权利要求1所述的在线调试方法，其特征在于：所述无智能芯片接口模块基本构成为：

使用FPGA代替智能芯片，利用接口管理逻辑实现各类接口信号的管理；接口信号通常包括离散量输入、输出和全双工RS422通信。

3.根据权利要求1所述的在线调试方法，其特征在于，所述在线调试方法为：

在接口管理逻辑中嵌入通用串口逻辑，通过串口电路与PC机超级终端相连；复位后接口管理逻辑和通用串口逻辑进入初始化状态，初始化就绪后，无智能芯片接口模块辑根据外部输入开关量选择进入正常执行模式或调试模式。

4.根据权利要求3所述的在线调试方法，其特征在于：正常执行模式下，无智能芯片接口模块按照固定任务流程完成接口管理。

5.根据权利要求3所述的在线调试方法，其特征在于：调试模式下，循环运行的接口管理逻辑每次开始时判断并锁定外部输入开关量，根据开关量选择是否进入调试模式；无智能芯片接口模块通过超级终端打印当前状态机信息、正在处理的数据值、异常状态代码，并在关键跳转分支处接收的调试指令进行按指令状态跳转。

6.根据权利要求5所述的在线调试方法，其特征在于：所述通过超级终端打印当前状态机信息、异常状态代码和接收的调试指令均可根据各自使用环境约定。

7.一种计算机可读的存储介质，所述存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现所述权利要求1-5任一项所述方法的步骤。