CN110750399A - 一种串口误码率测试方法及装置、计算机设备、可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种串口误码率测试方法及装置、计算机设备、可读存储介质，所述方法包括：当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；读取错误接收计数，获得具体的错误信息。通过本方法对串口误码率进行测试，采用隐藏方式控制串口输出和输入，成本低，实现简单，测试准确率高，安全性高。
Description
技术领域
本申请涉及嵌入式设备领域，特别是涉及一种串口误码率测试方法及装置、计算机设备、可读存储介质。
背景技术
在嵌入式设备上，串口在设备调试时使用的非常广泛。可以通过串口输入命令执行相关动作，也可以通过串口输出调试信息让用户或者开发人员得知设备运行状态。串口通讯必然有收发的双发设备，发送设备发送的内容，接收设备不一定能够接收正确，这就是所谓的串口误码。
造成误码的原因很多，最常见的是：干扰、接地不好或不对、以及双方定时不一致(例如晶振不准)等等。为了能稳定的通讯，一般要求误码率在千分之一以下，如果误码率达到百分之几，会很大程度影响串口通讯的效果。
随着波特率的提高，串口误码率会显著提高。如何测定一个串口设备的误码率，业内有些利用PC机做的软件来测试，但是PC的波特率可选项不多，不能测试一些不常见的波特率。同时PC本身的时钟精度也不一定很高，测试出来的误码率也不一定是被测设备发送错误，也可能是PC自己接收错误导致。从而导致现有技术中串口误码率测试准确率存在偏差，测试效果也不好。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明针对现有技术中串口误码率测试准确率存在偏差，测试效果不好的技术问题，提供一种串口误码率测试方法及装置、计算机设备、可读存储介质，本发明隐藏方式控制串口输出和输入，成本低，实现简单，测试准确率高，安全性高。
一种串口误码率测试方法，其中，所述方法包括：
当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；
接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
读取错误接收计数，获得具体的错误信息。
所述串口误码率测试方法，其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤包括：
预先设置一测试单板，采用精度高于一预定值的时钟芯片为串口提供时钟信号；
采用POWERPC处理器作为主控芯片，采用NS16550串口用于对各种错误的检测功能。
所述串口误码率测试方法，其中，所述接收到被测设备的串口发过来的数据并保存的步骤包括：
NS16550串口收到正确的串口数据存储到其自带的FIFO中，并且通知CPU去读取；
如果是接收到错误的串口数据，会以各种错误计数形式通知CPU。
所述串口误码率测试方法，其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
将被测设备与所述测试单板，采用串口直连方式。
所述串口误码率测试方法，其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
将被测设备与测试单板，设置串口的属性相同，分别包括数据位，停止位，奇偶位，以及波特率。
所述串口误码率测试方法，其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
每个波特率测试两轮，由被测试串口设备分别发第一数据和第二数据给测试设备，每个数据发送指定数量次。
所述串口误码率测试方法，其中，所述读取错误接收计数，获得具体的错误信息的步骤之后还包括：
修改波特率。
一种串口误码率测试装置，其中，所述装置包括：
波特率发送控制模块，用于当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；
接收模块，用于接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
比较判断模块，用于接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
波特率误码率计算模块，用于当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
读取模块，用于读取错误接收计数，获得具体的错误信息。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项所述串口误码率测试方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述的串口误码率测试方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
根据本发明实施方式提供的方法，当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；读取错误接收计数，获得具体的错误信息。通过本方法对串口误码率进行测试，采用隐藏方式控制串口输出和输入，成本低，实现简单，测试准确率高，安全性高。
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中记载的一些实施例，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为本发明实施例中一种串口误码率测试方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中一种串口误码率测试装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
图4为本发明实施例的测试单板结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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做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。
发明人经过研究发现，现有技术中随着波特率的提高，串口误码率会显著提高。如何测定一个串口设备的误码率，业内有些利用PC机做的软件来测试，但是PC的波特率可选项不多，不能测试一些不常见的波特率。同时PC本身的时钟精度也不一定很高，测试出来的误码率也不一定是被测设备发送错误，也可能是PC自己接收错误导致。即现有技术中串口误码率测试准确率存在偏差，测试效果不好的技术问题。
为了解决上述问题，在本发明实施例中，设置测试单板，采用高精度时钟芯片为串口提供时钟信号，采用POWERPC处理器作为主控芯片，其自带的NS16550串口具备稳定的工作能力，并且具备串口各种错误的检测功能。NS16550串口收到正确的串口数据会存储到其自带的FIFO中，并且通知CPU去读取。如果是接收到错误的串口数据，会以各种错误计数形式通知CPU。软件通过读取错误统计来或者各种误码计数。
其中，本发明中所述采用精度高于一预定值的时钟芯片，时钟芯片顾名思义该芯片可稳定产生时钟信号，一般采取普通晶振的话，可能会出现频率不稳定，不精确，频偏等问题，但是这里乙们为了保证测试单板的串口波特率是最精确的，所以需要具有高精度的时钟为前提，时钟芯片频率越接近单位时间/单位时间内周期数，则精度越高。
本发明实施例采用精度高于一预定值的时钟芯片，采用范围值为-40至85℃范围内，最大误差±5.0ppm(约2.5分钟/年)。采用在0至50℃范围内，最大误差±3.8ppm(小于2分钟/年)。可选择具有内置高稳定性温度补偿晶振的芯片。
下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例中串口误码率测试方法，所述方法包括：
S1、当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备。
本发明实施例中在具体实施时，如图4所示，图4为本发明实施例的测试单板结构示意图，预先设置一测试单板，采用精度高于一预定值的时钟芯片为串口提供时钟信号；采用POWERPC处理器作为主控芯片，采用NS16550串口用于对各种错误的检测功能。
如图4所示，其中：
1、时钟(即时钟芯片)：用于可以生成频率和峰值稳定的正弦波，在数字电路中为CPU提供标准的脉冲信号，因为CPU在运行的过程中需要一个脉冲信号，作为自己执行指令的触发信号，可以简单理解为当CPU收到一个脉冲之后，可以执行一次指令；
2、CPU，本实施例中CPU采用POWERPC处理器作为主控芯片：用于配置串口、处理串口的收发数据，计数、计算误码率等作用；
3、串口：包括TX(发送)线、RX(接收)线，GND(接地)线，用于对被测试设备提供的接口，用于对接被测试单板；本实施例中3、串口采用NS16550串口用于对各种错误的检测功能。
在一种实施方式中，将被测设备与所述测试单板，采用串口直连方式，例如被测串口设备与本测试单板通过一米内的串口线直连。并将被测设备与测试单板，设置串口的属性相同，分别包括数据位，停止位，奇偶位，以及波特率。例如设置分别为数据位8bit，停止位1bit，奇偶位0，波特率支持9600～115200。
本发明实施例中在具体实施时，对测试单板，采用高精度时钟芯片为串口提供时钟信号，采用POWERPC处理器作为主控芯片，其自带的NS16550串口具备稳定的工作能力，并且具备串口各种错误的检测功能。NS16550串口收到正确的串口数据会存储到其自带的FIFO中，并且通知CPU(即主控芯片)去读取。如果是接收到错误的串口数据，会以各种错误计数形式通知CPU。软件通过读取错误统计来或者各种误码计数。
本发明每个波特率测试两轮，由被测试串口设备分别发第一数据和第二数据给测试设备，每个数据发送指定数量次。例如对被测单板与本测试单板，采用串口直连方式，串口线长度在1米范围内。测试的波特率从9600开始，一直到115200。每种波特率测试两轮，发送的数据分别为0x55和0xaa，被测串口设备每轮都会发送一百万相同内容的数据给本测试单板。
本发明实施例中，每个波特率测试两轮发送一百万相同内容作用是？
两轮是为了用于对比，每轮发送一百万相同内容的作用是只有当数据足够多时，所产生的误差积累下来便可以很清晰地有直观的反映；
当采取精确的11.0592MHz时钟芯片，假设分频(/3/32)后得到的频率是无限接近与115200Hz；如果采取12MHz的时钟芯片，或者是采取精度不高的11.0592MHz的频率，则不管如何倍/分频都无法得到准确的115200的波特率，这点说明时钟芯片频率要选对，精度要选高；
在保证了测试单板产生的波特率是精度非常高的前提下，才能测出被测试单板的串口误码率；
在双方都采用115200的波特率下，如果测试单板的波特率就是115200，假设被测试单板的实际波特率并没有完全契合115200的波特率，假设为115201(1s内存在1个位的误差)，那么乙们再假设双方的串口设置均为数据位8bit，停止位1bit，奇偶位0，再加上默认有的1个开始位，相当于1个字节需要10个位，再经过10s后，双方的数据就会出现1个字节的偏差；数据量越多的话，偏差多少就很明显了；
通俗点来理解，就好比甲乙双方都有一个表，但是乙的表相对甲的表比较准，假设甲的表每天都会比乙多出1s，2个月内，乙们可能看不出差别(忽略秒针)，但是过了2个月之后，甲的时间就会比乙快了1分钟，而且时间过得越长，这偏差就会越大。
S2、接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
本发明实施例中，当测试单板接收到数据和会保存到本地内存中，最后统计正确接收的数据个数。例如通过NS16550串口收到正确的串口数据存储到其自带的FIFO中，并且通知CPU去读取；如果是接收到错误的串口数据，会以各种错误计数形式通知CPU。
S3、接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
本发明实施例中，接收完毕后，计算接收个数，同时比较接收到的数据与发送是否一致，除去内容不一致的计数。
本发明实施例中，具体是如何比较接收到的数据与发送是否一致？为什么要除去内容不一致的计数？因为测试单板与被测试单板都约定发送的数据是0x55，当测试单板收到的数据不是0x55时，假设是0x54，则证明收到的数据与发送不一致；
串口正确率＝(接收总数-内容不一致的计数)/接收总数
串口误码率＝内容不一致的计数/接收总数
好处是可以通过数据的反馈来证明被测试单板的串口有问题。
S4、当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
例如，如上所述，当前波特率误码率为两轮测试接收到的总正确字节数除以发送测试的总次数，例如：两轮测试接收到的总正确字节数/200万。
S5、读取错误接收计数，获得具体的错误信息。
例如从NS16550串口中读取错误接收计数，获得具体的错误信息：
本发明实施例中，这里的具体错误信息就如串口误码率，该值越小，则证明被测试串口的波特率精度高、越稳定等；
假设单位时间内，被测试单板发送的总数据为100个字节，测试单板在单位时间内收到了100个字节后，将内容不一致的计数，假设为3，除以总数100，那么得出来的串口误码率为3％；串口正确率则为97％；
本发明实施例中还可以修改波特率，重复上述步骤，直到波特率合格结束。
在一个实施例中，本发明提供了一种串口误码率测试装置，如图2所示，所述装置包括：
波特率发送控制模块21，用于当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；
接收模块22，用于接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
比较判断模块23，用于接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
波特率误码率计算模块24，用于当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
读取模块25，用于读取错误接收计数，获得具体的错误信息；具体如上所述。
在一个实施例中，本发明提供了一种计算机设备，该设备可以是终端，内部结构如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种自然语言模型的生成方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图3所示的仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；
接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
读取错误接收计数，获得具体的错误信息；具体如上所述。
其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤包括：
预先设置一测试单板，采用精度高于一预定值的时钟芯片为串口提供时钟信号；
采用POWERPC处理器作为主控芯片，采用NS16550串口用于对各种错误的检测功能。
其中，所述接收到被测设备的串口发过来的数据并保存的步骤包括：
NS16550串口收到正确的串口数据存储到其自带的FIFO中，并且通知CPU去读取；
如果是接收到错误的串口数据，会以各种错误计数形式通知CPU。
其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
将被测设备与所述测试单板，采用串口直连方式。
其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
将被测设备与测试单板，设置串口的属性相同，分别包括数据位，停止位，奇偶位，以及波特率。
其中，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
每个波特率测试两轮，由被测试串口设备分别发第一数据和第二数据给测试设备，每个数据发送指定数量次。
其中，所述读取错误接收计数，获得具体的错误信息的步骤之后还包括：
修改波特率；具体如上所述。
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
根据本申请实施方式提供的串口误码率测试方法及装置、计算机设备、可读存储介质，根据本发明实施方式提供的方法，当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；读取错误接收计数，获得具体的错误信息。通过本方法对串口误码率进行测试，采用隐藏方式控制串口输出和输入，成本低，实现简单，测试准确率高，安全性高。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种串口误码率测试方法，其特征在于，所述方法包括：
当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；
接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
读取错误接收计数，获得具体的错误信息。
2.根据权利要求1所述串口误码率测试方法，其特征在于，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤包括：
预先设置一测试单板，采用精度高于一预定值的时钟芯片为串口提供时钟信号；
采用POWERPC处理器作为主控芯片，采用NS16550串口用于对各种错误的检测功能。
3.根据权利要求2所述串口误码率测试方法，其特征在于，所述接收到被测设备的串口发过来的数据并保存的步骤包括：
NS16550串口收到正确的串口数据存储到其自带的FIFO中，并且通知CPU去读取；
如果是接收到错误的串口数据，会以各种错误计数形式通知CPU。
4.根据权利要求2所述串口误码率测试方法，其特征在于，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
将被测设备与所述测试单板，采用串口直连方式。
5.根据权利要求2所述串口误码率测试方法，其特征在于，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
将被测设备与测试单板，设置串口的属性相同，分别包括数据位，停止位，奇偶位，以及波特率。
6.根据权利要求2所述串口误码率测试方法，其特征在于，所述当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备的步骤还包括：
每个波特率测试两轮，由被测试串口设备分别发第一数据和第二数据给测试设备，每个数据发送指定数量次。
7.根据权利要求1所述串口误码率测试方法，其特征在于，所述读取错误接收计数，获得具体的错误信息的步骤之后还包括：
修改波特率。
8.一种串口误码率测试装置，其特征在于，所述装置包括：
波特率发送控制模块，用于当进行串口误码率测试时，采用精度高于一预定值的时钟芯片作为波特率发生器，发送指定数量相同内容的数据给被测设备；
接收模块，用于接收到被测设备的串口发过来的数据并保存；
比较判断模块，用于接收完毕后，统计正确接收的数据个数，同时比较判断接收到的数据与发送的数据是否一致；除去内容不一致的计数；
波特率误码率计算模块，用于当前波特率误码率为测试接收到的总正确字节数除以所述指定数量；
读取模块，用于读取错误接收计数，获得具体的错误信息。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述串口误码率测试方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的串口误码率测试方法的步骤。
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2019
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