CN113391965A - 一种航空总线通用测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空总线通用测试装置及测试方法，装置包括机箱和上位机，机箱内部设置有母板和转接板，母板上设置有CPU模块和FPGA模块，转接板与FPGA模块电连接，转接板上设置有航空总线子卡卡座，用于插接待测试航空总线子卡。上位机获取与待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并将获取的解析数据发送至FPGA模块，FPGA模块根据接收的解析数据对待测试航空总线子卡和CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析。本发明提供的测试装置及测试方法，能够兼容多种类型的航空总线协议，可有效检测航空总线子卡在低温/高温，振动环境下的工作故障，将缺陷的航空总线子卡及时的筛选出来，保证航空总线系统的正常通信。
Description
技术领域
本发明涉及航空机载设备技术领域，特别涉及一种航空总线通用测试装置及测试方法。
背景技术
航空总线作为机载航电系统的重要组成部分，作用是完成航电设备各个子系统之间的高速通信，因此对保证飞行安全有着重要的意义。
航空总线通信子卡是航电设备重要的通信部件，对航电系统通信有着重要作用，因此高可靠性的航空总线通信子卡对于航空电子设备的正常工作有着极其重要的意义。由于飞机在整个服役当中经历严酷的自然环境、电磁环境和振动环境，从起飞到降落，从低温到高温，经历一系列的严酷的载荷过程。所以有必要对航空总线通信子卡在使用前进行测试，保证航空总线在恶劣环境下的正常工作。
然而，航空总线的类型有很多，现有的测试装置只能对某一种航空总线进行测试，不能兼容其他类型的航空总线协议，为测试带来了不便。
发明内容
本发明实施例提供了一种航空总线通用测试装置及测试方法，用以解决现有技术中现有的测试装置只能对某一种航空总线进行测试，而不能兼容其他类型的航空总线的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种航空总线通用测试装置，包括：机箱和上位机；
机箱内部设置有母板和转接板，母板上设置有CPU模块、FPGA模块以及多个VPX插槽，转接板与VPX插槽电连接，同时转接板上设置有航空总线子卡卡座，航空总线子卡卡座用于插接待测试航空总线子卡；
母板上的VPX插槽、FPGA模块和CPU模块依次电连接，CPU模块也与上位机电连接；
上位机用于获取与待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并将获取的解析数据发送至FPGA模块，FPGA模块根据接收的解析数据对待测试航空总线子卡和CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析；CPU模块用于执行测试程序以对航空总线子卡进行测试。
在一种可能的实现方式中，航空总线子卡卡座为VPX连接器。
在一种可能的实现方式中，机箱的外侧面上设置有电源接口，电源接口与母板上的CPU模块、FPGA模块和VPX插槽电连接，电源接口用于插接电源线缆。
在一种可能的实现方式中，电源接口为航空插座。
在一种可能的实现方式中，母板上具有电源转换电路，电源转换电路用于将电源线缆输入的电源转换为CPU模块、FPGA模块和VPX插槽需要的电压。
在一种可能的实现方式中，上位机通过数据线缆与母板上的CPU模块电连接。
另一方面，本发明实施例提供了一种航空总线通用测试方法，包括：
将待测试航空总线子卡插接在对应的航空总线子卡卡座上；
进行航空总线组网连接；
使用上位机获取与待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并获取测试程序；
将获取的解析数据和测试程序分别加载至FPGA模块和CPU模块；
CPU模块通过测试程序对待测试航空总线子卡进行测试，在测试过程中，FPGA模块利用解析数据对待测试航空总线子卡和CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析。
在一种可能的实现方式中，完成对待测试航空总线子卡的测试后，CPU模块将测试结果上报给上位机，上位机生成并打印测试报告。
在一种可能的实现方式中，FPGA模块通过内部共享内存，完成对待测试航空总线子卡和CPU模块之间数据的交换和总线协议解析。
在一种可能的实现方式中，对待测试航空总线子卡的测试内容包括：误码率测试和通信模式测试。
本发明中的一种航空总线通用测试装置及测试方法，具有以下优点：
兼容多种类型的航空总线协议，可有效检测航空总线子卡在低温/高温，振动环境下的工作故障，将缺陷的航空总线子卡及时的筛选出来，保证航空总线系统的正常通信，排除存在缺陷的航空总线子卡，提高系统可靠性，保证航电系统安全，提高飞机出勤率和作战效能，有着极大的经济和现实意义。
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航空总线通用测试装置的组成示意图；
图2为本发明实施例提供的一种航空总线通用测试方法的流程图。
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。
图1为本发明实施例提供的一种航空总线通用测试装置的组成示意图。本发明提供了一种航空总线通用测试装置，包括：机箱和上位机；
机箱内部设置有母板和转接板，母板上设置有CPU模块、FPGA模块以及多个VPX插槽，转接板与VPX插槽电连接，同时转接板上设置有航空总线子卡卡座，航空总线子卡卡座用于插接待测试航空总线子卡；
母板上的VPX插槽、FPGA模块和CPU模块依次电连接，CPU模块也与上位机电连接；
上位机用于获取与待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并将获取的解析数据发送至FPGA模块，FPGA模块根据接收的解析数据对待测试航空总线子卡和CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析；CPU模块用于执行测试程序以对航空总线子卡进行测试。
示例性地，母板上VPX插槽的数量为6个，因此可以支持2块、4块或6块航空总线子卡的同时测试，且VPX插槽为标准3U结构。转接板不但用于固定待测试航空总线子卡，而且还能够将各种总线类型的待测试航空总线子卡统一连接至母板上，以建立待测试航空总线子卡和CPU模块的连接。在CPU模块执行的测试程序控制下，测试数据在相邻两个待测试航空总线子卡之间互传，以测试不同通信模式下的性能以及数据传输过程中的误码率。
在本发明的实施例中，上位机中具有FPGA仿真器，FPGA仿真器能够根据需要测试的航空总线的类型生成解析数据，而测试程序则由上位机通过以太网下载得到。
在一种可能的实施例中，航空总线子卡卡座为VPX连接器。
在一种可能的实施例中，机箱的外侧面上设置有电源接口，电源接口与母板上的CPU模块、FPGA模块和VPX插槽电连接，电源接口用于插接电源线缆。
示例性地，电源线缆输入的电源为28V直流电，电源接口可以为航空插座。
在一种可能的实施例中，母板上具有电源转换电路，电源转换电路用于将电源线缆输入的电源转换为CPU模块、FPGA模块和VPX插槽需要的电压。
示例性地，电源转换电路能够将电源线缆输入的28V直流电转换为5V直流电，并供应给CPU模块、FPGA模块和VPX插槽。
在一种可能的实施例中，上位机通过数据线缆与母板上的CPU模块电连接。
示例性地，通过数据线缆连接CPU模块和上位机，可以使机箱和上位机分离，机箱及其内部的组件能够单独进行高低温、振动等测试，而上位机则不会受到影响。上述数据线缆可以和电源线缆共用一根线缆，也可以使用两根单独的线缆。CPU模块上具有以太网接口，数据线缆插接在该以太网接口上。
本发明还提供了一种航空总线通用测试方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：
S200、将待测试航空总线子卡插接在对应的航空总线子卡卡座上。
示例性地，待测试航空总线子卡数量应为2块、4块或6块，将待测试航空总线子卡插接在航空总线子卡卡座上时，应按顺序依次插接，使每个待测试航空总线子卡都有相邻的待测试航空总线子卡。
S201、进行航空总线组网连接。
示例性地，将电源线缆和数据线缆与母板连接，待各个组件、模块正常通信之后，即完成组网连接。
S202、使用上位机获取与待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并获取测试程序。
示例性地，打开上位机电源后，上位机即可正常工作。上位机中具有FPGA仿真器，测试人员选择需要测试的总线类型后，FPGA仿真器即生成相应的解析数据，该解析数据由上位机通过CPU模块发送给FPGA模块，或者通过单独的数据传输通道发送给FPGA模块。同时，在测试人员选择需要测试的总线类型后，上位机通过以太网下载对应的测试程序，然后将测试程序通过数据线缆发送至CPU模块。
S203、将获取的解析数据和测试程序分别加载至FPGA模块和CPU模块。
示例性地，在上位机对FPGA模块和CPU模块进行复位后，FPGA模块和CPU模块再分别加载上述解析数据和测试程序。
S204、CPU模块通过测试程序对待测试航空总线子卡进行测试，在测试过程中，FPGA模块利用解析数据对待测试航空总线子卡和CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析。
示例性地，CPU模块执行测试程序后，测试数据即被发送至待测试航空总线子卡，并在相邻的待测试航空总线子卡之间互传。在数据传输过程中，CPU模块会调整数据传输模式，并监测误码率。数据传输模块包括点对点数据传输、多对点数据传输和点对多数据传输等模式。
在一种可能的实施例中，完成对待测试航空总线子卡的测试后，CPU模块将测试结果上报给上位机，上位机生成并打印测试报告。
示例性地，在完成测试报告打印后，关闭上位机电源和母板上的电源供应，整个测试过程结束。
在一种可能的实施例中，FPGA模块通过内部共享内存，完成对待测试航空总线子卡和CPU模块之间数据的交换和总线协议解析。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种航空总线通用测试装置，其特征在于，包括：机箱和上位机；
所述机箱内部设置有母板和转接板，所述母板上设置有CPU模块、FPGA模块以及多个VPX插槽，所述转接板与所述VPX插槽电连接，同时所述转接板上设置有航空总线子卡卡座，所述航空总线子卡卡座用于插接待测试航空总线子卡；
所述母板上的VPX插槽、FPGA模块和CPU模块依次电连接，所述CPU模块也与所述上位机电连接；
所述上位机用于获取与所述待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并将获取的解析数据发送至所述FPGA模块，所述FPGA模块根据接收的解析数据对所述待测试航空总线子卡和所述CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析；所述CPU模块用于执行测试程序以对所述航空总线子卡进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种航空总线通用测试装置，其特征在于，所述航空总线子卡卡座为VPX连接器。
3.根据权利要求1所述的一种航空总线通用测试装置，其特征在于，所述机箱的外侧面上设置有电源接口，所述电源接口与所述母板上的CPU模块、FPGA模块和VPX插槽电连接，所述电源接口用于插接电源线缆。
4.根据权利要求3所述的一种航空总线通用测试装置，其特征在于，所述电源接口为航空插座。
5.根据权利要求3所述的一种航空总线通用测试装置，其特征在于，所述母板上具有电源转换电路，所述电源转换电路用于将所述电源线缆输入的电源转换为所述CPU模块、FPGA模块和VPX插槽需要的电压。
6.根据权利要求1所述的一种航空总线通用测试装置，其特征在于，所述上位机通过数据线缆与所述母板上的CPU模块电连接。
7.应用于权利要求1中一种航空总线通用测试装置的测试方法，其特征在于，包括：
将待测试航空总线子卡插接在对应的航空总线子卡卡座上；
进行航空总线组网连接；
使用上位机获取与所述待测试航空总线子卡的总线类型匹配的解析数据，并获取测试程序；
将获取的所述解析数据和测试程序分别加载至FPGA模块和CPU模块；
所述CPU模块通过所述测试程序对所述待测试航空总线子卡进行测试，在测试过程中，所述FPGA模块利用所述解析数据对所述待测试航空总线子卡和所述CPU模块之间交换的数据进行总线协议解析。
8.根据权利要求7所述的一种航空总线通用测试方法，其特征在于，完成对所述待测试航空总线子卡的测试后，所述CPU模块将测试结果上报给所述上位机，所述上位机生成并打印测试报告。
9.根据权利要求7所述的一种航空总线通用测试方法，其特征在于，所述FPGA模块通过内部共享内存，完成对所述待测试航空总线子卡和CPU模块之间数据的交换和总线协议解析。
10.根据权利要求7所述的一种航空总线通用测试方法，其特征在于，对所述待测试航空总线子卡的测试内容包括：误码率测试和通信模式测试。
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