CN114697237B - 总线通信周期的测试系统、方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种总线通信周期的测试系统、方法。其中，该系统包括：通信协议，用于上位机装置和下位机装置的通信；下位机装置，用于接收启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置；上位机装置，用于发送启动监测的请求和接收下位机装置发送的测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期。使得总线通信周期的测试系统安装更加灵活，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及核电技术领域，尤其涉及一种总线通信周期的测试系统、方法和计算机可读存储介质。
背景技术
相关技术中，对总线通信周期的测试采用间接、手动测试的手段，例如通过示波器抓取总线波形人工进行判断，或者通过在总线通信设备的固件中插入测试代码进行测试。但是上述的测试方法会导致测试效率低、测量不准确，搭建测试环境繁琐的问题。因此，如何更好的实现总线通信周期的测试成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种总线通信周期的测试系统。该系统使得总线通信周期的测试系统安装更加灵活，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性。
本申请的第二个目的在于提出一种总线通信周期的测试方法。
本申请的第三个目的在于提出另一种总线通信周期的测试方法。
本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种总线通信周期的测试系统，所述方法包括：通信协议，用于上位机装置和下位机装置的通信；所述下位机装置，用于接收启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置；所述上位机装置，用于发送所述启动监测的请求和接收所述下位机装置发送的所述测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期。
根据本申请实施例的总线通信周期的测试系统，可通过通信协议实现上位机装置和下位机装置的通信，其中，上位机装置可将启动监测请求发送给下位机装置，下位机装置接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期，使得总线通信周期的测试系统安装更加灵活，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性，且通过上下位机装置的结构设计，可实现远距离测量和测量通道的扩展，使该系统适用于恶劣工业现场、水下、危险环境等多种场合，环境适应性得到了很大提高。
根据本申请的一个实施例，所述总线包括RS485总线和/或RS422总线。
根据本申请的一个实施例，所述下位机装置包括：串口收发模块，用于将接收的两路串口差分信号转换为单端信号电路，其中，一路为半双工的RS485总线接口信号转换为单端信号电路，另一路为全双工的RS422总线接口信号转换为单端信号电路；测量与通信模块，用于接收所述串口收发模块发送的信号，及对所述总线进行测试；电源管理模块，用于实现下位机各部分功能电路所需电源的二次转换以及电源输入端口的防护。
根据本申请的一个实施例，所述串口收发模块中的每路所述串口差分信号转换为单端信号电路的结构相同，其中，所述串口收发模块包括：接口保护电路，用于为所述下位机装置的被测信号端口提供瞬态过压防护；串并转换电路，用于将所述总线差分信号转换为单端信号；电气隔离电路，用于将所述总线与所述下位机装置进行电气隔离。
根据本申请的一个实施例，所述串并转换电路和所述电气隔离电路由集成串口收发器芯片LTM2881实现。
根据本申请的一个实施例，所述测量与通信模块，包括：可编程逻辑芯片，用于对所述总线通信周期的测量，及与所述上位机装置的数据通信；以太网协议栈芯片，用于与上位机装置的接口和通信；存储芯片，用于存储被测串口所述总线的参数信息，及设置的所述下位机装置的网络参数；网络变压器，用于以太网接口的电气隔离。
根据本申请的一个实施例，所述电源管理模块，包括：接口保护电路，用于对电源端口的过压、欠压、过流进行保护；DC/DC电源隔离单元，用于供电输入与所述下位机装置的电气隔离；DC/DC电压转换电路，用于各级电压转换。
根据本申请的一个实施例，所述下位机装置，还包括：接收模块，用于接收所述上位机装置发送的设置总线参数信息指令、设置网络参数信息指令。
根据本申请的一个实施例，所述上位机装置，包括：参数设置模块，用于设置所述总线参数信息；发送模块，用于将设置所述总线参数信息的指令、所述网络参数配置指令发送至所述下位机装置。
根据本申请的一个实施例，所述总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。
根据本申请的一个实施例，所述设置网络参数信息用于重新设置装置的网络参数，其中，所述网络参数信息包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
根据本申请的一个实施例，所述上位机装置，还包括：显示与存储模块，用于显示所述测试结果，并将所述测试结果进行存储。
根据本申请的一个实施例，所述上位机装置，还包括：统计模块，用于对所述测试结果进行统计。
根据本申请的一个实施例，所述通信协议为UDP通信协议。
为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种总线通信周期的测试方法，所述方法应用于上位机装置，所述方法包括：发送启动监测请求；接收测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期。
根据本申请实施例的总线通信周期的测试方法，通过将启动监测请求发送至下位机装置，下位机装置接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性。
根据本申请的一个实施例，所述发送启动监测请求之前，设置总线参数信息和网络参数信息，并将设置的所述总线参数信息的指令、设置的网络参数信息的指令发送至下位机装置。
根据本申请的一个实施例，所述接收测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期，包括：接收字节间隔测量结果，并对所述字节间隔测量结果遍历识别判断；判断所述字节间隔大于第一阈值时，确定所述字节间隔为帧间隔，并将所述帧间隔作为所述总线通信周期。
根据本申请的一个实施例，所述判断所述字节间隔不大于第一阈值时，采用人工方式对所述总线数据帧中的每帧字节长度进行手动识别。
为达到上述目的，本申请第三方面实施例提出了总线通信周期的测试方法，所述方法应用于下位机装置，所述方法包括：接收启动监测请求时，对所述总线通信周期进行测试；将测试结果以数据包形式进行发送。
根据本申请实施例的总线通信周期的测试方法，通过接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性。
根据本申请的一个实施例，还包括：接收设置的总线参数信息的指令、设置的网络参数信息的指令。
根据本申请的一个实施例，所述接收启动监测请求时，对所述总线通信周期进行测试，包括：接收启动监测请求时，接收所述总线的差分电平信号；将所述差分电平信号转换为单端电平信号；采用预设计数方式，监测到接收字节的停止位时，将所述字节的停止位作为起点，计算与下一个字节的间隔时间。
根据本申请的一个实施例，所述总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。
根据本申请的一个实施例，所述网络参数信息包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
为达到上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请第二方面或第三方面实施例所述的总线通信周期的测试方法。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请一个实施例的总线通信周期的测试系统的示意图；
图2是根据本申请一个实施例的下位机装置的示意图；
图3是根据本申请一个实施例的串口收发模块的示意图；
图4是根据本申请一个实施例的测量与通信模块的示意图；
图5是根据本申请一个实施例的电源管理模块的示意图；
图6是根据本申请一个实施例的数据包发送的示意图；
图7是根据本申请一个实施例的总线通信周期的测试方法的流程图；
图8是根据本申请另一个实施例的总线通信周期的测试方法的流程图；
图9是根据本申请一个实施例的确定字节间隔时间的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
总线通信周期是指在总线中传输的相邻两帧数据报文的间隔。对于工业现场有实时通信要求的应用场合，总线通信周期直接决定了系统的响应时间。例如，对于应用在RS485或RS422物理层的标准总线通信协议，均对总线相邻两帧报文的时间间隔有明确要求。比如Modbus-RTU总线要求需要时长至少为3.5个字符时间的空闲间隔将报文帧区分开，否则就会导致报文帧粘连，引发接收数据错误；并且，在该总线的数据链路层会自动检测两个字符之间的空闲间隔，如果时间间隔大于1.5个字符时间，则会认为报文帧不完整，并被接收站丢弃。因此，对RS485或RS422总线通信周期的测试在相关产品的研发调试以及现场相关问题排查定位过程中具有重要应用价值。
相关技术中，对RS485/422总线通信周期的测试采用间接、手动测试的手段，例如通过示波器抓取总线波形人工进行判断，或者通过在总线通信设备的固件中插入测试代码进行测试。但是上述的测试方法会导致测试效率低、测量不准确，搭建测试环境繁琐的问题。因此，如何更好的实现总线通信周期的测试成为亟待解决的问题。
为此，本申请提出了一种总线通信周期的测试系统、方法和计算机可读存储介质。
图1是根据本申请一个实施例的总线通信周期的测试系统的示意图。需要说明的是，总线通信周期是指在总线中传输的相邻两帧数据报文的间隔。对于工业现场有实时通信要求的应用场合，总线通信周期直接决定了系统的响应时间。
如图1所示，总线通信周期的测试10系统包括通信协议110、下位机装置120和上位机装置130，具体地，
通信协议110，用于上位机和下位机的通信；
下位机装置120，用于接收启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置；
上位机装置130，用于发送启动监测的请求和接收下位机装置发送的测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期。
也就是说，基于通信协议110，上位机装置130将启动监测的请求发送至下位机装置120，下位机装置120接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置130，上位机装置130接收到该测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期。
其中，总线包括RS485总线和/或RS422总线。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，下位机装置120包括：串口收发模块1201，用于将接收的两路串口差分信号转换为单端信号电路，其中，一路为半双工的RS485总线接口信号转换为单端信号电路，另一路为全双工的RS422总线接口信号转换为单端信号电路；测量与通信模块1202，用于接收所述串口收发模块发送的信号，及对所述总线进行测试；电源管理模块1203，用于实现下位机各部分功能电路所需电源的二次转换以及电源输入端口的防护。
需要说明的是，串口收发模块1201中的每路串口差分信号转换为电路的结构相同，均由接口保护电路、串并转换电路、电气隔离电路组成，也就是说，如图3所示，串口收发模块1201包括：接口保护电路，用于为下位机装置的被测信号端口提供瞬态过压防护；串并转换电路，用于将总线差分信号转换为单端信号；电气隔离电路，用于将总线与下位机装置进行电气隔离。
其中，被测信号端口可理解为下位机装置的通信接口。
其中，接口保护电路实现为下位机装置的被测信号端口提供瞬态过压防护，这种瞬态过压可能来源于雷电感应、人体静电接触放电、大功率感性负载的开关动作感应等；电气隔离电路实现将总线与下位机装置进行电气隔离，这样既可防止总线上产生的意外过压损坏下位机装置，同时可避免下位机装置上的两个总线接口相互电气干扰。
其中，串并转换电路和电气隔离电路由集成串口收发器芯片LTM2881实现。
在本申请的一个实施例中，测量与通信模块1202包括：可编程逻辑芯片，用于对总线通信周期的测量，及与上位机装置的数据通信；以太网协议栈芯片，用于与上位机装置的接口和通信；存储芯片，用于存储被测串口总线的参数信息，及设置的下位机装置的网络参数；网络变压器，用于以太网接口的电气隔离。
例如，如图4所示，可编程逻辑芯片可为FPGA可编程逻辑芯片，以太网协议栈芯片可为以太网协议栈MAC或PHY芯片。
例如，以太网协议栈MAC或PHY芯片可用于实现符合IEEE 802.3以太网通信标准的物理层、数据链路层、传输层、网络层协议功能，从而实现与上位机装置的接口和通信。
例如，存储芯片用于设置的下位机装置的网络参数，其中，网络参数包括装置网络端口的IP地址和端口号。
在本申请的一个实施例中，电源管理模块1203包括：接口保护电路，用于对电源端口的过压、欠压、过流进行保护；DC/DC电源隔离单元，用于供电输入与下位机装置的电气隔离；DC/DC电压转换电路，用于将电压各级转换。
其中，电气隔离可理解为下位机装置中的供电电源端口与其他端口电气隔离，其中电气隔离的作用是防止供电电源中的噪声干扰下位机内部的其他功能电路。
例如，如图5所示，DC/DC电源隔离单元，用于供电输入与下位机装置的电气隔离，还可将DC9-36V输入电压转换成DC5V。例如，DC/DC电压转换电路，可将5V电源转换成装置各功能电路所需要的电压，包括3.3V、2.5V、1.2V。
在本申请的一个实施例中，下位机装置还包括接收模块，其中，接收模块用于接收上位机装置发送的设置总线参数信息指令、网络参数配置指令。
其中，总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。
其中，网络参数配置用于重新设置装置的网络参数，其中，网络参数包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
例如，下位机装置在接收启动监测请求时，同时接收网络参数配置指令，在以太网网络层自动获取上位机装置的IP地址和端口号。
需要说明的是，上位机装置和下位机装置可通过通信协议进行通行，进而实现上位机装置和下位机装置的数据及指令传输，其中，通信协议为UDP通信协议。
也就是说，上位机装置和下位机装置以UDP协议方式进行通信，例如以太网物理层、数据链路层、网络层、传输层协议均由硬件协议栈芯片W300实现。
例如下位机装置与上位机装置通信接口的网络参数包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。MAC地址的前5个字节分别设置为00、08、DC、04、05，最后一个字节与IP地址的最后一个字节绑定，避免MAC地址产生冲突。子网掩码设置为255.255.255.0。IP地址和端口号由上位机装置通过下发命令的方式随意设定，重新设定后自动存储在装置内部的EEPROM存储器中。例如装置出厂默认IP地址：192.168.10.127，端口号：8075。
在本申请的一个实施例中，下位机装置将测试结果以数据包形式发送至上位机装置时，例如下位机装置将RS485总线上周期传输的固定个数的字节间隔测量结果周期发送到上位机，如图6所示，每包数据由“起始符”、“配置信息区”、“字节间隔测量结果”组成，共1266字节。“起始符”固定为16’ha5b5，标示数据包的开始；“配置信息区”用于发送相关的参数配置信息，目前预留；“字节间隔测量结果”区由连续测量的300个字节的时间间隔结果组成，每个字节间隔的测量结果用4个字节表示。
在本申请的一个实施例中，上位机装置130，还包括：统计模块，用于对测试结果进行统计。
也就是说，下位机装置将测试结果发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果并对测试结果进行统计。
根据本申请实施例的总线通信周期的测试系统，可通过通信协议实现上位机装置和下位机装置的通信，其中，上位机装置可将启动监测请求发送给下位机装置，下位机装置接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期，使得总线通信周期的测试系统安装更加灵活，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性，且通过上下位机装置的结构设计，可实现远距离测量和测量通道的扩展，使该系统适用于恶劣工业现场、水下、危险环境等多种场合，环境适应性得到了很大提高。
为了本领域人员更容易理解本申请，本申请还提出了一种总线通信周期的测试方法，所述方法应用于上位机装置，如图7所示，总线通信周期的测试方法包括：
S710，发送启动监测请求。
在本申请的实施例中，上位机装置可将启动监测请求发送至下位机装置，以使下位装置接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试。
其中，发送启动监测请求之前，上位机装置需要设置总线参数信息和网络参数信息，并将设置的所述总线参数信息的指令、设置的网络参数信息的指令发送至下位机装置。
其中，所述总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。网络参数信息包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
S720，接收测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期。
在本申请的实施例中，可接收字节间隔测量结果，并对字节间隔测量结果遍历识别判断，在判断字节间隔大于第一阈值时，确定字节间隔为帧间隔，并将帧间隔作为总线通信周期。
在本申请的一个实施例中，判断字节间隔不大于第一阈值时，采用人工方式对总线数据帧中的每帧字节长度进行手动识别。
也就是说，如果被测总线两个帧的帧间隔小于设定的最小帧间隔，此时就会发生帧粘连，通过该装置无法识别，需要通过人工判断每帧字节长度的方式进行手动识别，例如帧长度不在通信协议约定的正确长度范围内，则判断发生了帧粘连或不完整帧。
在本申请的一个实施例中，上位机装置接收到测试结果，可通过显示界面显示测试结果，同时可以EXCEL文件格式存储测量数据。
在本申请的一个实施例中，上位机装置接收到测试结果，还可对测试结果进行统计，能自动统计被测帧最大、最小长度，字节间隔、帧间隔最大与最小值，以及设置测试结果合格范围、测量结果超时报警指示。
根据本申请实施例的总线通信周期的测试方法，通过将启动监测请求发送至下位机装置，下位机装置接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性。
为了本领域人员更容易理解本申请，图8是根据本申请另一个实施例所提供的总线通信周期的测试方法的流程图，所述方法应用于下位机装置，如图8所示，该总线通信周期的测试方法可以包括：
S810，接收启动监测请求时，对总线通信周期进行测试。
在本申请的实施例中，基于UDP通信协议，上位机装置可将启动监测请求发送至下位机装置，进而下位机装置接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试。
在本申请的一个实施例中，下位机装置还可接收设置的总线参数信息的指令、设置的网络参数信息的指令。
其中，总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。网络参数信息包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
例如，下位机装置在接收启动监测请求时，同时接收网络参数配置指令，在以太网网络层自动获取上位机装置的IP地址和端口号。
在本申请的一个实施例中，接收启动监测请求时，可接收总线的差分电平信号，然后将差分电平信号转换为单端电平信号，采用预设计数方式，监测到接收字节的停止位时，将字节的停止位作为起点，计算与下一个字节的间隔时间。
举例而言，总线的差分电平信号经过串口接收模块后，转换成单端电平信号进入到FPGA芯片，FPGA芯片通过计数时钟计数的方式，如图9所示，在监测到每个字节的停止位后,以该字节停止位为起点，测量与下一个接收字节的间隔时间t1、t2。例如测量结果用4个字节表示，其值为代表计数时钟个数的计数值。例如计数时钟为1MHz，实测计数值为32’h00_00_05_FE，则测量其时间间隔为：1534us。
S820，将测试结果以数据包形式进行发送。
在本申请的实施例中，下位机装置对总线通信周期进行测试后，可通过数据包的形式将测试结果发送至上位机装置。
例如下位机所测量的字节时间间隔结果按顺序以数据包的方式发送到上位机，其中由于总线的数据帧长度是不固定的，下位机装置在测量过程中，无法识别出帧内字节间隔与帧间隔。
根据本申请实施例的总线通信周期的测试方法，通过接收到启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置，上位机装置接收到测试结果，并根据测试结果确定总线通信周期，实现了可自动测试总线通信周期，同时提高了通信的可靠性。
需要说明的是，本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括所述至少两个网际协议地址的节点评价请求，其中，所述节点评价设备从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收所述节点评价设备返回的网际协议地址；其中，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其中，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (23)
1.一种总线通信周期的测试系统，其特征在于，包括：
通信协议，用于上位机装置和下位机装置的通信；
所述下位机装置，用于接收启动监测请求时，对总线通信周期进行测试，并将测试结果以数据包形式发送至上位机装置；
所述上位机装置，用于发送所述启动监测的请求和接收所述下位机装置发送的所述测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期；
其中，接收测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期，包括：接收字节间隔测量结果，并对所述字节间隔测量结果遍历识别判断；
判断所述字节间隔大于第一阈值时，确定所述字节间隔为帧间隔，并将所述帧间隔作为所述总线通信周期。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述总线包括RS485总线和/或RS422总线。
3.根据权利要求1或2所述的测试系统，其特征在于，所述下位机装置包括：
串口收发模块，用于将接收的两路串口差分信号转换为单端信号电路，其中，一路为半双工的RS485总线接口信号转换为单端信号电路，另一路为全双工的RS422总线接口信号转换为单端信号电路；
测量与通信模块，用于接收所述串口收发模块发送的信号，及对所述总线进行测试；
电源管理模块，用于实现下位机各部分功能电路所需电源的二次转换以及电源输入端口的防护。
4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述串口收发模块中的每路所述串口差分信号转换为单端信号电路的结构相同，其中，所述串口收发模块包括：
接口保护电路，用于为所述下位机装置的被测信号端口提供瞬态过压防护；
串并转换电路，用于将所述总线差分信号转换为单端信号；
电气隔离电路，用于将所述总线与所述下位机装置进行电气隔离。
5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述串并转换电路和所述电气隔离电路由集成串口收发器芯片LTM2881实现。
6.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述测量与通信模块，包括：
可编程逻辑芯片，用于对所述总线通信周期的测量，及与所述上位机装置的数据通信；
以太网协议栈芯片，用于与所述上位机装置的接口和通信；
存储芯片，用于存储被测串口所述总线的参数信息，及设置的所述下位机装置的网络参数；
网络变压器，用于以太网接口的电气隔离。
7.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述电源管理模块，包括：
接口保护电路，用于对电源端口的过压、欠压、过流进行保护；
DC/DC电源隔离单元，用于供电输入与所述下位机装置的电气隔离；
DC/DC电压转换电路，用于各级电压转换。
8.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述下位机装置，还包括：
接收模块，用于接收所述上位机装置发送的设置总线参数信息指令、设置网络参数信息指令。
9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述上位机装置，包括：
参数设置模块，用于设置所述总线参数信息；
发送模块，用于将设置所述总线参数信息的指令、所述网络参数配置指令发送至所述下位机装置。
10.根据权利要求9所述的测试系统，其特征在于，所述总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。
11.根据权利要求9所述的测试系统，其特征在于，所述设置网络参数信息用于重新设置装置的网络参数，其中，所述网络参数信息包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
12.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述上位机装置，还包括：
显示与存储模块，用于显示所述测试结果，并将所述测试结果进行存储。
13.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述上位机装置，还包括：
统计模块，用于对所述测试结果进行统计。
14.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述通信协议为UDP通信协议。
15.一种总线通信周期的测试方法，其特征在于，所述方法应用于上位机装置，所述方法包括：
发送启动监测请求；
接收测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期；
其中，接收测试结果，并根据所述测试结果确定所述总线通信周期，包括：
接收字节间隔测量结果，并对所述字节间隔测量结果遍历识别判断；
判断所述字节间隔大于第一阈值时，确定所述字节间隔为帧间隔，并将所述帧间隔作为所述总线通信周期。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述发送启动监测请求之前，设置总线参数信息和网络参数信息，并将设置的所述总线参数信息的指令、设置的网络参数信息的指令发送至下位机装置。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述判断所述字节间隔不大于第一阈值时，采用人工方式对所述总线数据帧中的每帧字节长度进行手动识别。
18.一种总线通信周期的测试方法，其特征在于，所述方法应用于下位机装置，所述方法包括：
接收启动监测请求时，对所述总线通信周期进行测试；
将测试结果以数据包形式进行发送，其中，确定所述总线通信周期的方式为：接收字节间隔测量结果，并对所述字节间隔测量结果遍历识别判断；判断所述字节间隔大于第一阈值时，确定所述字节间隔为帧间隔，并将所述帧间隔作为所述总线通信周期。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：接收设置的总线参数信息的指令、设置的网络参数信息的指令。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述接收启动监测请求时，对所述总线通信周期进行测试，包括：
接收启动监测请求时，接收所述总线的差分电平信号；
将所述差分电平信号转换为单端电平信号；
采用预设计数方式，监测到接收字节的停止位时，将所述字节的停止位作为起点，计算与下一个字节的间隔时间。
21.根据权利要求16或19所述的方法，其特征在于，所述总线参数信息包括数据位信息、波特率、最小帧间隔信息，其中，数据位信息包括起始位、停止位、校验位。
22.根据权利要求16或19所述的方法，其特征在于，所述网络参数信息包括MAC地址、子网掩码、IP地址、端口号。
23.一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如权利要求15至17中任一项所述的总线通信周期的测试方法或实现如权利要求18至22中任一项所述的总线通信周期的测试方法。
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