CN203608197U

CN203608197U - 便携式1553b总线电缆测试设备

Info

Publication number: CN203608197U
Application number: CN201320434989.8U
Authority: CN
Inventors: 颜军; 董文岳; 蒋晓华; 代威威
Original assignee: ZHUHAI ORBITA CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: ZHUHAI ORBITA CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-07-19

Abstract

本实用新型公开一种便携式1553B总线电缆测试设备，包括主机及信号源，主机及信号源通过RS485总线通讯，主机用于依据GJB5186.5-2004和SAE AS4115标准执行1553B总线电缆测试流程，通过RS485总线向信号源发送指令，控制信号源产生1553B激励信号，实时记录被测1553B总线电缆的响应信号数据，并对响应信号数据进行算法分析以得出测试结果；信号源用于产生测试所需的1553B激励信号。本实用新型具有1553B总线电缆的物理特性以及电气性能测试功能，方便携带，适合户内及户外等各种现场作业；符合航天航空、武器装备等国防军工领域保密性的极高要求。

Description

便携式1553B总线电缆测试设备

技术领域

本实用新型涉及电缆测试设备技术领域，具体涉及便携式1553B总线电缆测试设备。

背景技术

1553B总线又称MILSTD1553B总线，是美国军方专为飞机上设备制定的一种信息传输总线标准，也就是设备间传输的协议。而每个国家根据本国的情况，并参考美国的标准制定出自己的总线协议。之后，相关的公司又根据本国的协议标准开发出相应的总线接口模块及测试设备。

星载/舰载/机载设备多基于1553B总线，因此，1553B总线的使用范围越来越广。由于1553B总线电缆加工难度大，且大多采用人工方式加工生产，故其质量受人为因素影响比较大，必须采用专用的测试设备对其进行严格的测试。目前，传统的1553B总线电缆测试设备都是基于工控机的大型机柜式测试设备，在户外环境使用时显得非常不便。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种适合户内及户外等各种现场作业的便携式1553B总线电缆测试设备。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：包括主机及信号源，所述主机及信号源通过RS485总线通讯；所述主机包括工业计算机、数据采集模块、主控板、RS485通讯模块及电源模块，工业计算机与所述数据采集模块、主控板及RS485通讯模块连接，数据采集模块还与主控板连接，主控板还与所述被测1553B总线电缆数据通信，所述RS485通讯模块用于与信号源互连，电源模块用于为所述主机的各模块供电；所述信号源用于产生测试所需的1553B激励信号。

作为具体的技术方案，所述数据采集模块为示波器卡。

作为具体的技术方案，所述主控板包括第一处理器单元、及与第一处理器单元连接的第一1553B总线控制器单元和第一1553B网络匹配单元；所述第一处理器单元提供与工业计算机互连的程控接口；所述第一1553B总线控制器单元用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码；所述第一1553B网络匹配单元与所述被测1553B总线电缆的一端连接，用于对所述响应信号进行调理，并为所述被测1553B总线电缆提供阻抗匹配。

作为具体的技术方案，所述信号源包括主板及电源模块，其中，所述主板用于产生测试所需的1553B激励信号；所述电源模块用于为所述主板供电。

作为具体的技术方案，所述主板包括RS485总线接口单元、第二处理器单元、及与第二处理器单元连接的第二1553B总线控制器单元及第二1553B网络匹配单元；所述RS485总线接口单元用于所述主机与信号源互连；所述第二1553B总线控制器单元用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码，以及与所述第二处理器单元配合产生测试所需的1553B激励信号；所述第二1553B网络匹配单元与所述被测1553B总线电缆的另一端连接，用于对所述激励信号进行调理，并为所述被测1553B总线电缆提供阻抗匹配。

作为具体的技术方案，所述主机还包括与所述工业计算机连接的1553B终端设备功能协议测试分析模块，用于实现对所述被测1553B终端设备的协议分析。

作为具体的技术方案，所述1553B终端设备功能协议测试分析模块包括USB通讯接口单元、第三处理器单元、及与第三处理器单元连接的第三1553B总线控制器单元和1553B驱动单元；所述USB通讯接口单元用于与所述工业计算机之间的互连；所述第三1553B总线控制器单元用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码；所述1553B驱动单元通过1553B总线电缆与所述被测1553B终端设备连接，用于把所述第三1553B总线控制器单元输出的数字信号转化为模拟信号下传到所述被测1553B终端设备，以及把从所述被测1553B终端设备上传的模拟信号转化为数字信号再回传到所述第三1553B总线控制器单元。

本实用新型提供的便携式1553B总线电缆测试设备的有益效果在于：具有1553B总线电缆的物理特性以及电气性能测试功能，同时自备电源，方便携带，适合户内及户外等各种现场作业；其次，主机与信号源采用有线连接，符合航天航空、武器装备等国防军工领域保密性的极高要求。另外，本实用新型提供的便携式1553B总线电缆测试设备还具有1553B终端设备的功能协议测试功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备的总体框图。

图2为本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备中的主机内部结构框图。

图3为本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备的主机中的主控板内部结构框图。

图4为本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备的主机中的1553B终端设备功能协议测试分析模块内部结构框图。

图5为本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备中的信号源内部结构框图。

图6为本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备的信号源中的主板内部结构框图

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例提供的便携式1553B总线电缆测试设备包括主机1及信号源2，主机1及信号源2通过RS485总线3通讯。主机1用于依据GJB5186.5-2004和SAE AS4115标准执行1553B总线电缆测试流程，通过RS485总线向信号源2发送指令，控制信号源2产生1553B激励信号，实时记录被测1553B总线电缆4的响应信号数据，并对响应信号数据进行算法分析以得出测试结果。信号源2用于产生测试所需的1553B激励信号。测试时，主机1及信号源2分别连接于被测1553B总线电缆4的两端。

如图2所示，主机1包括工业计算机11、数据采集模块12、主控板13、1553B终端设备功能协议测试分析模块14、RS485通讯模块15及电源模块16。

工业计算机11与数据采集模块12、主控板13、1553B终端设备功能协议测试分析模块14及RS485通讯模块15连接，用于控制上述模块完成测试流程以及对响应信号数据进行算法分析以得出测试结果。

数据采集模块12为示波器卡，与主控板13连接，用于从主控板13内的1553B网络匹配单元133采集被测1553B总线电缆4的响应信号，并将所采集到的信号波形的上升、下降沿时间、峰-峰值、相位等波形信号数据上传给工业计算机11。

主控板13与被测1553B总线电缆4的一端连接，用于根据测试进程要求，控制被测1553B总线电缆4的数据通信，对被测1553B总线电缆4的两条差分线进行瞬间短路，以及为被测1553B总线电缆4配备终止器。

结合图3所示，主控板13包括第一处理器单元131、第一1553B总线控制器单元132及第一1553B网络匹配单元133。

第一处理器单元131用于提供主控板13与工业计算机11互连的程控接口，并根据工业计算机11的指令，控制第一1553B总线控制器单元132和第一1553B网络匹配单元133执行动作。第一处理器单元131采用FPGA+IP软核的形式来实现，具体为装载1个SPARC V8处理器软核。SPARC V8处理器软核是一个可剪裁的高可靠处理器软核，具备丰富的外围接口，配合外围接口电路，实现一个最小系统。

第一1553B总线控制器单元132用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码。第一1553B总线控制器单元132采用FPGA＋1553B总线控制器软核的形式来实现。第一1553B总线控制器单元132通过并行的数据总线，连接到第一处理器单元131，受控于第一处理器单元131。第一处理器单元131通过RS232接口与工业计算机11连接，接收工业计算机11下传的指令，并根据指令执行相应的操作。例如控制第一1553B总线控制器单元132进行1553B数据的收发，控制第一1553B网络匹配单元133对信号进行调理等。

第一1553B网络匹配单元133与被测1553B总线电缆4的一端连接，用于对响应信号进行调理，并为被测1553B总线电缆4提供阻抗匹配。

继续参看图2，1553B终端设备功能协议测试分析模块14通过1553B总线电缆5与被测1553B终端设备6相连，用于实现对被测1553B终端设备6的协议分析。

结合图4所示，1553B终端设备功能协议测试分析模块14包括USB通讯接口单元144、第三处理器单元141、第三1553B总线控制器单元142及1553B驱动单元143。

USB通讯接口单元144用于实现1553B终端设备功能协议测试分析模块14与工业计算机11之间的互连，完成两者之间数据和指令的传输。

第三处理器单元141用于根据工业计算机11的指令，控制第三1553B总线控制器单元142及1553B驱动单元143执行动作。第三处理器单元141采用FPGA+IP软核的形式来实现，具体为装载1个SPARC V8处理器软核。SPARC V8处理器软核是一个可剪裁的高可靠处理器软核，具备丰富的外围接口，配合外围接口电路，实现一个最小系统。

第三1553B总线控制器单元142用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码。第三1553B总线控制器单元142采用FPGA＋2个1553B总线控制器软核的形式来实现。1553B控制器软核具有错误注入与检测的功能，可以根据工业计算机11的指令，模拟BC/RT/BM，实现与被测1553B终端设备6的数据通讯，产生各种正常或注入相关错误的数据编码，并可检测被测1553B终端设备传输过来的各种编码，实现协议测试。第三1553B总线控制器单元142通过并行数据总线连接到第三处理器单元141，受控于第三处理器单元141。USB通讯接口单元144通过并行的数据总线连接到第三处理器单元141，第三处理器单元141通过USB接口与工业计算机11连接。工业计算机11通过USB通讯接口单元144向第三处理器单元141发送指令以及相关数据，第三处理器单元141接收到指令后，把相关数据传输到第三1553B总线控制器单元142，第三1553B总线控制器单元142根据指令把数据转化为编码，通过1553B驱动单元143转换为模拟信号经1553B总线电缆5下传至被测1553B终端设备6。另外，1553B驱动单元143接收到经1553B总线电缆5上传的被测1553B终端设备6的1553B信号后，把这模拟信号转化为数字信号，传输到第三1553B总线控制器单元142，第三1553B总线控制器单元142对这些数据信号进行解码，转化为相关数据传输到第三处理器单元141，第三处理器单元141把这些数据信号通过USB接口上传到工业计算机11，供工业计算机11分析处理，实现对被测被测1553B终端设备的协议测试。

1553B驱动单元143通过1553B总线电缆5与被测1553B终端设备6连接，用于把第三1553B总线控制器单元142输出的数字信号转化为模拟信号下传到被测1553B终端设备6，以及把从被测1553B终端设备6上传的模拟信号转化为数字信号再回传到第三1553B总线控制器单元142。

继续参看图2，RS485通讯模块15用于实现主机1与信号源2之间的互连，完成两者之间数据和指令的传输。

电源模块16为220V交流电源或可充电锂电池，用于为主机1的各模块供电。

如图5所示，信号源2包括主板21及电源模块22。

主板21与被测1553B总线电缆4的另一端连接，用于对主机1下传输的指令进行解析，并根据指令产生测试所需的1553B激励信号。

结合图6所示，主板21包括RS485总线接口单元214、第二处理器单元211、第二1553B总线控制器单元212及第二1553B网络匹配单元213。

RS485总线接口单元214用于实现主机1与信号源2之间的互连，完成两者之间数据和指令的传输。RS485总线接口单元214采用RS485驱动电路+处理器单元的RS232接口实现。

第二处理器单元211用于根据RS485总线3下传的指令，控制第二1553B总线控制器单元212和第二1553B网络匹配单元213执行动作。第二处理器单元211采用FPGA+IP软核的形式来实现，具体为装载1个SPARC V8处理器软核。SPARC V8处理器软核是一个可剪裁的高可靠处理器软核，具备丰富的外围接口，配合外围接口电路，实现一个最小系统。

第二1553B总线控制器单元212用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码；以及与第二处理器单元211配合产生测试所需的1553B激励信号。第二1553B总线控制器单元212采用FPGA＋1553B总线控制器软核的形式来实现。第二1553B总线控制器单元212通过并行的数据总线连接到第二处理器单元211，并受控于第二处理器单元211。主板21的RS485总线接口单元214是信号源2与工业计算机11互连的专用程控接口，信号源2通过RS485接口与工业计算机11连接，接收工业计算机11下传的指令，并根据指令执行相应的操作，例如控制第二1553B总线控制器单元212产生1553B激励信号，控制第二1553B网络匹配单元213对信号进行调理等。

第二1553B网络匹配单元213与被测1553B总线电缆4的另一端连接，用于对激励信号进行调理，并为被测1553B总线电缆4提供阻抗匹配。

继续参看图5，电源模块22为220V交流电源或可充电锂电池，用于为主板供电。

在本实施例中，主机11配套有测试应用软件。该应用软件提供人性化界面，操作简单快捷，测试过程无须人工干预，测试完成后形成详细的测试报告，测试报告采用Excel文件格式，可进行电子存档或外部打印。

本实用新型不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本实用新型揭露的范围。

Claims

1.一种便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：包括主机及信号源，所述主机及信号源通过RS485总线通讯；所述主机包括工业计算机、数据采集模块、主控板、RS485通讯模块及电源模块，工业计算机与所述数据采集模块、主控板及RS485通讯模块连接，数据采集模块还与主控板连接，主控板还与所述被测1553B总线电缆数据通信，所述RS485通讯模块用于与信号源互连，电源模块用于为所述主机的各模块供电；所述信号源用于产生测试所需的1553B激励信号。

2.如权利要求1所述的便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：所述数据采集模块为示波器卡。

3.如权利要求1所述的便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：所述主控板包括第一处理器单元、及与第一处理器单元连接的第一1553B总线控制器单元和第一1553B网络匹配单元；所述第一处理器单元提供与工业计算机互连的程控接口；所述第一1553B总线控制器单元用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码；所述第一1553B网络匹配单元与所述被测1553B总线电缆的一端连接，用于对所述响应信号进行调理，并为所述被测1553B总线电缆提供阻抗匹配。

4.如权利要求1所述的便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：所述信号源包括主板及电源模块，其中，所述主板用于产生测试所需的1553B激励信号；所述电源模块用于为所述主板供电。

5.如权利要求4所述的便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：所述主板包括RS485总线接口单元、第二处理器单元、及与第二处理器单元连接的第二1553B总线控制器单元及第二1553B网络匹配单元；所述RS485总线接口单元用于所述主机与信号源互连；所述第二1553B总线控制器单元用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码，以及与所述第二处理器单元配合产生测试所需的1553B激励信号；所述第二1553B网络匹配单元与所述被测1553B总线电缆的另一端连接，用于对所述激励信号进行调理，并为所述被测1553B总线电缆提供阻抗匹配。

6.如权利要求1-5任意一项所述的便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：所述主机还包括与所述工业计算机连接的1553B终端设备功能协议测试分析模块，用于实现对所述被测1553B终端设备的协议分析。

7.如权利要求6所述的便携式1553B总线电缆测试设备，其特征在于：所述1553B终端设备功能协议测试分析模块包括USB通讯接口单元、第三处理器单元、及与第三处理器单元连接的第三1553B总线控制器单元和1553B驱动单元；所述USB通讯接口单元用于与所述工业计算机之间的互连；所述第三1553B总线控制器单元用于对测试流程中所需的1553B总线数据进行编码及解码；所述1553B驱动单元通过1553B总线电缆与所述被测1553B终端设备连接，用于把所述第三1553B总线控制器单元输出的数字信号转化为模拟信号下传到所述被测1553B终端设备，以及把从所述被测1553B终端设备上传的模拟信号转化为数字信号再回传到所述第三1553B总线控制器单元。