DE4415398C2 - Testgerät für Schnittstellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Testgerät für Schnittstellen von Daten- und Steuerleitungen zu überprüfender Komponenten. Der­ artige Testgeräte dienen zur Darstellung der Kommandos, die die Komponenten, d. h. bei einer Röntgendiagnostikeinrichtung beispielsweise das bildgebende System und die Kameraeinheit, miteinander austauschen.

In der Zeitschrift Elektronik, Nr. 8, vom 16. April 1987 Seiten 106 bis 108 ist ein Logikanalysatorzusatz für PCs beschrieben, bei dem die Daten abgetastet und gespeichert werden. Zur Weiterverarbeitung werden sie zusammen an den PC übertragen. Durch diesen Logikanalysatorzusatz können elek­ trische Signale auf dem Monitor eines Rechners wie bei einem Oszilloskop wiedergegeben werden. Die Interpretation der dar­ gestellten Signale wird von dem Benutzer übernommen.

In der DE 39 33 222 A1 ist eine Meßeinrichtung beschrieben, die aus einzelnen Meßmodulen und einer Anzeigevorrichtung besteht. Die einzelnen Meßmodule mit unterschiedlichen Funk­ tionen können wahlweise verwendet werden. Im PC ist das Meß­ programm zur Steuerung der Meßmodule gespeichert.

In der Zeitschrift Elektronik 21/1992, Seite 52, ist ein Bus Analyser als ein spezieller Logikanalysator beschrieben. Die Logikana­ lyse beschränkt sich auf bestimmte Triggerbedingungen.

In der Zeitschrift "Elektronik Informationen", Nr. 4, 1981, Seite 261 ist in einer Produktinformation ein spezielles Testgerät und Simulator für einen Datenbus beschrieben, das sich durch interaktive Dialoge umprogrammieren läßt. Über einen eingebauten Bildschirm können die Daten dargestellt wer­ den. Ebenfalls läßt sich ein interner Simulator mit einem separaten Speicher für Simulationsprogramme aktivieren.

Eine Überprüfung der Bilddaten, eine Bewertung der übertrage­ nen Kommandos oder gar eine Simulation einzelner Geräte sowie eine einfache Anpassung an unterschiedliche Auswertefunktio­ nen läßt sich durch derartige Testgeräte jedoch nicht bewerk­ stelligen.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Testgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, daß eine einfache jedoch leicht variierbare Überprüfung der Schnittstellen zwischen zwei Komponenten, einem bildgebenden System und einer Kamera­ einheit einer Röntgendiagnostikeinrichtung, ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Testgerät mit einer Schaltungsanordnung, die Steckanschlüsse, an diese angeschlossene Pegelumsetzer, ein Bauelement mit flexibler Logik zur Auswertung der auf den Daten- und Steuer­ leitungen übertragenen Daten, Speichermittel und eine Reset-Logik aufweist, und mit einem über eine Schnittstelle an der Schaltungsanordnung anschließbaren Computer zur Wiedergabe der Ergebnisse der Auswertung versehen ist, wobei das Bauele­ ment mit flexibler Logik mittels des Computers mit Testmodu­ len entsprechend seiner Anwendung ladbar ist. Dadurch erhält man ein einfaches Testgerät, das durch einen IBM-kompatiblen Personalcomputer bedient werden kann. Das Testgerät enthält spezielle Hardware zur Auswertung der Bilddaten-Schnittstelle und der Schnittstelle für die Steuerbefehle, die jeweils mit der gewünschten Bedien- und Auswertesoftware geladen werden kann.

Während der eigentliche Bilddatenstrom bereits in der Schal­ tungsanordnung ausgewertet bzw. erzeugt wird, werden die Kon­ troll- und Kommandodaten erst im Computer verarbeitet. Die beiden Datenströme werden in einem gemeinsamen Datenstrom zwischen Schaltungsanordnung und Computer ausgetauscht.

Die Schaltungsanordnung besitzt keinerlei Prozessoren. Die Protokollauswertung, Erzeugung und Auswertung der Kommunika­ tion erfolgen ausschließlich in der Hardware des Bauelementes mit flexibler Logik. Dieses Bauelement ist ein ladbares Gate-Array, eine sogenannte Flexible Logik Element Matrix (FLEX).

Das Testgerät läßt sich vorteilhaft in einer Röntgendiagno­ stikeinrichtung einsetzen, wenn es zwischen einem bildgeben­ den System und einer Kameraeinheit geschaltet ist und die Schnittstellenbefehle sowohl vom bildgebenden System als auch von der Kameraeinheit überprüft.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Testgerät in mehrere Modi schaltbar ist, wobei in einem ersten Modus eine Überprüfung der Schnittstellenbefehle zwischen bildgebenden System und Kameraeinheit erfolgt, in einem zweiten Modus das Testgerät ein bildgebendes System und in einem dritten Modus das Testgerät eine Kameraeinheit simuliert.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Einsatz des Testgerätes in einer Röntgendiagnostikeinrichtung und

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Aufbau der in Fig. 1 darge­ stellten Schaltungsanordnung.

In Fig. 1 ist ein bildgebendes System 1 und eine Kameraein­ heit 2 einer Röntgendiagnostikeinrichtung dargestellt. Wei­ terhin sind als Testgerät für das bildgebende System 1 und die Kameraeinheit 2 eine Schaltungsanordnung 3 und ein Com­ puter 4 vorgesehen, wobei in den das System 1 und die Kame­ raeinheit 2 verbindenden Datenbus 5 und Steuerbus 6 die Schal­ tungsanordnung 3 eingeschleift ist. Über ein Verbindungskabel 7 ist die Schaltungsanordnung 3 mit dem Computer 4 verbunden.

In Fig. 2 ist der Aufbau der Schaltungsanordnung 3 des Test­ gerätes näher dargestellt. Den Hauptbestandteil bildet ein Bauelement 10 mit flexibler Logik, einem Baustein mit einer "Flexible Logik Element Matrix" (FLEX). Diese Bausteine ent­ halten (wie Gate-Arrays) eine digitale Schaltung, welche vom Benutzer selbst definiert werden kann. Im Gegensatz zu Gate-Arrays, in welchen die Schaltung fest programmiert ist, kann die Schaltung hier je nach Anforderung in den Baustein gela­ den werden. Je nach auszuführenden Tests wird in die Schal­ tungsanordnung 3 des Testgerätes eine andere Hardware gela­ den.

Über Steckanschlüsse 11 und 12 wird der Datenbus 5 sowohl von dem bildgebenden System 1 als auch der Kameraeinheit 2 einge­ schleift. Über Pegelumsetzer 13 bis 16, beispielsweise RS485-Treiber, die die Pegel der RS485-Schnittstellen dem internen TTL-Pegel anpassen, werden die gelieferten Bilddaten dem Bau­ element 10 zugeführt bzw. die von dem Bauelement 10 erzeugten oder weitergeleiteten Bilddaten der Kameraeinheit 2 zuge­ führt. Über weitere Steckanschlüsse 17 bis 19 für die Steuer­ daten ist der Steuerbus 6 entweder direkt oder aufgetrennt über Pegelumsetzer 20 bis 22 (RS232-Treiber zur Anpassung des Pegels der RS232-Schnittstelle an dem internen TTL-Pegel) mit dem Bauelement 10 verbunden. Über einen weiteren, an einem Steckanschluß 23 für die serielle Schnittstelle zum Computer 4 angeschlossenen Pegelumsetzer 24 wird der Datenstrom mit dem Computer 4 ausgetauscht.

Weiterhin sind mit dem Bauelement 10 Speichermittel 25 bis 27 verbunden, die beispielsweise aus einem FIFO-Speicher 25, der in einem kurzen Zeitabschnitt Daten zwischenspeichert, wenn der Computer 4 beschäftigt ist und keine Daten über die seri­ elle Schnittstelle abnimmt, einem RAM-Speicher 26, in dem Daten vom Bauelement 10 zwischengespeichert oder auch Pro­ gramme geladen werden können, und einem EEPROM-Speicher 27 bestehen können, in dem mehrere Hardwaremodule vom Bauelement 10 programmiert und auch wieder gelöscht werden können. Auf einem Display 28 können beispielsweise Statusanzeigen wieder­ gegeben werden. Eine ebenfalls mit dem Bauelement 10 verbun­ dene Reset-Logik 29 wirkt als Starter und dient zur Ladeun­ terstützung.

Die Schaltungsanordnung 3 wird bei einem Einschalten zurück­ gesetzt, kann aber auch über einen Taster (nicht dargestellt) neu gestartet werden. Eine derartige Rücksetzung (RESET) führt immer zu einem erneuten Laden der Hardware, das durch die Reset-Logik 29 bewirkt und gesteuert wird. Über eine externe Logik wird sichergestellt, daß vom EEPROM-Speicher 27 geladen wird.

Die Schaltungsanordnung 10 konfiguriert sich nach einem RESET selbst. Über Adress- und Datenleitungen werden vom EEPROM-Speicher 27 die nötigen Hardwareinformationen geladen. Dazu lädt sich die Schaltungsanordnung 3 zuerst das Basismodul. Dieses Modul erlaubt insbesondere das Starten anderer Testmo­ dule. Darüber hinaus kann mit dem Basismodul auch der EEPROM-Speicher 27 gelöscht und neu beschrieben werden. Anschließend wird das gewünschte Testmodul geladen, so daß die Schaltungs­ anordnung eine neue Funktionalität aufweist.

In einem ersten Modus überprüft das Testgerät die Schnitt­ stelle für die Bilddaten, die das bildgebende System 1 der Kameraeinheit 2 über den Datenbus 5 zuführt, sowie die Steu­ erbefehle, die das bildgebende System 1 und die Kameraeinheit 2 auf dem Steuerbus 6 austauschen. Auftretende Fehler werden erkannt und auf dem Computer 4 protokolliert.

In einem weiteren Modus kann die Schaltungsanordnung 3 des Testgerätes eine Kameraeinheit 2 simulieren. Es empfängt dabei die Bilddaten, die es jedoch nicht auswertet, aber die Übertragung überprüft. Über den Datenbus 5 und den Steuerbus 6 kann es aber simulierte Fehler vorgeben, die von dem bild­ gebenden System 1 erkannt werden müssen.

In einem weiteren Modus wird das bildgebende System 1 simu­ liert, indem Testbilder in verschiedenen Auflösungen an die Kameraeinheit 2 gesendet werden. Auch werden Fehlerbedingun­ gen simuliert und das Verhalten der Kameraeinheit 2 über­ prüft.

Für diese verschiedenen Modi wird das Bauelement 10 mit fle­ xibler Logik entsprechend den Kommandos von dem Computer 4 mit Testmodulen aus dem EEPROM-Speicher 27 geladen.

Die Schaltungsanordnung 3 verfügt über eine serielle Schnitt­ stelle zum Computer 4. Über den Steckanschluß 23 dieser Schnittstelle werden alle Informationen mit der Schaltungsan­ ordnung 3 ausgetauscht. Durch Multiplexen werden die Auswer­ tung der Bilddaten und die Steuerdaten über diese Schnitt­ stelle verschachtelt übertragen. Dies ist möglich, da die Schnittstellen für die Steuerdaten wesentlich langsamer arbeiten als die Schnittstelle zum Computer 4.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Testgerätes erhält man eine Schaltungsanordnung 10 zur Erfassung der Daten, die entsprechend den gewünschten Anforderungen leicht angepaßt und mit einem IBM-kompatiblen Personalcomputer mit der Bedien- und Auswertesoftware auf einfache Weise bedient werden kann. Das Testgerät enthält spezielle Hardware zur Auswertung der Bilddaten-Schnittstelle und der Schnittstelle für die Steuerbefehle.

Claims (7)

1. Testgerät für Schnittstellen von Daten- (5) und Steuer­ leitungen (6) zu überprüfender Komponenten (1, 2), mit einer Schaltungsanordnung (3), die Steckanschlüsse (11, 12, 17 bis 19), an diese angeschlossene Pegelumsetzer (13 bis 16, 20 bis 22), ein Bauelement (10) mit flexibler Logik zur Auswer­ tung der auf den Daten- (5) und Steuerleitungen (6) übertra­ genen Daten, Speichermittel (25 bis 27) und eine Reset-Logik (29) aufweist, und mit einem über eine Schnittstelle (23) an die Schaltungsanordnung (3) anschließbaren Computer (4) zur Wiedergabe der Ergebnisse der Auswertung, wobei das Bauelement (10) mit flexibler Logik mittels des Computers (4) mit Testmodulen entsprechend seiner Anwendung ladbar ist.

2. Testgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Testgerät (3, 4) zwi­ schen ein bildgebendes System (1) und eine Kameraeinheit (2) einer Röntgendiagnostikeinrichtung geschaltet ist.

3. Testgerät nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Testgerät (3, 4) die Schnittstellenbefehle sowohl vom bildgebenden System (1) als auch von der Kameraeinheit (2) überprüft.

4. Testgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Test­ gerät (3, 4) in mehrere Modi schaltbar ist.

5. Testgerät nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in einem ersten Modus eine Überprüfung der Schnittstellenbefehle zwi­ schen bildgebendem System (1) und Kameraeinheit (2) erfolgt.

6. Testgerät nach Anspruch 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Modus das Testgerät (3, 4) ein bildgebendes System (1) simuliert.

7. Testgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß in einem dritten Modus das Testgerät (3, 4) eine Kameraeinheit (2) simuliert.