专利名称：飞行器集成测试通用接口检测与控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接口检测与控制器，特别是一种飞行器集成测试通用接口检测与 控制器。
背景技术：
在航空航天飞行器地面集成测试实验中，各个系统之间信号传输复杂，需要进行 大量的数据交换。在测试时，这些信号需要连接到各种接口上，且能被检测到，并进行分析 和控制。众所周知，接口设备多，在电联测试时，检测数据交互复杂，就需要人工将相应的接 口连接到检测设备上或与其断开。当测试对象接口种类多且线路复杂时，这样的工作非常 繁琐，必须对每条接线人工确认并进行手工插拔连接，按对应线路连接好后，再逐一进行检 查，这样的实验效率低下且易出错。有些接口传输的是强电流等，会对操作人员生命安全造 成威胁。传统的接口管理方法是使用继电器简单的通断接口，不能满足复杂测试设备的要 求，且对接口数据传输的方式不了解，只能在接口数据已知的前提下进行。

发明内容
为了克服现有的飞行器测试接口复杂的不足，本发明提供一种飞行器集成测试通 用接口检测与控制器。禾_模拟开关和A/D将输入接口上的信号采集到从控制器上，利用 协议检测算法，将采集的信号数据进行处理，判断出信号属于哪一类，并将处理的结果传到 主控制器，主控制器根据判断结果，控制多路开关，将检测出来的信号传送的相应的收发器 上，主控制器通过收发器检测出信号的详细信息，将信号通过串口上传到上位机，完成信号 监测与控制。由于通过软件远程检测和控制硬件接口，可以避免人工频繁切换接口和控制 接口通断，实现远程计算机自动识别接口协议类型，自动配置硬件接口开关、切换操作，并 能按需求监测接口数据并储存。本发明解决其技术问题所采用的技术方案一种飞行器集成测试通用接口检测 与控制器，其特点是包括输入接口 1 η、干扰屏蔽电路1 η、接口控制电路、协议检测电 路、数据监测电路和串口，所述接口控制电路包括继电器阵列、多选一开关、通道选通控制 电路；所述协议检测电路包括模拟开关、A/D采集电路和从控制器；所述数据监测电路包括 多路开关、CAN收发器、串口收发器、429收发器、1553B收发器和主控制器；用户通过上位机 将输入接口 1 η与其他接口的通断指令通过串口发送到数据监测电路的主控制器，主控 制器接收到指令之后，解析并按指令改变继电器阵列，通过多选一开关将相应的接口联通 或断开；接口控制电路将输入接口 1 η的信号输入到协议检测电路的模拟开关上，从控制 器控制模拟开关，逐次将输入接口 1 η中的各个引脚接入到A/D采集电路，并测量各个引 脚电压值，保存所测的电压值数据，数据测量完成后，进行协议判断，并将检测出输入接口 1 η所传输数据的类型判断结果数据发送到数据监测电路；数据监测电路中的主控制器 配置接口控制电路，选择具体的输入接口 1 η，将其信号输入到接口控制电路上，根据之 前协议检测的结果，将信号通过多路开关选通到对应的收发器上，主控制器通过收发器统计信号数据及速率，并将统计结果通过串口上传给上位机客户端。本发明的有益结果是本发明利用模拟开关和A/D将输入接口上的信号采集到从 控制器上，利用协议检测算法，将采集的信号数据进行处理，判断出信号属于哪一类，并将 处理的结果传到主控制器，主控制器根据判断结果，控制多路开关，将检测出来的信号传送 的相应的收发器上，主控制器通过收发器检测出信号的详细信息，将信号通过串口上传到 上位机，完成信号监测与控制。由于通过软件远程检测和控制硬件接口，避免了人工频繁切 换接口和控制接口通断，实现了远程计算机自动识别接口协议类型，自动配置硬件接口开 关、切换操作，并能按需求监测接口数据并储存。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作详细说明。


图1是本发明飞行器集成测试通用接口检测与控制器系统框图。图2是本发明飞行器集成测试通用接口检测与控制器的系统工作流程图。图3是图1中协议检测电路祥图。图4是图3的协议检测流程图。图5是图1中数据监测电路祥图。图6是图5的数据监测流程图。图7是图1中接口控制电路祥图。图8是图7的接口控制流程图。
具体实施例方式本发明主要针对航天航空中通用串行总线，提出一种通用接口检测、监测及控制 电路。采用通用的串口 DB9传输数据，以减少各种不同接口之间转换的复杂性，提高通用 行，并为数据采集，软件算法等的实施提供的方便。参照图1 8，飞行器集成测试通用接口检测与控制器包括输入接口 1 η、干扰 屏蔽电路1 η、接口控制电路、协议检测电路、数据监测电路和串口，串口型号RS232。信号通过输入接口 1 η，经过干扰屏蔽电路，到达接口控制电路。接口控制电路 将要检测一路信号接入到协议检测电路，协议检测电路通过协议检测算法，检测出输入接 口 1 η所传输数据的类型，并将检测结果发送给数据监测电路，并由数据监测电路将检测 结果通过串口 RS232发送给上位机客户端软件。协议检测电路检测出输入接口 1 η的协议之后，再由接口控制电路将检测到输 入接口 1 η的信号传给数据监测电路，数据监测电路统计信号的详细信息，如数据流及传 输速率等，并将检测结果通过串口传回上位机客户端软件。上位机客户端软件根据接收到输入接口 1 η的信息，配置输入接口 1 η的连 通状态，将配置指令通过串口 RS232传给数据监测电路，数据监测电路根据指令配置接口 控制电路，将输入接口 1 η连接到指令要求的接口之上或断开，完成接口的检测和控制。飞行器集成测试通用接口检测与控制器的系统工作流程(2. 1)判断输入接口 1是否有信号。若有，则采集输入接口 1上各引脚电压，分析 通信协议类型，若没有，检测线路移位至输入接口 2 ；以此类推，完成判断输入接口 1 η是否有信号。信号从输入接口 1进入到接口控制电路，由接口控制电路将输入接口 1的信号输 入到协议检测电路中，再由协议检测电路判断是否有信号输入？若有，则采集信号，若没 有，继续判断输入接口 2中是否有信号输入；以此类推，完成判断输入接口 1 η是否有信 号输入。(2.2)采集输入接口 1 η各个引脚电压，分析通讯协议类型。由协议检测电路采集保存数据，并判断通讯协议类型。(2.3)判断输入接口 1 η上的所有接口引脚是否检测完毕，若是，将结果发送给 数据监测电路，并由其通过串口上传协议检测结果报文至上位机客户端软件，若否，继续进 行步骤(2. 1)判断当前输入接口 1 η是否有信号；由协议检测电路对输入接口 1 η进行处理，并判断是否完成当前接口的协议检 测，若没有，则继续采集信号并进行协议检测，若完成协议检测，将协议检测结果传给数据 监测电路，并由数据监测电路将检测结果通过串口 RS232上传给上位机客户端软件；(2. 4)数据监测电路通过串口 RS232上传协议检测结果报文至上位机客户端软 件。由协议检测电路将检测结果数据发送到数据监测电路中，数据监测电路把检测结 果数据通过串口 RS232上传到上位机客户端软件中。上位机客户端软件将检测结果显示在 软件界面上。(2. 5)等待用户操作，生成用户指令并下载至数据监测电路中。用户可以通过上位机客户端软件，操作相关指令，上位机客户端软件将指令信息 通过串口 RS232传至数据监测电路中。(2. 6)数据监测电路判断是否停止系统，若没有，继续进行步骤(2. 7)判断是否为 线路配置指令，若有，结束运行。数据监测电路根据指令内容，进行相关动作，如指令是结束运行，则停止工作，进 入休眠，若没有接到此指令，按其他相关指令执行。(2. 7)数据监测电路判断是否为线路配置指令，若有，继续进行步骤(2. 9)判断是 否停止数据监测指令，若否，转入执行步骤(2. 5)等待用户操作，生成用户指令并下载至数 据监测电路中。数据监测电路判断指令是否为线路配置指令。(2.8)映射物理线路驱动执行机构。数据监测电路中根据线路配置指令，配置接口控制电路；(2. 9)判断是否停止数据监测指令，若否，继续进行步骤(2. 10)监听报文并开始 计时，若是，结束运行。数据监测电路判断是否有数据监测指令，若没有，则停止工作，进入休眠，若有此 指令，按相关程序执行；(2. 10)数据监测电路监听报文并开始计时。数据监测电路根据协议信息监听报文，并开始计时；(2. 11)计算输入接口 1 η监测统计结果。数据监测电路根据监听得到的报文信息，统计出结果；
(2. 12)数据监测电路通过串口 RS232上传监测统计信息至上位机客户端软件。转 入执行(2.9)判断是否停止数据监测指令，并继续判断是否有上位机客户端软件发出停止 数据监测指令，若有，系统工作结束，若没有，继续执行(2. 10)监听报文并开始计时。数据监测电路将统计的结果通过串口 RS232上传至上位机客户端软件，并监听是 否有停止数据监测指令，若有此指令，继续监测，若没有此指令，判断是否有停止系统指令， 并按指令执行相关动作；(2. 13)监测线路移位至输入接口 2 η。数据监测电路开始监测输入接口 2 η ；(2. 14)终止线路监测。数据监测电路终止线路监测。协议检测电路包括模拟开关、A/D采集电路和从控制器。接口控制电路将输入接口 1 η的信号输入到协议检测电路的模拟开关上，从控 制器控制模拟开关，逐次将输入接口 1 η中的各个引脚接入到A/D采集电路，并测量各个 引脚电压值，保存所测的电压值数据。数据测量完成后，运行协议检测算法进行协议判断， 并将检测出输入接口 1 η所传输数据的类型判断结果数据发送到数据监测电路，数据监 测电路通过串口 RS232将判断结果反馈给上位机客户端软件。协议检测流程(4. 1)数据监测电路中的控制器自检。数据监测电路启动自检，并将自检指令发给协议检测电路中的从控制器，并等待 从控制器将自检结果反馈；(4. 2)判断系统状态是否健康。若否，执行步骤(4. 11)报警，并生成系统故障报 文，若是，继续执行步骤(4. 3)逐次接入输入接口 1 η对应线路。数据监测电路分析从协议检测电路反馈信息，结合自身自检结果，判断系统是否 健康，若否，发出警报，若是，等待进一步指令。(4. 3)逐次接入输入接口 1 η对应线路组在输入接口 1 η中接入相关接插件。(4. 4)逐次采集输入接口 1 η的各个引脚。数据监测电路向协议检测电路中的从控制器发出启动指令，从控制器开始工作， 控制模拟开关，逐次将输入接口 1 η各个引脚接入到A/D采集电路，测量各个引脚电压值。(4.5)判断输入接口 1 η所有引脚采集是否完毕，若是，继续执行步骤(4.6)存 储测量值并输入逻辑处理单元，若否，返回步骤(4. 4)逐次采集测量引脚。 从控制器判断输入接口 1 η各个引脚数据是否采集完毕，若是，储存数据，若否， 继续控制模拟开关，采集剩余引脚数据。(4. 6)从控制器存储测量值并输入逻辑处理单元。从控制器读取测量值。(4. 7)判断输入接口 1 η是否有信号，若有，继续执行步骤(4. 8)计算分析测量 值，检测通讯协议，若没有，返回步骤(4. 3)逐次接入输入接口 1 η各接插件对应线路组。从控制器处理测量值，并判断是测量值中是否有电压数据，若有，分析测量值，若
6没有，人工检查输入接口。(4. 8)从控制器计算分析测量值，检测通讯协议。从控制器根据测量值信息，执行相应的检测运算，检测输入接口 1 η的通讯协 议。(4. 9)编码测量结果，生成检测结果报文。从控制器将协议检测结果发到数据检测中；(4. 10)编码测量结果，生成检测结果报文。由数据检测电路通过串口 RS232将测量结果上传到上位机客户端软件中。(4. 11)报警，并生成系统故障报文。数据检测电路发出警报，并根据故障类型生成故障报文。数据监测电路包括多路开关、CAN收发器、串口收发器、429收发器、1553B收发器 和主控制器。数据监测电路中的主控制器配置接口控制电路，选择具体的输入接口 1 n，将其 信号输入到接口控制电路上，根据之前协议检测的结果，将信号通过多路开关选通到对应 的收发器上，主控制器通过收发器统计信号数据及速率，并将统计结果通过串口 RS232上 传给上位机客户端软件。数据监测工作流程依以下步骤进行处理(6. 1)协议检测电路将检测到的输入接口 1 η通讯协议，发送给数据监测电路，
并由其上传。数据监测电路中的主控制器将协议检测电路的检测结果通过串口 RS232上传至 上位机客户端软件；(6. 2)上位机客户端软件解析检测结果报文，并通过软件显示。上位机客户端软件解析协议检测结果报文之后显示结果；(6. 3)用户选择监测线路，编码生成监测指令报文。上位机客户端软件根据用户选择监测的输入接口 1 η，将监测指令转换成串口 指令格式；(6. 4)下载串口指令报文至主控制器。上位机客户端软件将串口指令通过串口 RS232下载到主控制器中；(6. 5)主控制器解析监测指令，开始工作。主控制器根据监测指令控制多路开关，选择协议检测电路的检测结果对应的收发 器开始监测接口信号；(6. 6)判断是否通讯错误。若否，则继续进行步骤(6. 7)监听报文，并开始报文计 算并计时，若是，依步骤(6. 11)报警，并生成通讯故障报文。主控制器判断是否检测到通讯错误，若有错误，报警，并生成通讯故障报文，若没 有通讯错误，开始监测报文；(6. 7)主控制器监听报文，并开始报文计算并计时。主控制根据工作的收发器监听报文，统计计数并计时；(6. 8)主控制器计算线路通信统计结果，编码生成监测结果报文。主控制器根据统计的结果，将结果数据转换成串口指令；
(6. 9)串口 RS232上传监测报文至上位机客户端软件。主控制器通过串口 RS232将监测结果上传至上位机客户端软件；(6. 10)主控制器判断是否终止监测，若否，则继续进行步骤(6. 6)判断是否通讯 错误，若是，监测结束。主控制器根据上位机客户端软件发送的指令判断是否为终止检测，若不是，继续 判断接口是否通讯错误，若是，结束检测。(6. 11)报警，并生成通讯故障报文主控制器判断存在通讯故障，开启报警，并通过串口 RS232将通讯故障报文上传 至上位机客户端软件。接口控制电路包括继电器阵列、多选一开关、通道选通控制电路。用户通过上位机客户端软件，选择输入接口 1 η与其他具体接口的通断及它们 之间的连通情况，将指令通过串口 RS232发送到数据监测电路的主控制器，主控制器接收 到指令之后，解析并按指令改变继电器阵列，通过多选一开关将相应的接口联通或断开。接口控制电路工作流程依以下步骤进行处理(8. 1)用户操作上位机客户端软件配置接口连接。用户通过上位机客户端软件，选择输入接口 1 η和其他具体接口的通断及它们 之间的连通情况；(8. 2)编码生成接口配置指令报文。上位机客户端软件根据用户接口选择，将指令转换成串口指令格式；(8. 3)串口下载指令报文至主控制器。上位机客户端软件通过串口 RS232将指令信息发送给主控制器；(8. 4)主控制器解析接口配置指令，生成接口配置映射逻辑表。主控制器根据指令，配置接口控制电路，完成相关输入接口通断或相关输入接口 之间的连接情况；(8. 5)接口控制电路驱动执行机构工作，改变接口状态。接口控制电路根据主控制器指令，配置相关继电器阵列、多选一开关、通道选通控 制电路按指令工作。(8. 6)主控制器判断接口配置是否成功，若成功，则继续进行步骤(8. 7)编码生成 配置完成报文，若不成功，进入步骤(8.9)报警并生成配置失败文件。主控制器判断接口配置是否按指令进行，如是，测生成指令配置成功文件，若否， 测报警并生成配置失败文件；(8. 7)编码生成配置完成报文。主控制器生成配置完成报文，并转换成串口指令格式；(8.8)串口上传报文至上位机。主控制器通过串口 RS232将配置完成报文上传至上位机客户端软件中，并在上位 机客户端软件中显示。
权利要求
1. 一种飞行器集成测试通用接口检测与控制器，其特征在于包括输入接口 1 Π、干 扰屏蔽电路1 η、接口控制电路、协议检测电路、数据监测电路和串口，所述接口控制电路 包括继电器阵列、多选一开关、通道选通控制电路；所述协议检测电路包括模拟开关、A/D 采集电路和从控制器；所述数据监测电路包括多路开关、CAN收发器、串口收发器、429收发 器、1553B收发器和主控制器；用户通过上位机将输入接口 1 η与其他接口的通断指令通 过串口发送到数据监测电路的主控制器，主控制器接收到指令之后，解析并按指令改变继 电器阵列，通过多选一开关将相应的接口联通或断开；接口控制电路将输入接口 1 η的信 号输入到协议检测电路的模拟开关上，从控制器控制模拟开关，逐次将输入接口 1 η中的 各个弓I脚接入到A/D采集电路，并测量各个弓I脚电压值，保存所测的电压值数据，数据测量 完成后，进行协议判断，并将检测出输入接口 1 η所传输数据的类型判断结果数据发送到 数据监测电路；数据监测电路中的主控制器配置接口控制电路，选择具体的输入接口 1 η，将其信号输入到接口控制电路上，根据之前协议检测的结果，将信号通过多路开关选通 到对应的收发器上，主控制器通过收发器统计信号数据及速率，并将统计结果通过串口上 传给上位机客户端。
全文摘要
本发明公开了一种飞行器集成测试通用接口检测与控制器，用于解决现有的飞行器测试接口复杂的技术问题。技术方案是利用协议检测电路中的模拟开关和A/D采集电路，将输入接口上的信号采集到从控制器上，并判断出信号属于哪一类后，将判断结果传到数据监测电路的主控制器，主控制器根据判断结果，控制多路开关，将检测出来的信号传送的相应的收发器上，主控制器将收发器检测出信号通过串口上传到上位机，完成信号监测与控制。由于通过软件远程检测和控制硬件接口，避免了人工频繁切换接口和控制接口通断，实现了远程计算机自动识别接口协议类型，自动配置硬件接口开关、切换操作，并能按需求监测接口数据并储存。
文档编号G01R19/00GK102004474SQ201010284600
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者岳晓奎, 李彬, 苏海峰, 袁建平 申请人:西北工业大学