基于PCI总线的便携式总线测试仪的设计

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2015年19期 133

基于PCI 总线的便携式总线测试仪的设计

刘 斌

中航通飞研究院有限公司，广东 珠海 519040

摘要：便携式总线测试仪的设计来源于某型飞机ARINC429和RS422总线测试的需要，机上地面试验的特殊性要求设备体积小、重量轻、便于携带。PCI 总线成熟、可靠、价格低廉，在现实中应用非常广泛，可以很好的用于便携式总线测试仪的设计。 关键词：PCI 总线；便携式；总线测试；429总线 中图分类号：TP216 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)19-0133-02

1 前言

便携式总线测试仪的设计来源是某型飞机ARINC429总线和RS422总线测试的需要。要求便携式总线测试仪体积小、重量轻、便于携带，通过被测设备的测试口的连接器可以直接读取并解析429和422信号，在总线测试仪上能直观的看到信号的具体信息。

2 设计依据

便携式总线测试仪主要用于飞机地面保障测试，设计依据主要参照：

HB 3461-92 飞机地面保障设备通用技术要求 GJB 1132-91 飞机地面保障设备通用规范

GJB 1622-93 航空电气和电子设备的测试设备通用规范

GJB 181-1986 飞机供电特性及对用电设备的要求 GJB 312-1987 飞机维修品质规范 3 设计要求

便携式总线测试仪针对机载设备的测试端口进行总线测试，测试软件支持多任务并行处理，支持多个总线同时采集、显示并能对采集后的数据进行基本的解析及相关提示信息等。

3.1 硬件设计要求

便携式总线测试仪要求体积小、重量轻、方便携带，可以用于试验室内及外场飞机地面试验。

3.2 软件设计要求

软件设计要求通用性强，便于操作，具体如下： a) RS422、ARINC429总线数据采集功能； b) 采用Windows 操作系统；

c) 支持多任务并行处理，支持多个总线同时采集、显示；

d) 对采集后的数据能进行基本的解析，若有错误进行报告提示；

e) 数据显示功能，显示风格要有多样性，且可以灵活切换，比如：单画面加载多曲线显示、多画面加载多曲线显示、光标拖拽比较等，最终显示风格由甲方决定；

f) 数据记录功能，能够记录所有采集数据，并加时间戳后统一存储，方便随时对数据进行分析；

g) 数据回放功能，对记录的数据进行回放显示； h) 支持ICD 文件的导入/导出； i) 各总线ICD 可配置，配置文件格式支持xml 、txt 等； j) 能进行总线协议测试分析； k) 能进行总线负荷测试分析；

l) 人机界面对实时操作的响应小于200ms 。当后台操作超过1s 时，需激活进度指示，通知用户剩余操作的大概时间；

m) 界面简洁直观；

n) 能对采集后的数据依据总线ICD 做出基本的分析并报告相关的错误；

o) 支持报告模板编辑，并根据模板产生测试报告； p) 系统稳定可靠，具有良好的可扩展性和可维护性。 4 设计方案 4.1 硬件设计

4.1.1 硬件选型设计

硬件选型以支持两个以上PCI 插槽（一个用于插429板卡，另一个用于插422板卡）的加固型军用笔记本作为硬件运行平台， 体积小、重量轻、方便携带。

4.1.2 成熟架构设计

系统设计选用成熟的通用PCI 总线技术构建，技术成熟、性能优异，是一种坚固的基于PC 电脑的测量和自动化平台，适用于构造大型、复杂和通用式测试平台。

4.1.3 通用性设计

根据设计要求构建一个灵活可扩展的便携式总线测试仪，系统中硬件资源有预留，满足未来升级和可拓展的需求。在满足功能和性能的前提下，优先采用成熟的货架产品，搭建系统硬件平台。

此外，为了实现系统的通用性，硬件设计与集成过程应充分考虑系统的适应性和扩展能力，并采用标准化的测试集成方式，不仅要定义标准的信号接口，而且对测试系统的布局、测试资源的连接、测试系统的接地与屏蔽、可靠性与安全性设计等关键技术都要制定严格的设计规范。

采用模块化设计，便于维护，扩展性强。通过该系统可完成内场或外场总线数据测试通讯、数据记录、解算及故障数据采集

数据分析

ICD 数据库

ICD 数据结构

如上图所示，从总线上采集到的消息信息根据消息过滤块根据从消息库送来的消息信息在ICD 数据库找到相应的ICD 信息，并根据ICD 信息对消息数据进行分析，将分析结果送到界面上进行显示，该过程是实时性的，数据回放过程与该过程类似，区别仅是数据回放过程是一个单步执行的非实时性过程。数据保存过程也是从消息库中将相关信息送到数据文件中进行保存。

4.2.2 ICD 配置设计

a) 定义422/429信息流ICD ：包含名称、描述的通用属、消息、传送地址和长度的消息属性、元素、类型、长、单位的共享元素属性；

b) 定义422/429消息ICD ：包括消息名、描、传递类型、字、字节对齐方、传送地、接收地址等通用属性和元素映射属性以及元素名字、起始、总位、对齐方式；

c) 定义422/429原始数据到工程单位转换ICD ，每一个

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