[發(fā)明專利]一種多功能遠程調試裝置

有效

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• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107360477B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 曹洺赫;施家棟;王建中;趙鵬;劉弘揚;王鶴
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕

1.一種多功能機器人遠程調試裝置，其特征在于：包括：

主處理器，無線通信模塊，接口功能模塊，狀態(tài)監(jiān)測模塊，聲光報警模塊，信息記錄模塊，硬件接口模塊；其中：

上述模塊的連接關系為：其中無線通信模塊中的無線網絡模塊具有兩路通信接口，一路與主處理器相連接，另一路與接口功能模塊相連接；接口功能模塊數據下行端與主處理器相連，數據上行端與硬件接口模塊相連，數據下行端指接口功能模塊通過主處理器接收調試終端數據的傳輸方向，數據上行端指接口功能模塊接收被測試裝置數據，發(fā)送至調試裝置主處理器的數據傳輸方向，狀態(tài)監(jiān)測模塊與硬件接口模塊數據上行端相連，負責監(jiān)測被測試裝置的運行狀態(tài)，并由主處理器采集狀態(tài)監(jiān)測模塊數據；聲光報警模塊與主處理器經驅動電路相連接；信息記錄模塊與主處理器相連；

其中：

主處理器是調試裝置的核心，負責調試指令和數據的發(fā)送，與調試上位機通信，被測裝置狀態(tài)監(jiān)測，狀態(tài)異常報警及數據與日志的記錄；

無線通信模塊用于調試裝置與遠程調試終端建立無線通信連接；

接口功能模塊用于主處理器與被測試裝置的通信數據協(xié)議轉換，是調試裝置中的調試功能執(zhí)行部分；

狀態(tài)監(jiān)測模塊用于監(jiān)測系統(tǒng)的物理運行狀態(tài)，協(xié)同聲光報警模塊及其他功能模塊對被測試裝置出現過壓、過流、過載、高溫的異常情況進行保護和告警；

信息記錄模塊用于調試過程中記錄調試步驟、調試指令、中間狀態(tài)或其他信息；

硬件接口模塊是調試裝置與被測試裝置的連接接口，用于調試裝置與被測試裝置的物理連接。

2.如權利要求1所述的一種多功能機器人遠程調試裝置，其特征在于：所述的無線通信模塊包括藍牙模塊、無線網絡模塊和4G模塊；其中，

藍牙模塊使用藍牙4.0BLE通信協(xié)議，在實際使用時通過調試終端的外置或內置的藍牙接口進行配對，配對成功后即可建立通信；

無線網絡模塊具有兩路通信接口，分別與主處理器和接口功能模塊相連接，即調試終端既可以收發(fā)主處理器的數據，也可以收發(fā)測試設備的數據；無線網絡模塊兼容IEEE802.11b/g/n傳輸標準，適用TCP、UDP、DHCP、HTTP多種網絡協(xié)議；

4G模塊為可選模塊，在調試裝置上預留接口，可通過板級連接進行加裝，加裝4G模塊后調試終端和被測試設備可以通過4G網絡進行通信。

3.如權利要求1或2所述的一種多功能機器人遠程調試裝置，其特征在于：接口功能模塊包括CAN總線調試單元，I2C總線調試單元，RS232單元，RS485/RS422單元，USB單元，SWD單元和遠程登錄單元；

CAN總線調試單元由主處理器串行外設接口驅動CAN總線控制器，CAN總線控制器連接CAN總線收發(fā)器，生成CAN 2.0b協(xié)議，CAN總線調試單元同時負責發(fā)送指令及數據至CAN總線節(jié)點和接收被測試設備內部CAN總線各個節(jié)點的信息，由主處理器轉化為特定協(xié)議格式，通過無線通信模塊發(fā)送給調試終端；

I2C總線調試單元由主處理器的GPIO引腳連接電壓跟隨電路，主處理器對GPIO引腳的邏輯控制模擬I2C總線的協(xié)議格式，進而實現I2C總線協(xié)議功能；

RS232、RS485/422單元由主處理器的通用異步收發(fā)器接口連接RS232、RS485/422電平邏輯轉換芯片實現；其中RS232單元最大可以配置為2路收發(fā)端口和一路只讀端口，收發(fā)端口進行RS232數據的收發(fā)，用于調試裝置同被測試設備的RS232接口模塊通信；只讀端口僅用于被測試設備的內部模塊通信的數據監(jiān)測；RS485/RS422接口用于調試裝置與被測試設備內部的RS485/RS422接口模塊通信；

USB單元由主處理器的通用異步收發(fā)接口通過USB邏輯電平轉換芯片，轉換為USB接口電平；

SWD單元基于ARM-On Board方案實現使用一片芯片替代傳統(tǒng)的J-Link全部功能，通過無線通信模塊與調試終端通信，實現被測試設備芯片的遠程在線調試、遠程固件下載功能；

遠程登錄單元用于對支持SSH協(xié)議的被測試設備進行遠程登錄，通過配置被測試設備的虛擬網口，調試終端可以實現遠程登錄被測試設備并在線的更改、更新被測試設備的程序與參數。

4.如權利要求3所述的一種多功能機器人遠程調試裝置，其特征在于：進一步地，RS232、RS485/422單元具有協(xié)議格式分析和波特率自適應功能，根據接收到的數據包自主分析協(xié)議格式匹配波特率；協(xié)議格式分析指主處理器根據接收到的數據自主分析該數據包的數據位、停止位和校驗位參數；波特率自適應指用戶可以在沒有手動設置波特率的情況下，主處理器根據常用模特率進行匹配，找到該數據包傳輸的波特率。