[發明專利]一種四CAN總線模擬時序通信測試板卡及其測試方法

有效

• 申請號: 201910349972.4
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110011878B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 張遂南;周潔;閆博;陳旭睿;鄭瑩;晉瓊;羅中偉
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種四CAN總線模擬時序通信測試板卡及其測試方法，包括PCI橋接芯片、FPGA、SOC處理器、CAN收發器，構成4個CAN通信通道的3U標準結構的CPCI模擬測試板卡，該標準板卡抗干擾、尺寸小、通用性好；基于FPGA設計實現，可靈活在系統設計、調試、實現通信通道時序控制和脈寬識別，體積小、通用性強。

技術領域

本發明屬于通訊技術領域，具體涉及一種四CAN總線模擬時序通信測試板卡及其測試方法。

背景技術

醫監設備主機是我國空間站和飛船中必備的航天員健康生理數據處理中心計算機，作用非常重要，在發射、飛行和返回中，其實時對航天員實施醫學監督與醫學保障，通過CAN總線實時接收來自生理信號測量盒和血壓計的航天員心率、呼吸、體溫、血壓等生理信息數據，并進行處理、存儲和下傳，以便地面醫護人員分析并及時提出醫學建議和指導，由于其經歷加速、失重、沖擊、輻照等嚴酷的環境條件，必須具有非常高的可靠性才能保證飛行任務的成功。

為了研制高可靠性的醫監設備主機，需要在研制階段同時研制模擬測試設備對醫監設備主機進行全面的測試試驗驗證，傳統的測試方法是研制基于工控機的無處理器控制的CAN總線標準板卡與醫監主機互連組成測試系統，通過收發測試數據驗證其功能正確性，這種方法只能單一測試CAN總線通信數據正確性，不能進行通信速率拉偏裕度測試，更不能建立模擬飛行中設備互連系統全面模擬測試醫監主機飛行狀態，測試不夠全面可能延誤發現醫監主機質量缺陷時機，造成不合格產品裝配飛行，發生不應有的故障。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種四CAN總線模擬時序通信測試板卡及其測試方法。

本發明采用以下技術方案：

一種四CAN總線模擬時序通信測試板卡，包括處理器、實現FIFO存儲器、周期中斷脈沖產生器和脈寬識別器的FPGA芯片、PCI橋接芯片和CAN總線收發器，PCI橋接芯片的PCI總線接口與對應的信號連接，PCI橋接芯片的局部總線接口與FPGA芯片對應的信號連接，FPGA芯片實現的功能單元分別包括8個FIFO存儲器、4個脈寬識別器和1個周期中斷脈沖產生器，PCI橋接芯片的局部數據總線接口與8個FIFO相應的4個寫端口和4個讀端口、4個脈寬識別器讀端口、周期中斷脈沖產生器寫端口相連；各個處理器數據存儲器接口與8個FIFO相應的另4個讀端口和4個寫端口相連，各個處理器的CAN收發信號接相應脈寬識別器輸入信號，各個處理器中斷輸入信號接周期中斷脈沖產生器相應的輸出信號，4個處理器的CAN信號分別經對應的4個CAN總線收發器連接構成3U結構的標準CPCI板卡，四個CAN總線收發器用于對外通過電纜與被測試設備CAN收發器連接進行通信。

具體的，4個處理器通過對應的FIFO存儲器接收來自工控機的測試命令和模擬生理信號數據，通過CAN總線接收被測試的醫監主機CAN總線命令并按周期中斷脈沖產生器產生的周期時序中斷脈沖發送生理信號數據模擬測試CAN總線通信正確性，通過處理器編程設置波特率參數和脈寬識別器識別脈寬測試通信波特率拉偏裕量。

具體的，8個FIFO存儲器與工控機經PCI橋接芯片通信用于接收測試命令和生理信號模擬數據。

具體的，周期中斷脈沖產生器用于產生周期時序中斷脈沖，接收工控機的參數設置和啟停命令并模擬產生4個周期時序中斷脈沖分別到各個處理器產生中斷，實現CAN總線的周期時序模擬通信控制。

具體的，4個脈寬識別器能夠分別對CAN總線通信收發脈沖寬度進行脈寬測試，處理器據此可精確計算收發波特率。

具體的，通用通信具體為：4個處理器控制4個獨立的CAN總線通信通道，兼容CAN2.0B協議，最大通信速率1Mbsp，插裝在3U或6U結構的標準CPCI工控機中和測試設備互連組成并行系統直接進行CAN總線通信測試。