[發明專利]一種基于嵌入式的總線通信檢測系統及其可靠性檢測方法

有效

• 申請號: 201910924416.5
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110650066B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 宋宇飛;焦良葆;王少東
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H04L43/08
• 分類號: H04L43/08;H04L12/40
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 袁靜

1.一種基于嵌入式的總線通信檢測系統，其特征在于：包括嵌入式監測端，上位機數據分析端；通信模塊在測試前由總線數據發送端通過CAN和485兩路不同的總線向嵌入式接收端發送任意數據，總線通信檢測系統模塊將接受到的數據通過以太網線傳輸到PC端，再由PC端的上位機軟件進行數據存儲和處理；所述嵌入式監測端包括微處理器STM32F407ZGT6，CAN?收發器?TJA1050，485?收發器?SP3485，以太網芯片LAN8720A和以太網接口插座RJ45；所述微處理器STM32F407ZGT6通過GPIOA11和GPIOA12連接到CAN收發器TJ1050的數據接收和數據發送端口，所述CAN收發器TJ1050的CAN_H和CAN_L兩個電平出口連接到CAN總線通信接口；所述微處理器STM32F407ZGT6通過GPIOB10和GPIOB11連接到485收發器SP3485接收數據和發送數據的接口，通過GPIOG8口控制SP3485數據的收發，所述485收發器SP3485的A、B兩個電平輸出口連接到485總線通信接口；所述以太網芯片LAN8720A與微處理器STM32F407ZGT6之間通過RMII接口傳輸數據，與所述以太網接口插座RJ45之間通過兩對發送和接收差分線傳輸數據。

2.根據權利要求1所述的基于嵌入式的總線通信檢測系統，其特征在于：所述嵌入式監測端與PC端通過各自的RJ45接口使用網線連接起來，兩者使用以太網進行數據傳輸通信，所述PC端的上位機基于Qt編寫，上位機軟件能夠接收不同下位機客戶端傳輸的數據并顯示，而且能實現比對原始發送數據與所接收的數據之間誤差，計算誤碼數和誤碼率的功能，同時能將計算結果顯示在界面上，并將錯誤數據保存到特定的EXCEL文件中。

3.根據權利要求1所述的一種基于嵌入式的總線通信檢測系統的可靠性檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：?步驟1：總線數據發送端進行初始化，檢測數據發送端485總線接口和CAN總線接口是否有數據傳出以及傳出數據是否正確；若數據開始傳輸且傳輸正確，則進入步驟2；否則，返回步驟1；?步驟2：嵌入式監測端上電后，開始初始化CAN通信總線，使能CAN時鐘，需要設置CAN的模式以及位時序，CAN通信的郵箱和新數據是否覆蓋以及濾波器，然后啟用CAN總線數據接收中斷提示數據到來并接收，接著STM32F767IGT6微處理器芯片檢測CAN總線是否初始化成功：若初始化成功，則進入步驟3；否則，打印錯誤，返回步驟2；?步驟3：嵌入式監測端檢測到CAN總線初始化成功，開始初始化485通信總線，配置為接收模式并開啟串口接收中斷和485接收數據函數，STM32F767IGT6微處理器芯片檢測485總線是否初始化成功：若初始化成功，則進入步驟4；否則，打印錯誤，返回步驟3；?步驟4：嵌入式監測端檢測到485總線初始化成功，接著初始化UCOSII操作系統，STM32F407ZGT6微處理器芯片檢測操作系統內核初始化返回代碼：若為成功代碼，則進入步驟5；否則，結束嵌入式監測端程序運行，拋出異常；?步驟5：微處理器接收到UCOSII初始化成功代碼，接著判斷LAN8720A的RMII接口是否配置成功：若配置成功，則進入步驟6；否則，返回步驟5；?步驟6：RMII接口配置成功，表示嵌入式監測端以太網初始化成功，然后打開上位機，配置上位機端口號，開始偵聽對應端口，檢查上位機服務器端是否偵聽成功：若偵聽成功，則進入步驟7；否則，返回步驟6，上位機服務器端不斷嘗試偵聽，直到偵聽成功；?步驟7：上位機服務器端偵聽成功，表示可以允許嵌入式下位機進行連接，這時需要配置嵌入式監測端即TCP客戶端的IP地址、子網掩碼、網關信息，選擇對應于服務器的端口號，進行TCP連接，然后檢查TCP客戶端是否連接成功：若連接成功，則進入步驟8；否則，不斷重復嘗試連接至上位機服務器，返回步驟7；?步驟8：TCP客戶端初始化成功，STM32F767IGT6微處理器等待485數據接收中斷或者CAN總線接收中斷，如果接收到了485數據接收中斷，則進入步驟9；如果接收到了CAN總線接收中斷，則進入步驟10；否則，返回步驟8，等待任一數據接收中斷到來；?步驟9：微處理器接收到485數據接收中斷，說明有數據幀通過485總線傳輸過來，MCU將接收到的數據幀顯示在LCD上，同時通過以太網發送接口將此數據幀數據發送至上位機，進入步驟11；否則，返回步驟8等待485數據接收中斷；?步驟10：微處理器接收到CAN總線接收中斷，說明有數據幀通過CAN總線傳輸過來，MCU將接收到的數據幀顯示在LCD上，同時通過以太網發送接口將此數據幀數據發送至上位機，進入步驟11；否則，返回步驟8等待CAN總線接收中斷；?步驟11：嵌入式監測端有采集的數據通過網線傳輸到PC，則需要查看上位機端客戶端的連接情況，當嵌入式客戶端連接成功后，開始有不同IP地址的客戶端采集到的CAN總線數據幀或485總線數據幀被傳到上位機，這時上位機端就會根據不同客戶端IP地址將接收到的數據包分類并顯示在界面相應區域，同時與預先設定好的發送正確的文本比對，從而計算誤碼數、誤碼率、幀周期數據，若數據有錯誤則將接收的數據保存進每個客戶端IP特定的EXCEL文件中，保存的屬性有幀周期、時間、誤碼數、誤碼率。