CN102523129B

CN102523129B - 一种通用的航空总线测试分析方法及其装置

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Publication number: CN102523129B
Application number: CN201110398998.1A
Authority: CN
Inventors: 时洋洋; 张建东; 乔莎莎; 田海宝; 张树勇; 吴勇; 史国庆
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-12-05
Also published as: CN102523129A

Abstract

本发明公开了一种通用的航空总线测试分析方法及其装置，在ICD管理模块中，把编辑的ICD文件存储到数据库中，在设备映射模块完成接收介质与ICD文件的映射关系，并把映射关系存储到数据库中，然后在数据采集及数据分析模块中根据上述映射关系动态的生成数据块，完成数据块的管理工作。本发明可对各种总线的ICD进行编辑，实现了ICD编辑的通用性和代码的重用性；ICD文件与总线数据接收介质可灵活映射，增加了软硬件设计的灵活性。

Description

一种通用的航空总线测试分析方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种航空总线测试分析方法，属于航空电子总线测试技术领域。

背景技术

在飞机航空电子***的试验过程中，试验参数需要根据研发人员的特定需求实时的显示出来或记录到文件中，这样便于其实时或事后分析相关参数。因此在总线测试过程中，相关参数的采集和分析是有必要的。

不同的数据传输总线如1553B总线、ARINC429总线、RS422/485总线，其ICD（Interface Control Document，接口控制文件）定义形式不同，ICD编辑界面也就有所差异，如1553B总线没有数据标号参数，而ARINC429总线有；现有技术中，ICD文件中的数据符号位都只有一位，不能满足所有数据的要求，因为数据可能有一位、两位符号位，还可能没有符号位。另外，数据传输过程中，对于1553B总线，各个RT（Remote Terminal，远程终端）对应的ICD要在试验之前定义完成，若某个RT对应的ICD改变了，则要对分析方法进行相应的改动；对于ARINC429总线，各个通道也要对应一个ICD文件，若某个通道的ICD文件改变了，也要对分析方法作相应的改动，这样对于软硬件来说，都不够灵活，势必导致总线测试分析方法的重用性差，即ICD的映射改变了，分析方法就要改动。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种通用的航空总线***测试方法，具有通用特性，即对于不同的数据传输总线，该方法都能够完成总线的测试分析工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一、对本发明涉及到的1553B板卡、ARINC429板卡进行初始化及自检测。

步骤二、将不同类型的总线的ICD文件放在不同的文件夹下，一个ICD文件对应于一个数据库文件。当用户需要打开一个ICD文件用于编辑时，若该ICD文件已经存在，则直接打开，同时显示ICD文件中的具体内容；若不存在，则建立一个新的ICD文件。然后，用户可根据需要录入ICD，录入内容包括数据标号、数据名称、数据单位、分辨率、MSB（Most Significant Bit，最高有效位）、LSB（Least Significant Bit，最低有效位）、最大值、最小值、数据符号位1和数据符号位2。对应的数据库文件的数据库表应包含以下属性：数据标号、数据名称、数据单位、分辨率、MSB、LSB、最大值、最小值、数据符号位1、数据符号位2。

步骤三、设备映射管理。

对于1553B总线来说，首先搜索所有的已存在的ICD文件，并显示各个ICD文件名，然后根据需要对于不同的RT号、子RT号选择不同的ICD文件，并把这种映射关系记录到1553B设备映射数据库中。数据库中的表应包含的属性为：RT号、子RT号、ICD文件名。

对于ARINC429总线来说，首先搜索所有的已存在的ICD文件，并显示各个ICD文件名，然后不同的通道选择不同的ICD文件，并把相应的映射关系记录到ARINC429设备映射数据库中。数据库中的表应包含的属性为：通道号、ICD文件名。

步骤四、数据采集，具体步骤如下：

首先，在实时采集数据之前，对于ARINC429总线，用户需要对硬件相关参数进行设置，这些参数包括通道端口号、波特率、工作模式、校验、接收数据字段，设置完成之后，把上述参数存储到数据库。因此采集设置数据库中表的属性应包含通道端口号、波特率、工作模式、校验、接收数据字段1、接收数据字段2。

其次，读取总线ICD映射数据库，确定相应的数据块名，然后再读取与硬件关联的ICD数据库，确定每个数据块下对应的数据名，然后把层次关系以树的形式进行显示，数据块名作为数据名的上一级。

再次，启动数据采集，以两个列表显示采集到的数据，列表1用于显示数据块的十六进制，列表2用于显示具体的物理量，包括数据名称、数据块名称、物理量值、单位、分辨率、最大值、最小值。

最后，采集数据的同时，将采集到的数据实时地进行存盘。为了保证不丢失数据，程序采用内存映射文件技术。为了便于用户后期的数据处理，数据存盘以数据块为基本单位，即一个数据块对应一个文件，而且存盘数据文件采用统一的命名形式。

步骤五、数据分析。具体步骤如下：

首先，读取总线ICD映射数据库，确定相应的数据块名，然后再读取与硬件关联的ICD数据库，确定每个数据块下对应的数据名，然后把层次关系以树的形式进行显示，数据块名作为数据名的上一级。

其次，以数据列表形式和图形曲线形式显示数据，其中数据列表会显示出上述数据名的解码后数值，而图形曲线形式会显示出上述时间段内的上述数据的曲线变化情况，如有必要，该方法会显示出曲线上某一时刻点上的坐标。

本发明还提供一种实现上述方法的装置，包括***自检测模块、ICD管理模块、设备映射模块、数据采集模块、数据分析模块。在ICD管理模块中，把编辑的ICD文件存储到数据库中，在设备映射模块完成接收介质（1553B总线对应于RT，ARINC429对应于通道）与ICD文件的映射关系，并把映射关系存储到数据库中，然后在数据采集模块及数据分析模块中根据上述映射关系动态的生成数据块，完成数据块的管理工作。

上述的自检测模块用于完成硬件的初始化及自检测功能。

上述的ICD管理模块用于完成ICD文件的编辑修改功能。

上述的设备映射模块用于完成ICD文件与接收介质的映射关系。

上述的数据采集模块用于完成总线数据的实时采集、实时显示、实时存储。

上述的数据分析模块用于完成总线数据的回放，为事后研究工作提供依据。

本发明的优点是：在ICD编辑过程中，可对各种总线（包括1553B总线、ARINC429总线、RS422/485总线等）的ICD进行编辑，实现了ICD编辑的通用性和代码的重用性。本发明另外一个优点是ICD文件与总线数据接收介质可灵活映射，这样增加了软硬件设计的灵活性，即无需改***硬件，只需修改ICD映射关系，即可实现不同通道或RT接收不同ICD形式的数据，同时该方法会自动生成相应形式的数据块。

附图说明

图1是测试***结构示意图；

图2是测试方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的总线测试***方法包括***自检测模块、ICD管理模块、设备映射模块、数据采集模块、数据分析模块。在ICD管理模块中，把编辑的ICD文件存储到数据库中，在设备映射模块完成接收介质（1553B总线对应于RT，ARINC429对应于通道）与ICD文件的映射关系，并把映射关系存储到数据库中，然后在数据采集及数据分析模块中根据上述映射关系动态的生成数据块，完成数据块的管理工作。

上述的自检测模块用于完成硬件的初始化及自检测功能。

上述的ICD管理模块用于完成ICD文件的编辑修改功能。

本发明解决其技术问题所采用的总线测试方案包括以下步骤：

步骤一、***自检测。包括对该装置所涉及的1553B板卡、ARINC429板卡等进行初始化及自检测。

步骤二、ICD文件编辑。为了便于ICD文件的管理，ICD文件被统一地放在指定的文件夹下，而且不同类型的总线的ICD文件放在不同的文件夹下。本程序中，ICD文件是以数据库形式存储的，即一个ICD文件对应于一个数据库文件。ICD文件的管理步骤如下：

首先，用户需要在程序界面中打开一个ICD文件用于编辑，若该ICD文件已经存在，则程序直接打开，同时将ICD文件中的具体内容显示在程序界面中；若不存在，则程序动态建立一个新的ICD文件，同时程序界面内容为空。

其次，实现ICD文件的编辑，用户可根据需要录入ICD，内容包括数据标号、数据名称、数据单位、分辨率、MSB、LSB、最大值、最小值、数据符号位1、数据符号位2等。数据库设计时，数据库表应包含以下属性：数据标号、数据名称、数据单位、分辨率、MSB、LSB、最大值、最小值、数据符号位1、数据符号位2。其中数据符号位应该包括3种情况：一位、两位、无符号位。此项发明约定：数据符号位为一位时，数据符号位1为相应的符号位，数据符号位2置为-1；数据符号位为两位时，数据符号位1和2均为相应的符号位；数据无数据符号位时，数据符号位1和2均置为-1。另外，对于1553B总线来说，其ICD格式中没有数据标号这一概念，此项发明约定：1553B总线的ICD文件中数据标号置为-1。有了以上约定，用户就可对ICD文件进行增加、修改和删除操作，并把更新后的ICD文件内容实时地显示在程序界面中。

步骤三、设备映射管理。不同的总线选择不同的映射方式，对于1553B总线，用户根据RT地址、RT子地址选择相应的ICD文件；对于ARINC429总线，用户根据通道号选择相应的ICD文件。因此，此步骤的程序界面应分两种情况：1553B类型的界面和ARINC429类型的界面，当然存储相应映射关系的数据库也要分为两类，具体阐述如下：

对于1553B总线来说，程序首先要搜索所有的已存在的ICD文件，并把各个ICD文件名显示到程序界面中，然后根据需要对于不同的RT号、子RT号选择不同的ICD文件，并把这种映射关系记录到1553B设备映射数据库中。数据库中的表应包含的属性为：RT号、子RT号、ICD文件名。

对于ARINC429总线来说，程序也要搜索所有的已存在的ICD文件，并把各个ICD文件名显示到程序界面中，然后不同的的通道选择不同的ICD文件，并把相应的映射关系记录到ARINC429设备映射数据库中。数据库中的表应包含的属性为：通道号、ICD文件名。

通过上述两种途径即可把ICD文件与设备关联起来，而且便于后续操作中自动生成数据块。

步骤四、数据采集。具体步骤如下：

首先，在实时采集数据之前，对于ARINC429总线，用户需要对硬件相关参数进行设置，这些参数包括通道端口号、波特率、工作模式、校验、接收数据字段等，设置完成之后，需要把上述参数存储到数据库，以便于程序调用完成软硬件的交联。因此采集设置数据库中表的属性应包含通道端口号、波特率、工作模式、校验、接收数据字段1、接收数据字段2。对于上述属性说明如下：波特率为0时表示100KHz、为1时表示96KHz、为2时表示48KHz，工作模式为0时表示***自检测模式、为1时表示正常工作模式，校验位0时表示奇校验、为1时表示偶校验、为2时表示无校验。

其次，程序首先读取总线ICD映射数据库，确定相应的数据块名，然后再读取与硬件关联的ICD数据库，确定每个数据块下对应的数据名，然后把层次关系以树的形式（数据块名作为数据名的上一级）显示到程序界面中。程序通过上述途径，即可实现数据块的动态生成。

再次，用户启动数据采集程序，程序会以两个列表显示采集到的数据，列表1用于显示数据块的十六进制，列表2用于显示具体的物理量。用户如果要观察某一数据块的状态时，只需单击此数据块，这时程序会以列表1的形式显示***采集到的此数据块的十六进制形式。用户如果需要观察此数据块下某些数据的状态，只需双击相应的数据名，此时程序会以另一列表2形式显示其具体的内容，包括数据名称、数据块名称、物理量值、单位、分辨率、最大值、最小值等。更进一步，用户若要直观地观察某些数据的实时变化情况，只需双击列表2中的具体数据条，程序将会以图形曲线的形式显示这些数据的实时变化曲线。

最后，***采集数据的同时，程序会将采集到的数据实时地进行存盘。为了保证不丢失数据，程序采用内存映射文件技术。为了便于用户后期的数据处理，数据存盘以数据块为基本单位，即一个数据块对应一个文件，而且存盘数据文件采用统一的命名形式，如数据块名称+***当前时间。

步骤五、数据分析。具体步骤如下：

首先，程序首先读取总线ICD映射数据库，确定相应的数据块名，然后再读取与硬件关联的ICD数据库，确定每个数据块下对应的数据名，然后以树的形式（数据块名作为数据名的上一级）将ICD层次关系显示到程序界面中。程序通过上述途径，即可实现数据块的动态生成。

其次，用户如果要观察某一数据块下的某些数据，即可右击这一数据块，程序将弹出与此数据块相关的存盘文件名，用户只需根据需要加载相应的文件到程序中。然后，用户单击感兴趣的数据名，程序则会以两种形式显示此数据：数据列表形式和图形曲线形式。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

方法实施例：

假设测试***为1553B总线***，ICD文件包括一个ADC_ICD（其中包括高度，纬度，经度三个参数），***需要采集的数据为1号RT下的子地址1和子地址2的。

图1为测试***结构示意图，整个测试***包括：自检测模块、ICD管理模块、设备映射模块、数据采集模块、数据分析模块。

第一步：***自检测。完成软硬件的初始化及自检测功能。

第二步：ICD管理。根据不同的总线***选择不同的ICD编辑形式。编辑数据名称、数据单位、分辨率、MSB、LSB、最大值、最小值、数据符号位（包括符号位1、符号位2，当只有一位符号位时，符号位2置为-1，没有符号位时，符号位1、2都置为-1）。完成编辑工作，保存到数据库文件ADC_ICD中。

第三步：设备映射管理。若要采集1号RT下的子地址2的数据，则只需把ADC_ICD与其关联起来，并保存到映射数据库文件中即可。

第四步：数据实时采集。软件会自动生成数据块，数据块名称为ADC，数据块由相应ICD文件下的具体参数组成，本例中为高度、纬度、精度。采集数据，只需启动总线***，此时程序会实时显示选择的数据块的十六进制数据，并同时显示用户选择的具体参数的物理量，如高度，并可显示其实时变化曲线。采集数据的同时，***会将数据实时存盘，存盘文件命名形式为：数据块名称+***当前时间，如文件名可以为ADC20111031173612。

第五步：数据分析。软件会自动生成数据块，具体生成格式如第四步。本例中，若对数据文件ADC20111031173612进行数据再现，即可将其载入程序。数据的再现方式有两种：数据列表方式和图形曲线显示方式。

Claims

1.一种通用的航空总线测试分析方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一、对1553B板卡、ARINC429板卡进行初始化及自检测；

步骤二、将不同类型的总线的ICD接口控制文件放在不同的文件夹下，一个ICD接口控制文件对应于一个数据库文件；当用户需要打开一个ICD接口控制文件用于编辑时，若该ICD接口控制文件已经存在，则直接打开，同时显示ICD接口控制文件中的具体内容；若不存在，则建立一个新的ICD接口控制文件；然后，录入ICD接口控制文件，录入内容包括数据标号、数据名称、数据单位、分辨率、MSB、LSB、最大值、最小值、数据符号位1和数据符号位2；对应的数据库文件的数据库表应包含数据标号、数据名称、数据单位、分辨率、MSB、LSB、最大值、最小值、数据符号位1、数据符号位2；

步骤三、设备映射管理；

对于1553B总线来说，首先搜索所有的已存在的ICD接口控制文件，并显示各个ICD接口控制文件名，然后根据需要对于不同的RT号、子RT号选择不同的ICD接口控制文件，并把这种映射关系记录到1553B设备映射数据库中；数据库中的表应包含的属性为：RT号、子RT号、ICD接口控制文件名；

对于ARINC429总线来说，首先搜索所有的已存在的ICD接口控制文件，并显示各个ICD接口控制文件名，然后不同的通道选择不同的ICD接口控制文件，并把相应的映射关系记录到ARINC429设备映射数据库中；数据库中的表应包含的属性为：通道号、ICD接口控制文件名；

步骤四、数据采集，具体步骤如下：

首先，在实时采集数据之前，对于ARINC429总线，对硬件相关参数进行设置，这些参数包括通道端口号、波特率、工作模式、校验、接收数据字段，设置完成之后，把上述参数存储到数据库；

其次，读取总线ICD接口控制文件映射数据库，确定相应的数据块名，然后再读取与硬件关联的ICD接口控制文件数据库，确定每个数据块下对应的数据名，然后把层次关系以树的形式进行显示，数据块名作为数据名的上一级；

再次，启动数据采集，以两个列表显示采集到的数据，列表1用于显示数据块的十六进制，列表2用于显示具体的物理量，包括数据名称、数据块名称、物理量值、单位、分辨率、最大值、最小值；

最后，采集数据的同时，将采集到的数据实时地进行存盘；

步骤五、数据分析，具体步骤如下：

首先，读取总线ICD接口控制文件映射数据库，确定相应的数据块名，然后再读取与硬件关联的ICD接口控制文件数据库，确定每个数据块下对应的数据名，然后把层次关系以树的形式进行显示，数据块名作为数据名的上一级；

其次，以数据列表形式和图形曲线形式显示数据，其中数据列表显示出上述数据名的解码后数值，图形曲线形式显示出上述数据的曲线变化情况。

2.一种实现权利要求1所述的通用的航空总线测试分析方法的装置，包括自检测模块、ICD接口控制文件管理模块、设备映射模块、数据采集模块、数据分析模块，其特征在于：在ICD接口控制文件管理模块中，把编辑的ICD接口控制文件存储到数据库中，在设备映射模块完成接收介质与ICD接口控制文件的映射关系，并把映射关系存储到数据库中，然后在数据采集模块及数据分析模块中根据上述映射关系动态的生成数据块，完成数据块的管理工作；所述的自检测模块用于完成硬件的初始化及自检测功能。