基于LabVIEW的CSDB总线数据测试

2011-07-04 09:54:11来源: 互联网

本文分析和研究了CSDB总线的协议,并介绍了通过计算机的RS-232串口及相应电平转换电路,基于LabVIEW7.1软件开发平台实现的计算机与UUT的双向通信。其中,支持通信的软件实现是关键。

  


 

  图1 CSDB总线结构

  CSDB总线协议简介

  CSDB总线体系结构的物理层规定了总线的机械特性和电气特性;数据链路层给出了数据帧的定义以及数据帧之间的定时要求,并对总线连接的各种航空设备的参数做出了详细的规定。

  物理层

  CSDB是单向广播式异步串行总线标准,它可以构成单信源、多接收器的传输系统。总线数据采用NRZ编码,全双工差分方式传输。CSDB信号的数据格式与RS-232-C标准完全相同,都为异步串行通信格式,即:一个起始位、八个数据位、一个奇偶校验位、一个停止位,其电气标准为RS-422-A。

  数据链路层

  CSDB总线是面向字节的传输协议,固定长度的字节组成消息块,再由一定长度的消息块组合成帧,封装在数据帧中的不同数据通过各自的地址字节加以区别,不同的数据帧之间通过同步消息块分割。CSDB总线数据结构如图1所示。

  在图1中,消息块(Message Block)的第一个字节Byte 0称为标识 (或地址),消息块都是通过标识来区分的。消息块的长度是固定不变的,为6字节。CSDB采用的是异步串行传输方式,通过起始位和停止位完成字节的位同步,因此,在编码中不必带有时钟信息。帧同步通过识别同步消息块6个字节的十六进制“A5”来实现,同步消息块标识了每个数据帧的开始位置。

  其中:t1=帧时间长=1/最大更新率

  t2=消息块间隙时间长(无限制)

  t3=总线空闲时间(最小11bit的时间)

  t4=字节间隙时长(无限制)

  CSDB总线信号测试

  测试原理

  对CSDB总线信号进行测试,是先将CSDB信号电平转换为和计算机适应的RS-232电平,再根据CSDB总线的规则,实现对控制信息的正确发送和实时反馈信息的正确接收,并根据需要,将有用信息提出送测试系统处理,完成对航空机载设备的自动化测试。具体步骤分为信号电气转换、通信同步、LabVIEW实现。

  

 

  图2 CSDB总线信号通信原理框图

  通信配置

  (1)电气转换

  CSDB总线信号经过电气转换芯片后直接与计算机进行串口通信。在进行RS-422-A到RS-232的电气标准转换时,使用MAX488全双工电平转换芯片。

  (2)通信同步

  CSDB总线为异步串行通信,按照串行数据传输的基本原理,实现正确通信的基本条件是保持接收和发送双方时钟一致,以避免发送与接收双方的数据位宽产生累积误差,造成不能正确检测到总线数据。在串行通信中,信息是按位传送的,传送速率用波特率表示,数据的发送和接收受各自的时钟控制,因此,发送方和接收方的波特率应保持一致。经对具体部品测试,CSDB数据总线数据波特率为12.5Kbit/s,为与此同步,要求计算机产生的波特率也应为12.5Kbit/s。

  如图2所示,在计算机中负责串行通信的器件为8250异步通信适配器(UART),或其兼容元器件,程序通过对8250内部的寄存器读写来控制通信模式,8250使用频率为1.8432MHz的基准时钟输入信号作为主数据时钟,通过对8250内部寄存器置位来获得需要的波特率。在异步串行通信中,为防止由于信号畸形、不同步等原因造成对数据的误读,通信适配器规定每读取或发送1bit数据至少要用16个时钟脉冲来控制其波特率,实际应用中波特率时钟是主时钟的1/16或1/(16×N),对于要求的波特率,在写寄存器时用如下公式计算除数因子:

  除数因子=(主数据时钟频率/16)/波特率=115200/波特率

  在算出除数因子后,将相应数据写入8250内部的波特率设置寄存器,即可在串口得到相应波特率的数据。经计算,115200除以12500后不为整数,所以,受到计算机异步通信适配器8250的限制,在波特率设置上不能完全和12.5Kbit/s相同,经计算,当除数因子取9时对应的波特率为12.8Kbit/s,与CSDB总线要求的波特率最为接近,其每bit占据78?S,相对80?S/bit(12.5Kbit/s)误差为0.25%,小于串行通信波特率最大容许误差5%,理论上可实现通信同步,因此在程序上将通信的波特率设置为12.8Kbit/s。

[1] [2]

关键字:LabVIEW  CSDB总线  数据测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0704/article_2882.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
LabVIEW
CSDB总线
数据测试

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved