設備組成

Etest_CPS系統主要由硬件部分與軟件部分組成。硬件部分由PCI機箱、PCI控制器以及各種PCI接口板卡組成。軟件部分由測試設計軟件模塊、測試執行服務軟件模塊、測試執行客戶端軟件模塊、設備資源管理軟件模塊等主要軟件模塊以及曲線數據生成、CRC插件生成與診斷、測試數據記錄與查看、應用協議生成工具、應用協議模板管理、測試報告生成等系列工具組成。

各模塊主要功能

（1）硬件部分

Etest硬件部分采用標準的機柜形式，主機采用PCI工業控制計算機，各類接口板塊采用PCI總線的接口板卡。主要硬件部分的指標如下：

① 機箱

標準19" 4U高桌面機箱
支持PCI板卡，10個插槽
采用直流風機及一字型風道特別設計的通風槽
機箱底部4個80×80×25（mm）12V風扇

②控制器

芯片組：Intel GM45 + ICH9M
內存：8GB DDR III 1066MHz，用戶可自行擴充。
硬盤：500GB用戶可拆卸更換

③ARINC429模塊

支持通道配置：發送及接收通道各2個
支持100K/50K/48K/12.5KBPS及用戶自定義波特率
支持FIFO和Schedule兩種發送模式
支持SDI和Label兩種接收過濾模式
支持Time Stamping
支持中斷、外觸發

④1553B模塊

完全遵守MIL-STD-1553B協議
雙通道及有BC、RT、BM多功能
支持1M/2M/4Mbps及用戶自定義波特率
每通道為雙冗余的A、B通道
幀間隔和消息間隔時間可軟件設置
支持時間戳，分辨率1μs
支持自測試、錯誤注入
支持中斷、支持外觸發

⑤ RS232/422/485串口模塊

通訊協議：異步RS232/422/485可軟件設置
通道數：RS232/422/485各8路
波特率，根據用戶需求定制，最高可達8M
數據位長度、停止位、校驗位軟件可設置
兩種數據接收方式：協議接收和透明接收
協議接收時，可設置接收幀頭
透明接收時，可設置過濾
提供FIFO空、滿中斷標志
接收FIFO：共32M RAM空間
發送FIFO：每通道2Kbyte的發送FIFO
支持中斷、外觸發

⑥ CAN模塊

兼容CAN2.0A和CAN2.0B協議，支持標準幀和擴展幀；
通道數：4
支持雙向傳輸，CAN發送、CAN接收
支持時標，精度1μs
DC2500V電氣隔離保護
支持數據幀，遠程幀格式；
CAN控制器波特率在5Kbps-1Mbps之間可選，可配置；

⑦ AD模塊

64路單端/32路差分輸入
單通道采樣率最高1MSPS
輸入范圍可選±100V/±40V/±10V
ADC分辨率：16bit
量程檔可程控
32KByte/通道 FIFO
外觸發功能

⑧ DA模塊

64通道輸出
DAC分辨率：16bit
輸出電壓：±10V
輸出精度：0.2%FSR
輸出阻抗：10Ω
最大驅動電流：10mA/通道

⑨ 光隔離離散量I/O模塊

64通道光隔離離散量輸入/輸出
每通道光電隔離
開關量支持28V/OPEN,GND/OPEN
支持寬輸入電壓范圍-60V～+60V
支持最大開關電壓±60V
支持自恢復斷路保護電流

（2）測試設計軟件模塊

測試設計軟件模塊對待測系統及其對外接口進行建模，進行協議編輯及分析、創建測試監控、建立硬件規劃、創建及管理測試用例，確定測試要準備的接口設備數量。其主要功能包括：
? 進行測試方案管理，針對測試方案的操作有：新建方案、打開方案、保存方案。
? 每個測試方案中，可以包含一個到多個測試項目，多個測試項目的存在使得每個測試方案可以完成多個測試項目的設計，便于開展多個配置項到系統的集成測試。
? 測試項目有新建、重命名、刪除和查看屬性的操作。
? 用圖形化的方式對被測系統、外圍系統及被測系統對外接口進行描述，包括接口數量和接口類型，包括RS422、1553B、CAN、AD、DA、DI、DO、CT、Freq-CT、TCP等類型；能夠設定接口參數。
? 創建接口協議，并使用協議描述語言進行協議描述，包括報文包頭、包尾、校驗等，描述各個字段類型及編碼方式，以及分支、循環等結構。
? 為了適應各種數據通信的需要，協議字段具有豐富的類型，包括：整形（無符號和有符號，8位/16位/32位/自定義長度）、浮點型、布爾類型、條件語句類型、分支語句類型、計算字段、校驗字段、數組字段。
? 創建測試監控，描述實時數據監控的監控內容和顯示形式，并可設定報警條件。
? 用戶可以在測試監控模塊添加測試監控并在監控面板上添加數據監控儀器，通過不同的類型監控儀器綁定協議字段或者字段按照某種公式運算的結果，從而在運行時通過監控儀器指針或數值的改變直觀地顯示出測試通訊時數據的變化。
? 測試監控工具欄管理所有的測試監控儀表，包括數字表儀器，圓盤儀表，曲線圖，枚舉類型等。選擇合適的監控儀表，將其拖拽到監控面板的合適的位置，即可添加該監控儀表到監控面板上。用鼠標拖拽監控儀表的邊緣，即可調整其大小。
? 打開“屬性”標簽頁，可以修改測試儀表的屬性。其中最重要的屬性是“協議段”屬性，表明了該監控儀表的數據來源。
? 通過“協議段”屬性右側的展開按鈕，可以打開“綁定數據協議”對話框，其中顯示當前項目中的仿真模型中的所有的協議和協議段。
? 測試儀表的數據源，既可以是一個協議字段，也可以是若干個協議字段組成的公式。
? 在“綁定數據協議”對話框下部的輸入框中輸入協議字段，或協議字段組成的公式。雙擊需要的字段名稱，可以添加該字段名稱到自定義公式的光標所在位置。
? 創建測試硬件規劃，確定測試需要使用的接口板卡設備，以及接口板卡設備對應的資源。
? 創建測試用例，并提供測試用例的管理方式，包括分組、刪除、重命名等。
? 創建測試用例的內容，包括使用測試腳本描述測試的過程，包括變量定義、條件語句、循環語句、輸出語句、數學運算、函數定義等。
? 提供測試腳本的擴展接口，能夠實現向待測件的數據交互和數據自動解析，將比特流解析成具有意義的用戶數據。
? 提供時序控制的方式，能夠按照一定的時序進行規定的操作。
? 提供運行環境設置方式，設置測試運行期間的仿真模型服務器、數據中心服務器、測試執行服務器和客戶端的IP地址和端口號。
? 提供對標準輸入輸出監控進行配置的功能，確定標準輸入輸出監控的類別配置。
? 提供測試腳本執行方式，能夠運行用戶選擇的測試腳本；用戶能夠選擇終止腳本運行。
? 能夠查看輸出信息及錯誤信息。

（3）測試執行服務軟件模塊

測試執行軟件模塊為自動化測試執行軟件的主要部分，與客戶端軟件相配合，驅動測試數據，進行自動化測試執行。主要實現以下功能：
? 提供進程調度服務后臺運行程序，在進程調度代理的幫助下，根據測試設計軟件的設計，在PCI控制器上啟動測試執行、客戶端、服務器等進程，并通過進程調度服務協調各個軟件的運行邏輯。
? 提供仿真模型服務器后臺運行程序，通過仿真模型服務器解析測試設計所建立的仿真模型，實現測試執行時數據收發的仿真解析服務。
? 提供數據中心服務器后臺運行程序，在測試用例執行過程中，在數據中心服務器中集中統一處理通道中的收發收據，確保數據監控的分布式實現。
? 提供用例服務器后臺運行程序，解析處理測試設計中所編寫測試用例的執行過程。
? 提供標準輸入輸出監控窗口程序，可以顯示仿真模型服務器、數據中心服務器、客戶進程以及用例服務器運行過程中的調試信息。
? 解析測試腳本中的變量定義、條件語句、循環語句、輸出語句、數學運算、函數定義等語句，進行相應的操作。
? 解析測試腳本擴展接口，實現向待測系統進行數據發送/接受和數據解析。
? 解析測試腳本，按照時序控制要求進行操作。
? 向客戶端軟件發送的測試數據注入包；接收客戶端軟件所發送的測試數據輸出包。
? 按照用戶要求即時停止測試用例的執行。
? 記錄并顯示測試用例的執行結果。

（4）測試執行客戶進程及數據監控模塊

測試執行客戶進程及數據監控模塊運行PCI控制器上。主要實現以下功能：
? 提供設備驅動功能，實現1553B、CAN、RS422、RS232、AD/DA/DI/DO等接口板卡的驅動能力。
? 測試執行客戶軟件同測試執行軟件均運行在PCI控制器中，采用內存機制交換數據。
? 同被測件通信使用測試設計軟件中配置好的通信參數。
? 提供方便的硬件板卡擴展方式，方便新的硬件板卡的集成。
? 接收來自測試執行軟件發送的測試數據注入包，進行數據格式的轉換，并通過通信板卡發送到待測件。
? 接收來自被測件發送的測試數據輸出包，并轉發到測試執行軟件。
? 登錄測試服務軟件后，顯示測試設計軟件設計的全部測試監控界面，可選擇一個或多個測試監控面板進行測試監控。
? 運行指定的測試監控，在測試執行過程中實時顯示指定的測試數據，提供數字儀器、儀表盤、枚舉項、曲線圖等數據監控方式。
? 可以實時顯示測試執行中的測試數據；
? 可以以解析后的協議數據格式顯示測試數據，也可以以二進制、八進制、十六進制顯示測試數據。
? 可以設置數據過濾條件，實現界面顯示特定數據的功能。
? 可以設置數據報警條件，當出現某種特性數據時，軟件以醒目的形式顯示出滿足報警條件的數據。
? 可以進行數據查詢，可以查詢某個時間段的報文，也可以查詢某個協議字段的數據。
? 可以對指定的數據進行統計，也可以查看數據曲線圖。

（5）設備資源管理軟件模塊

設備資源管理軟件模塊提供了系統支持的測試設備及通道的管理功能，提供了系統設備擴展的接口。其主要實現以下功能：
? 添加、刪除系統設備。
? 修改系統設備的數量。
? 添加、刪除設備包含的通道。
? 修改設備包含的通道的數量及類型。
? 保存設備信息到設備資源文件中，在測試設計軟件中使用。

（6）輔助工具

工具軟件提供了嵌入式系統測試時部分常用的軟件工具，主要包括以下軟件模塊：
? 曲線數據生成工具；
具有曲線數據編輯、坐標選擇、曲線數據讀取、曲線數據存儲等功能，配合測試執行軟件，提供一種測試數據生成手段。
? 應用協議接口調試助手；
具有應用協議解析功能的串口(RS232/422/485)調試助手，可實現串口(RS232/422/485)接口的設置、數據收發，接收時自動解析為上層應用量，發送時自動按照應用數據形成接口數據包。
? 測試數據記錄與查看工具；
在測試執行時，可記錄測試執行中的數據，供測試執行結束后查看與分析，包括協議選擇、數據過濾、報警條件設置功能。
? 應用協議生成工具；
提供應用協議的表格化編輯功能，可以設置協議的字段組成、字段類型、字段默認取值等。
? 協議模板管理工具；
將所編寫的應用協議存儲為協議模板，以實現協議復用，可實現模板庫的管理，包括添加模板、導入模板、編輯模板等功能。
? CRC插件診斷器與CRC插件生成器
提供CRC校驗算法的設計功能，可設計自定義的CRC算法，診斷其算法正確性，并最終形成協議描述語言中的CRC字段算法插件。
? 測試報告生成工具
具有測試報告模板編輯與管理與測試報告自動生成功能。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的一种HIL测试系统的设计方法和HIL测试系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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