基于CVI的以太网和CAN总线传输测试系统设计及实现
基于CAN总线的多参数测试系统设计
基于CAN总线的多参数测试系统设计作者:向俐霞来源:《中国新技术新产品》2012年第09期摘要:本文介绍一种基于CAN总线通信网络的多参数测试系统的设计,系统充分利用CAN总线通信的稳定性等相关特点,使得测试系统设计简单,易于实现,应用领域广泛。
系统上位机采用当前流行的LabWindows/CVI虚拟仪器技术,可以实现多参数实时监测、历史数据记录、查询和后期分析等功能,具有实时、高精度、成本低等优点。
关键词:CAN总线;参数测试;LabWindows/CVI中图分类号:V351.36 文献标识码:A1 概述当前随着中国经济的长足发展,各行各业的设备的自动化也对其运行参数的监测提出了紧迫的要求。
而很多情况下测试采用手持式设备现场对其进行监测,对电压、电流测量时,是通过简单的电压表、电流表去测量;对负载力的测量通过手动加砝码的方法测量;位移的测量是通过固定的钢板尺去测量;用秒表去测量时间;在整个的检测过程中都是人手工的记录数据。
此种测试方式效率低下,且误差大。
这就对能够适应各种模拟量、数字量输入的测试系统的设计提出了要求。
基于此,本文极少一套基于CAN总线的多参数自动测试系统的设计思路。
该检测系统可进行多参数测量的一套检测系统,可以对设备的各项性能参数进行测量和报表的输出,并对测量的数据进行分析和处理。
具体设计中屏蔽、隔离等抗干扰技术和软件滤波的方法的运用确保了系统的稳定性和可靠性。
2 系统框架设计本系统采用了模块化设计思想,主要包括模拟量采集模块、数字量模块、通信接口模块和显示模块。
硬件部分以单片机C8051F040为测量控制核心,该芯片功能强大,集成了CAN控制器和大量的模拟、数字功能模块,简化了外围电路设计;各模块采用相同微处理器提高了系统的一致性、简化了系统设计[2];软件部分采用了可靠的通信机制,解决了系统对控制功能的高可靠性要求;编写了模拟量采集程序、数字量采集程序、通信程序等;使用MCGS组态软件对整个系统进行组态;鉴于监控系统中的干扰因素较多,在硬件和软件方面采取了多项抗干扰措施。
基于CAN总线的测井仪数字传输及控制系统的设计
设备接 收 上传数 据 ,并 对仪 器功率 进行 控制 ,由此 完成主 控 设备与 测井 仪之 间 的数 据传 输及控 制 。
C
A
根 据 总体 设计 方 案 中对 数 据通 讯 的要求 ,我 们采 用 C N20 规 范 ,规 范 的 目的是为 了建 立主 A . B 控 设备和 测井 仪器 之 间的兼 容性 ,该 规范 同时支 持
2 1年第 1期 02
声学与电子工程
总第 1 5期 0
基于 CN A 总线 的测井仪数字传输及控制系统 的设计
郁爱霞 ( 州瑞利勘测设备 科技有 限公 司 ,杭 州,3 0 1 ) 杭 1 02
摘要 介绍 了以 C N总线为基础, A 9 C N18为总控制器的通 讯方式。该方法解决 了传统通讯方 A 以 T 0A 2 式传输速率低、错误率高等 问题 ,提高 了测井仪数据传输速率 ,增强 了控制系统的可靠性 。文章还阐述 了 系统 的硬件设计和软件设计方案。 关键词 C N 总线 ;测井仪 ; 数字传输 ;控制系统 A
送 过 程 中存 在 反射 , 因此 C N 总 线 两 端 的 节 点 A
利 用 P 0 铂 热 电阻的这 一特 点可 实现温 度 参 T10
等 测井 仪器 通过 节 点挂 靠在 C N 总线上 。主控 设 A
1 1 A 线智 能节 点硬件 电路 . CN总
C N 总 线是 一种 串行数 据通 信总 线 , 是现 场 A 也 总控 制系 统 中应 用最 为广 泛 的主流 技术之 一 。在 现 场总 控制 系统 中 ,现 场 设备 是通过 节 点挂接 在总 线
标准 里我
蒜 双删井 l 侧 仪
双 应 井 感 测 仪l
LabWindows_CVI下基于PXI总线的坦克故障检测系统设计与实现
Lab Windows/CVI下基于PXI总线的坦克故障检测系统设计与实现张永秀吕强张永谦孙亚军(装甲兵工程学院控制系火控室,北京 100072)摘要:本文介绍了一种利用Lab Windows/CVI编程,基于PXI总线的某型坦克的故障检测系统。
该系统针对被检测对象的性能特点,采用了国内外成熟的软、硬件开发产品,坚持了通用化、模块化、标准化的系统设计原则,设计开发了坦克的新型故障检测设备,满足了装甲装备技术保障的一定要求。
关键词:虚拟仪器、Lab Windows/CVI、故障检测、数据采集中图分类号:TJ306 文献标示码:AA Design and Realization for Tank Fault Detection System Based onPXI Bus Using Lab Windows/CVIZhang Yongxiu Lv Qiang Zhang Yongqian Sun Yajun(Academy of Armored Forces Engineering ,Beijing 100072)Abstract: This paper presents a tank fault detection system based on PXI bus using Lab Windows/CVI 7.0 programming.The system main directed toward the performance characters of the checked objects.fully using of the well-rounded software and hardware products at home and abroad, and sticking to the design of popularization, modularization and standardization. designed the fault detection equipment of tank The principle fault detection equipment of tank which satisfies the technic protections’ needs of armored equipment.Keywords: virtual instrument, Lab Windows/CVI,fault detection, data acquisition装甲兵的武器装备,主要包括坦克、步兵战车、装甲输送车等装甲战斗车辆以及各种保障车辆,其中,坦克是装甲兵的基本装备,它的发展水平是装甲兵技术发展水平的主要标志。
基于LabWindows_CVI的MLS机载设备自动测试系统的设计
【 要】 摘 文章阐述了基于Lb nosC I aWi w— V 软件平台的微波着陆机载设备 自动测试系统的设计方法和实现方式。 d 最终实
现 了能够 自动 完成对微 波着陆机载设备 的全面测试并给 出测试报 告的微波着陆机 载设备 自动测试 系统。 实践证明 , 系统的使 该 用减少了测试人 员、 缩短 了测试 时间, 高了微 波着陆机载设备测试 的效率和准确性 。 提
论 、 打 印测 试 结 果 。 自行
图 1 ML S机载设备 自动测试 系统原理框 图
1 系统组成 及 工作原 理
MI 载设备 自动测 试系统 由主控计 算机 与激 励源组 5机
M S机载设备 自动测试 系统 统过 G I L PB总线对激励源进 行实时控制 。 发出 ML S机载设 备所需 的激励信号 。同时系统
21年0 月第l期 02 4 0
Sn& e oyin 科 c Thl i c e c o界 o i 技 sC I ML a Wid w — V 的 S机载设备 自动测试系统的设计
李 阔 ( 西安导 航技 术研 究所 陕西 西安 706 ) 1 0 8
通过 15 B总线 、2 53 4 9总线对 ML S机载设备进行工作设置和 数据读取 。通过低频信 号对 ML S机载设备模拟信 号进行读
成。主控计算机配备 串口、模数采集 、 R N 4 9总线 、 PB A IC2 G I
总线 、5 3 15 B总线等总线功能接 口卡。激励 源用 于向 ML S机
【 e od]aWi osC I u m t s M hhed gM c w v l d g ye K y rsLb n w_ V ; t ac e ; u ir i ; io aea i sm w d A o it t t an r n n st
基于LabWindowsCVI技术的引信自动测试系统设计
统能根据引信需要检测的参数和功能, 环境信息的各种信号 ;
图1 引信自动测试系统组成框图
图2 引信专用测试台组成框图
www.ecnchina.com
2006.5
85
应 用 指 南
F i e l d Ap p l i c a t i o n s
央处理器,负责控制和调度专用测试 设备中其他各部分的协调运作;CPLD 实现逻辑控制, 在DSP命令控制下完成 引信控制和状态监测等任务;通讯接 口单元负责与主控计算机交换控制命 令和测试数据;存储器模块负责保存 监测过程中的重要数据;开关阵列负 责在引信接口各引脚对地电阻测量状 态和其他功能测试状态之间切换引信 引脚, 保证两种测试的正常实现 ; 在引 信测试过程中出现工作异常现象时, 可通过异常断电电路将一次电源电压 断掉, 以保证引信安全 ; 电压采集电路 和数据采集电路分别对引信各种指令 信号衰减信息的目标回波信号从模拟 器输出端输出。
这些设备构成了引信自动测试系 统的硬件部分, 在系统软件的控制下, 各设备协调工作,共同完成引信综合 测试的任务。
系统软件设计
如今市场上可选择的软件开发平 台比较多,如 V E E ,L a b V I E W , LabWindows/CVI, Visual C 等。 通过分 析和比较, 我们选择NI公司开发的、 面 向仪器的交互式 C 语言软件平台
应 用 指 南
LabWindows/CVI 作为软面板开发工 具。 LabWindows/CVI 的编程方式简单 直观, 能将功能强大、 使用灵活的C 语 言平台与用于数据获取、分析和显示 的测控专业工具有机地结合起来,它 的集成开发平台、 交互式编程方法、 功 能面板和丰富的库函数大大增强了 C 语言的功能, 为熟悉C语言的开发人员 建立检测系统、 自动测量环境、 数据采 集系统、过程监控系统等提供了一个 理想的软件开发环境。 本系统的设计中采用了一个自动 测试系统通用软件框架,如图 5 所示。 该通用软件框架的基本思想是利用数 据库技术使测试程序与测试流程相互 独立。主程序根据测试界面命令从测 试流程库中读取测试流程并执行,通 过仪器接口获得测试结果后保存到测 试结果库中, 以备查询。 按照该软件框架进行的测试系统 软件可以分为两部分:一部分是用户 界面, 这部分是按用户要求, 根据测试 对象编写的,主要是完成人机对话和 显示测试结果;另一部分是测试程序, 完成对测试单元的操作,并取得测试 结果。 虽然对于不同的测试任务, 测试 程序所执行的功能不同,但所有测试 任务又都有一些共同之处。可以这样 认为,每一个测试任务都分为若干个
基于LabWindows
第 23卷第 1期2024年 1月Vol.23 No.1Jan.2024软件导刊Software Guide基于LabWindows/CVI的导弹舵机性能测试系统黄家庚,徐恺,封丁路(河南科技大学机电工程学院,河南洛阳 471003)摘要:为了满足舵机在性能测试过程中多目标任务的需求,设计一款舵机性能测试系统。
该系统能够完成舵机空载性能测试,在四通道加载台的配合下能够模拟舵机在空中所受的负载力矩,实现加载测试。
该系统基于LabWin⁃dows/CVI虚拟仪器设计平台,通过RS422传输协议实现多点多通道数据传输,产生多种测试激励信号,完成舵机上电自检、信号反馈、数据采集与信息显示等功能。
通过试验,测试效果达到了相应设计的要求,相较于传统舵机测试系统提高了测试效率与测试精度。
关键词:舵机测试系统;LabWindows/CVI;虚拟仪器DOI:10.11907/rjdk.222511开放科学(资源服务)标识码(OSID):中图分类号:TP399 文献标识码:A文章编号:1672-7800(2024)001-0115-07Performance Test System of Missile Actuator Based on LabWindows/CVIHUANG Jiageng, XU Kai, FENG Dinglu(School of Mechanical and Electrical Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China)Abstract:In order to meet the requirements of multi-objective tasks in the performance test of the actuator, a performance test system of the actuator is designed. The system can complete the no-load performance test of actuator . With the cooperation of the four-channel loading plat⁃form, the load torque of the actuator in the air can be simulated to realize the loading test. The system based on LabWindows/CVI virtual instru⁃ment design platform can realize multi-point and multi-channel data transmission through RS422 transmission protocols, and generate a vari⁃ety of test excitation signals. It can complete the functions of power-on test, signal feedback, data collection and information display of actua⁃tor. Through the test, the test results meet the requirements of the corresponding design, compared with the traditional actuator test system,improve the test efficiency and test accuracy.Key Words:actuator test system; LabWindows/CVI; virtual instrument0 引言随着人们对于制导弹药的综合需求日益增强,制导弹药在未来将会向远程化、精确化、智能化、隐形化、通用化、模块化和低成本的趋势发展[1-2]。
基于CVI的以太网和CAN总线传输测试系统设计及实现
学术研究 Academic Forum 2011/06 物联网 基于CVI的以太网和CAN总线传输测试系统设计及实现王 冰(海军装备部,陕西西安 710032)摘 要:介绍了基于PXI总线技术和LabWindows/CVI软件开发平台的测试系统的总体结构及硬件构成,详细说明了系统软件的设计方案、功能及模块划分,并对人机交互界面进行了介绍。
该系统可实现对百兆/千兆以太网及CAN总线数据传输质量的测试分析及相关的协议栈解包分析,而且系统可靠、稳定、安全和实用。
关键词:LabWindows/CVI;PXI;以太网;CAN总线;传输测试中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2011)04-0083-03Design and Realization of Testing System for the Transmission of Ethernetand CAN Bus Based on CVIWANG Bing(Navy Equipment Department,Xi’an 710032,China)Abstract:This article first introduces the overall architecture and hardware configuration of the testing system basedon PXI bus and LabWindows/CVI platform.Then it elaborates on the design scheme,the function and modules of thesoftware,and the human-computer interface.Finally It is shown that the system can test and analyze the quality of datatransmission through Fast/Gigabit Ethernet and CAN bus,and unpack the related protocol stack for analysis with theadvantages of satisfactory realiability,stability,safety and praticability.Keywords:LabWindows/CVI,PXI,Ethernet,CAN bus,transmission test收稿日期:2011-05-050 引 言以太网(Ethernet)协议是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,使用的是CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的访问控制方法。
基于LabWindowsCVI的电子测量系统设计
基于LabWindowsCVI的电子测量系统设计基于LabWindows/CVI的电子测量系统设计作者:蔡军、高宝成单位:北京邮电大学自动化学院、北京邮电大学自动化学院转载:仪器仪表学报发布时间:2009-05-041 引言电子测量仪器主要用于电子产品电信号和数字信号的测量。
当需要对电子产品的多个特性进行测量时,需组建电子测量系统。
传统电子测量系统以独立仪器为单元,以GPIB总线等方式联接在一起,组成多机测量系统。
由于传统仪器均采用独立设计方式,仪器间存在通讯同步问题,不同仪器测量不确定度难以统一评估,不适宜于测量移动性、随机性较强的测量目标。
随着虚拟仪器的发展(虚拟仪器技术是日益发展的计算机技术、仪器技术、信息技术密切结合的产物,它就是在通用计算机上加上软件和(或)硬件,使用者在操作这台计算机时,就像是在操作一台用户自己设计的专用电子仪器),电子测量仪器在集成测量方面有了新的突破。
采用统一的软件控制平台,根据所选择的测量功能,完成多项测量任务。
不过其功能模块仍然相互独立,并未实现不同模块之间的“联动”。
在实际应用中,比如使用存储示波器观测信号波形时,还想同时观察信号频谱,现有电子测量系统将不得不在两个程序窗口之间进行切换,或进行功能变换,导致示波器所观测到的信号与频谱仪所观测到的信号不同步,带来测量误差。
设计硬件集成、关联测量模块联动的电子测量系统,已成为电子测量行业新的发展趋势。
本文顺应这一发展趋势,设计和实现了基于虚拟仪器的嵌入式电子测量系统。
该系统将众多电子测量仪器的功能、参数和精度指标等集成在一个的电子测量系统中,通过配置相应的软硬件模块,在一台工作站或个人计算机上实现多个电子测量仪器的功能[1]。
由于功能模块众多,如果均采用硬件实现,成本较高,灵活性不够。
因此采用虚拟仪器体系结构,实现多种测量功能的集成,具有成本低、使用和系统升级方便等优势[2]。
本文实现的电子测量系统测量数据量较大,对设备与主机之间的通讯速率要求较高。
基于CVI多线程技术的USB高速数据传输系统设计
收稿日期:2009-06-16作者简介:张君(1985 ),男,福建漳州人,硕士研究生,主要研究方向为机械电子。
基于CV I 多线程技术的USB 高速数据传输系统设计张 君,李声晋,卢 刚,肖文超(西北工业大学机电学院,陕西西安 710072)摘要:设计了一套基于USB 高速传输的数据传输系统。
系统利用CY7C68013和FPGA 实现了从属FI FO 的数据传输,而USB 主机侧的应用程序则采用了Lab W indo w s /C V I 的多线程技术,通过调用W i n 32的API 函数实现了主机与USB 设备的高速通信。
经测试,该系统工作稳定可靠,采样结果正确,有效数据的传输速度可达27MB /s 。
关键词:USB ;从属FI FO;多线程;安全队列中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:1000-8829(2010)04-0009-03D esign of a H igh -Speed Data T ransfer Syste m w ith US B InterfaceBased on CV IM ult-i Thread TechnologyZ HANG Jun ,L I Sheng -jin ,LU G ang ,X IAO W en -chao(Schoo l ofM echa tron i cs ,N orth w estern P olytechn i ca lU n i versity ,X i an 710072,China)Abst ract :A set of data transfer syste m based on h i g h -speed USB is developed .The syste m usi n g CY7C68013and FPGA rea lizes the data trans m issi o n w ith slave -FI FO.The applicati o n procedure of theU SB s host si d e ap -p lies the Lab W i n dow s/C V Im u lt-i thread technology ,and the h i g h -speed co mm un ication bet w een host and theUSB dev ice is rea lized by usi n g the API functi o n o fW in32.Th is syste m is pr oved to be stab le and re liab le w ith the correct sa mp li n g resu l.t Trans m issi o n speed of effected data can reach 27MB /s .K ey w ords :USB ;slave FI FO ;mu lt-i thread ;safe queue USB 通用串行总线是一种广泛应用于个人计算机的标准外设接口,具有支持热插拔、即插即用、易于扩展、可总线供电和系统造价低等一系列优点,特别是USB2.0高速传输协议的数据传输速度可达到480M b /s ,这使得以高速USB 接口方式的虚拟仪器广泛应用于医疗、工业控制等领域。
航电机载计算机测试设备的设计与实现
是
出给用户或检测设备使用。
是
是
其中,主控 是否修改脚本 计算机 1 中安否 装离散量卡、ARINC
否
429 卡、千兆以太网卡、AFDX 卡以及串口卡,是网
测试功能选择
口及 AFDX 程序运行的载体,主要用于产品 1 的调
试。主控计测算试用例机编辑 2 中也安装了离散量卡、ARINC 429
卡、千兆以太网卡、AFDX 卡以及串口卡,为网口及
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2021 年 3 月 10 日第 38 卷第 5 期
李文衡,等:航电机载计算机测试设备的 设计与实现
Telecom Power Technology
Mar. 10, 2021, Vol.38 No.5
KVM显示器
机柜
KVM转换器
主控计算机
被测产品
AFDX
网络、 ARINC 429 离散量、USB Switch交换机
X4
X5
X6
图 2 接口适配装置前面板示意图
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接口转接盒
2021 年 3 月 10 日第 38 卷第 5 期
Telecom Power Technology
Mar. 10, 2021, Vol.38 No.5
模块划分为若干个子模块,便于使用和维护。整个软 件测试流程如图 3 所示。
AFDX 程序的运行提供载体,主要用于产品 2 的调
硬件平台测试
应用软件测试
试。115 V 电源为两套被测产品提供 115 V/400 Hz 的
单项交流供电。该电源选用 1U 单项交流 3KVA 标准
机架电源,具有高功率密度和宽动态输入电压特点。 结束
可以实现远程上电功能,控制端口为 1 路 RS485、1
基于LabWindowsCVI的某应答机自动测试系统设计
基于LabWindows/CVI的某应答机自动测试系统设计刘 希(中国电子科技集团公司第十研究所,四川成都610036)摘 要:本文对基于LabWindows/CVI某应答机自动测试系统软、硬件进行了设计。
[1]系统采用LUA脚本+执行器的软件架构,测试序列采用LUA脚本语言开发,开发者主要关注开发和调试测试流程。
执行器采用NI公司CVI软件环境开发,完成用户界面、执行脚本、异常处理、数据保存、报表输出等其他功能,并且将这些功能固化。
硬件方面选用CPLD作为核心控制器件,控制射频开关箱和低频开关箱的路由,将被测件的接口联接到仪器,计算机回读仪器测量值,完成自动测试。
关键词:自动测试系统;LabWindows/CVI;LUA;硬件中图分类号:TB9 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:410 55DOI:10.15988/j.cnki.1004-6941.2020.10.007DesignofAutomaticTestSystemforaTransponderBasedonLabWIndows/CVILIUXiAbstract:Inthispaper,thesoftwareandhardwareofatransponderautomatictestsystembasedonLabwindows/CVIaredesigned ThesoftwarearchitectureofLUAscriptplusexecutorisadoptedinthesystem,testsequenceisdevelopedbyLUAscriptlanguage,developersfocusondevelopmentanddebuggingtestprocess Theactuatorisde velopedintheCVIsoftwaredevelopmentenvironmentofNIcompany,completeuserinterface,executescript,ex ceptionhanding,datasaving,reportoutputandotherfunctions,andsolidifythesefunctions Intermsofhardware,CPLDisselectedasthecorecontroldevicetocontroltheroutingofRFswitchboxandLFswitchbox,connecttheinterfaceofthetestedequipmenttotheinstrument,readbackthemeasuredvalueoftheinstrumentbycomputer,andcompletetheautomatictestKeywords:automatictestsystem;labWindows/CVI;LUA;hardware0 引言随着某型号应答机生产的规模扩大,调试和测试工作量增大,传统的手工测试需要两人配合,花费时间久、效率低、无法满足生产要求。
汽车CAN总线通信网络可视化仿真和监控系统设计
汽车CAN总线通信网络可视化仿真和监控系统设计摘要:CAN总线已经成为当今最成功的车载网络标准,被广泛应用于现代汽车控制中,但由于汽车应用环境的复杂性,CAN协议车载网络的安全(容错)性、实时性、可靠性以及带宽资源利用能力至今仍未能满足实际要求与发展需要。
本课题就是在该背景之下深入研究了CAN总线通信协议,同时在VC++6.0环境下开发了CAN总线通信协议的可视化操作试验平台。
该平台能够对CAN总线通信仿真,同时能够实时的监控实际车型的CAN总线通信系统。
此外,仿真平台开放了CAN总线上层应用层协议的制定,能够按照用户的需求,在基于CAN总线通信原则和通信数据格式的条件下来制定应用层协议。
此外,考虑到CAN总线通信数据多,速度快的特点,设计了数据库,能够实时的存储通信数据。
关键词:CAN总线,VC++6.0,通信网络第一章绪论1.1研究背景CAN 总线是种类众多的现场总线的一种,它不但属于一个开放通信网络,同时也可以看做一种全分布控制系统。
它作为智能设备的联系桥梁,把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备相互连接,最终形成一个庞大的网络系统,同时更进一步构建自动化系统,用来达到都基本控制、补偿计算、参数修改、报警、监控、优化及控管一体化的综合的目的[1][2][3][4]。
其规模属于局域网、总线型结构,简单但能满足工业控制的需要。
CAN 总线传输的信息帧短小,可靠性高[3][6]。
目前,高速发展的CAN 总线已经形成了国际标准,被国际上众多专家认为几种最有前途的现场总线之一[5][6][7][9][11]。
汽车电子装置更新速度如此之快,通信方式也由原来的点对点变为网络化,这就要求建立一个完整的测试平台,对其复杂功能和参数进行测试,确保电子设备正常工作。
CAN 现场总线由于其各方面的优越性能,可以有效保证这些要求。
CAN 总线整体性能虽然优于其它总线,但在网络负载较高情况下低优先级信息帧的发送时延过长甚至无法发送,不仅影响整个通信网络的实时性,在严重的情况下甚至会发生不可预料的事故。
基于LabVIEW的CAN总线通信系统的设计与实现_王锦坚
方案 2采用的是 “内嵌 CAN控制器的微控制器 +高速 CAN 收发器 TJA1050” [ 4] 。 其中 , STM8A是 ST公 司一款 性能出 众的 带片内 CAN控制器的微 控制器 。 此 方案 的优点 在于 电路 设计 简单 , 由于将 CAN控制器集成 在微控 制器 片内 , 这样 就减 少了 部分连 接 电 路 。 此 方 案 的 缺 点 就 是 目前 可 供 选 择 的 带 片 内 CAN控制器的微控制器相对较少 , 用户 选择余地不大 。
图 3 主程序流程图
第 8期
王锦坚等 :基于 LabVIEW的 CAN总线通信系统的设计与实现
237
(1)数据发送 将待发 送的数 据打包 成符 合 CAN协 议的 帧格式后 , 便可写入 SJA1000发送缓冲区 , 并自动发 送 。 图 4为 发送子程序流程图 。 在 写发送 缓冲区 前必须 查询其 状态 , 数据 只能写入空闲的发 送缓冲 区 。 发送大 量数据 时 , 这 一步显 得尤 其重要 , 否则发 送可 靠性 将不 能保 证 [ 6] 。 启动 发送 命令 后 , 只 能通过查询或配置发送成功中 断判断数据是否发送成功 。 发送 程序分发送远程帧和 数据帧两种 , 远程帧无数据场 。
显 示 电 路 通 过 使 用 四 个 七 段 管 , 并 使 用 74LS138 和 74LS373进 行控制 。 控制电 路主要 由四 个 按钮 组成 , 分 别对 输 入信号 、总线波特率 、模式转换和数据发送进行控制 。
基于PXI总线通用测试系统的设计
基于PXI总线通用测试系统的设计孙志军;纪晓辉【摘要】With thedevelopment of electronic technology,electronic system has been widely used in every aspect of people's life,and the requirement for electronic equipment production and testing technology is becoming more and more high.At present,electronic testing content and complex objects,and speed,and other aspects of the requirements of the test users more and more is also high. The traditional manual test is no longer meet the need of the current test,therefore must vigorously research and strengthen the application of automatic test system, in order to improve the test efficiency and quality of work.PXI bus electronic equipment test system based on PXI bus virtual instrument technology,mainly used in electronic equipment test, this study mainly aims at the testing requirements of electronic equipment,design a set of testing equipment based on PXI bus.%随着电子技术的不断发展,电子系统已经广泛的应用在了人们生活的各个领域中,并且对电子装备生产和测试技术的要求也越来越高。
LabWindows_CVI的PCI总线运动控制器虚拟测试系统
1 系统硬件结构
根据 PC I总线运动控制器测试系统设计要求 , 开发的自动测试系统必须具备以下功能 :
(1) 能检测电机驱动信号 。包括数字量控制 器的脉冲控制信号和模拟量控制器的模拟控制信 号。
因为 PCL - 818L 不是 N I公司生产的 DAQ 产 品 ,必须考虑 PCL - 818L 和 CV I的连接问题 。对 PCL - 818L 编 程 可 直 接 使 用 I/O 方 式 或 自 带 的
driver库函数 。由于 CV I提供 对 I/O 端口进行操作的库函数 inp函数和 outp函数 ,因此在本 系统中我们直接对 PCL - 818L 的寄存器进 行 读写 操 作 。这 种 开发针对底层硬件的驱动程序 , 灵活性较大 ,代码执行效率也 高 ,可以充分发挥硬件的性能 , 但是 要 求 开 发 者 熟 悉 PCL 818L卡的寄存器结构说明 。
编写程序时在 CV I面板里设置好各控件的回 调函数名后 ,利用 CV I代码产生功能就可自动生成 许多框架代码和消息的处理函数 ,非常方便程序的 开发 。再根据系统要求 ,在各个回调函数里添加代 码以实现相应的检测功能 。
在轴参数设置模块中 ,可对电机运行速度 、加速 度和位置误差等进行设置 。为提高软件通用性 ,在 初始化模块中 ,测试者可自行确定需要测试的信号 。 在故障处理模块中可记录一次连续测试中所有故障 的内容 、起始和结束时间 ,并可实时查询 。由于在测 试系统中用辅助测试台提供驱动信号的负载 ,在信 号检测模块中的编码器信号是利用控制器的三路通 用输出口来提供编码器的三个信号 : A 相 、B 相和 Z 相 (其中 A 相和 B 相为两个编码器输出信号在相位 上相差 90度的脉冲系列 , Z相为编码器转一圈产生 的一个正脉冲 ) ,具体是通过 CV I的一个定时器来 实现 ;专用 IO 口的检测也是利用通用输出口来提供 正 、负限位和使能信号 。所有信号检测都在运动控 制器提供的定时中断中进行 ,保证了数据检测的实 时性 。 2. 2 数据采集卡的驱动与设置
基于VX I 总线的宽带测试仪终端控制系统研制
文章编号:100429037(2003)022*******基于V X I 总线的宽带测试仪终端控制系统研制沈文博1,陆增援1,吴义宝1,刘树彬1,王砚方1,李占有2(1.中国科技大学近代物理系,合肥,230027;2.深圳华为技术有限公司,深圳,518055)摘要:介绍了一种基于V X I 总线的宽带网络测试仪终端控制系统的硬件和软件设计。
该系统将带有读写控制的双口RAM 作为邮箱,利用自定协议的“邮件”与嵌入式系统通信,交换控制信息和响应信息。
其主要设计目标是提供用户与宽带测试仪之间高速友好的接口,该接口已全面实现。
关键词:V X I 总线;终端软件;仪器驱动器;邮箱;信号量;嵌入式系统中图分类号:T P 3 文献标识码:A 收稿日期:2002204203;修订日期:2002212201Term i na l Con trol System of a W ideband NetTester Ba sed on VX I Bus and Its I m plem en ta tionS H EN W en 2bo 1,L U Z eng 2y uan 1,W U Y i 2bao 1,L IU S hu 2bin 1,W A N G Y an 2f ang 1,L I Z han 2y ou2(1.D epartm en t of M odern Physics ,U n iversity of Science and T echno logy of Ch ina ,H efei ,230027,Ch ina ;2.H uaw ei T echno logies Co .L td ,Shenzhen ,518055,Ch ina )Abstract :A s an excellen t p latfo rm of in strum en t bu ses and au tom atic test system s ,V X I bu s is w idely app lied in the fields of test and in strum en tati on in Ch ina .T h is p ap er in troduces the hardw are and the softw are design s of a term inal con tro l system fo r a w ideband net tester based on V X I bu s.T he term inal con tro l system u ses a dual po rt RAM w ith read and w rite con tro ls as a m ailbox to comm un icate w ith an em bedded system .Con tro l info rm ati on and respon seinfo rm ati on is exchanged by m ails in the fo rm at of p ro toco l m ade by u s.T he m ain goal of th is schem e is to p rovide a h igh sp eed and friendly in terface betw een u sers and the w ideband net tester .Key words :V X I bu s ;term inal softw are ;in strum en t driver ;m ailbox ;sem ap ho re ;em beddedsystem 网络技术的发展日新月异,宽带产品的种类越来越多,相应地对这些产品的测试需求也日益增长。
基于PXI总线的高速数字传输模块设计及正交解调的实现(一)(1).
基于PXI总线的高速数字传输模块设计及正交解调的实现(一)(1)PXI是PCI在仪器领域的扩展(PCI Extension for Instrumentation),其技术规范是NI公司于 1997年9月1日推出的,现已有60多家联盟。
PCI局部总线可以在33 MHZ和32位数据通路的条件下达到峰值132 Mb/s的带宽,在66 MHZ和64位数据通路的条件下达到峰值528 Mb/s的带宽。
PXI吸收了VXI的优点,同时受益于Compact PCI(CPCI),因而速度更快、结构坚固紧凑、系统可靠稳定,在射频和微波频带以下的低、中高频段可以替代VXI而且价格优势明显,深受广大用户欢迎,目前正朝气蓬勃地向商用与军用领域拓展。
本文在研究 PXI总线规范的基础上,研究和设计了基于PXI总线的高速数字I/O卡,本文概地介绍了PXI总线的发展和体系结构。
在模块的设计中,经过方案对比采用了PCI9054加FPGA的PXI总线接口硬件设计;在数据存储方面选择了FIFO作为存储器,免去了地址信号,从而简化了电路设计和时序控制。
采用ALTERA公司的FPGA设计了整个模块的逻辑控制。
此外,本文还对DSP的硬件设计作了简单的介绍,该DSP是用来实现正交解调。
因此,在介绍了DSP后,对正交解调的数字方法作了详细的阐述,并给出了仿真结果。
在软件部分,本文研究了PXI总线设备驱动程序和软件面板的设计方法。
介绍了几种设备驱动程序的开发工具,并选用DDK 完成了驱动程序的设计,给出了一些PXI设备驱动代码。
最后通过VC 编写了软件面板。
1 绪论1.1 自动测试系统发展概况信息时代的到来,极大的促进了科学和生产的发展,而现代科研生产对测试和测量提出了更高的求,其测试工作量之大,内容之复杂,对测试速度、精度求之高,已经使原有的测试方法、测试手段和测试设备不能满足这方面的求。
因此,信息产业的高速发展促进和推动着自动测试技术及系统集成技术迅速发展。
快速加载系统中基于CVI与DSP的CAN通信研究
快速加载系统中基于CVI与DSP的CAN通信研究郑秀芳;齐蓉【摘要】用于模拟火工品作动载荷的快速加载系统需要迅速、可靠、精准地传输数据,通过CAN总线可实现虚拟仪器开发软件LabWindows/CVI与DSPTMS320F28335之间高速、可靠的数据通信,这是快速加载系统完成加载控制任务的关键技术;LabWindows/CVI与DSP之间采用第三方CAN板卡实现通信的方案在实际的联机调试实验中获得了良好的控制效果,这种CAN通信方案可实现快速加载系统中上位机与下位机高速可靠的数据交换,提高了系统的整体可靠性,缩短了加载控制任务中的等待时间.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2010(018)012【总页数】3页(P2850-2852)【关键词】CAN总线;LabWindows/CVI;TMS320F28335【作者】郑秀芳;齐蓉【作者单位】西北工业大学自动化学院,陕西西安,710072;西北工业大学自动化学院,陕西西安,710072【正文语种】中文【中图分类】TP270 引言火工品的舵面在展开的过程中会受到风阻等各种力的作用, 且受力随动于舵面的展开角。
快速加载系统采用电动加载方式, 使用负载模拟器产生一种类似真实气流阻力产生的载荷, 施加于舵面的转动轴上。
快速加载控制原理结构如图1 所示。
上位机将期望负载曲线下载到加载控制器中, 控制器根据期望负载与实际负载的实时比较控制加载电机的输出转矩, 精确模拟舵面在每一个展开角度中受到的风阻力, 并将试验数据上传给上位机,以备上位机分析、计算、判断、储存。
上位机下载期望负载曲线以及加载控制器上传庞大的试验数据必须做到快速、可靠、精准。
快速加载系统采用LabWindow s/CVI 开发上位机软件,选用TI 公司的TMS320F28335 DS P 作为加载控制器的CPU,采用CAN 通信方式传输数据, 使用SQL Server2005 储存数据, 充分利用各种资源配置系统结构, 以期达到系统最优、成本最低的目的。
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基于CVI的以太网和CAN总线传输测试系统设计及实现
作者:王冰
来源:《物联网技术》2011年第04期
(海军装备部,陕西西安
摘要:介绍了基于PXI总线技术和LabWindows/CVI软件开发平台的测试系统的总体结构及硬件构成,详细说明了系统软件的设计方案、功能及模块划分,并对人机交互界面进行了介绍。
该系统可实现对百兆/千兆以太网及CAN总线数据传输质量的测试分析及相关的协议栈解包分析,而且系统可靠、稳定、安全和实用。
关键词:LabWindows/CVI; PXI; 以太网; CAN总线; 传输测试
中图分类号:TN915文献标识码:A
文章编号:
WANG Bi
Abstract: This article first introduces the overall architecture and hardware configuration of the testing system based on PXI bus and LabWindows/CVI platform. Then it elaborates on the design
shown that the system can test and analyze the quality of data transmission through Fast/Gigabit Ethernet and CAN bus, and unpack the related protocol stack for analysis with the advantages of
Keywords:
收稿日期:
0引言
以太网(Ethernet)协议是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,使用的是CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的访问控制方法。
CAN总线(Control Area Network,控制器局域)是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,使用的是CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突避免)的访问控制方法。
二者的主要区别在于对通信冲突的处理方式不同,从而决定了网络性能的不同。
为实现方便快捷地对百兆/千兆以太网及CAN总线数据传输质量进行测试,并对相关的协议栈进
行解包分析,本文给出了一种能够直观、快速地检测传输质量的测试系统设计方法。
1系统整体设计构成
该系统是一种以太网、CAN总线数据传输质量及协议的测试分析系统,它能够实时监控测试正在运行中的网络参数和运行状态,可监控网络利用率、传输速率、帧速、帧大小等,并进行数据分析、协议分析和误码分析等。
由于要求系统具有速度快,可靠性高,实用性强等特点,因此其硬件设备主要为两套PXI系统和两套连接PXI系统及控制计算机的PXI控制器。
软件系统则是一套系统测试软件(Windows操作系统平台),可以包含所有设计的测试项目。
2测试原理
本测试系统主要分为以太网测试和CAN总线测试两部分。
但测试原理类似,均有端对端测试和环回测试两种测试模式。
端对端测试必须使用两套测试系统来组成如图所示的测试链路。
测试数据从测试仪Ⅰ发出,经被测链路传输到测试仪Ⅱ上。
在测试仪Ⅱ上,用户手动输入与测试仪Ⅰ发出的测试数据和相同的参数设置,测试仪Ⅱ接收到数据后,即可进行处理分析。
环回测试通常使用一台测试仪来与被测链路另一端进行环回连接。
图2所示是其环回测试系统原理图。
测试数据由测试仪产生后,即发送至被测链路。
在被测链路另一端,则通过环回
连接再次经过被测链路返回至测试仪,测试仪接收到后,即可进行自动分析与处理。
图1端对端测试系统原理
图2环回测试原理
3系统软件设计
软件设计是该测试系统设计的核心。
软件功能最能体现系统的特性,其结构和用户界面设计的好坏直接影响着整个系统的性能指标。
本系统采用LabWindows/CVI9.0为软件开发平台,CVI是NI公司针对测控领域推出的交互式C语言开发环境,具有很强的数据处理和分析功
能,且与NI硬件驱动的整合能力较高。
测试系统分为以太网测试子系统和CAN总线测试子系统两部分,两个子系统使用不同的
硬件设备和独立的软件程序。
3.1以太网测试软件设计
以太网报文的组建和解包分析是整个以太网测试子系统软件设计的重点和关键。
由于常规的以太网通讯中,用户接收到的或要发送的只是应用数据,而不是完整的以太网报文(一个完整的以太网报文由帧头、协议头部和应用数据构成),而且整个通讯过程不受用户支配,通讯中间若出现错误报文会被通讯软件丢掉。
针对这一情况,本系统使用WinPcap技术进行通讯。
对于四层网络结构来说,WinPcap技术可以穿过应用层、传输层和网络层,直接在数据链路层捕获或发送原始报文数据,因而可以控制整个通讯过程,校验每一帧报文,以确保对以太网链
路测试的正确、有效。
以太网子系统由以下模块构成:报文结构定义及形成模块、测试配置模块、报文发送模块、误码插入模块(人为插入误码)、报文捕获模块、报文分析和统计模块、误码分析模块、数据显示模块、数据存储与还原模块和测试报告形成及打印模块。
根据测试模式和测试端的不同,测试系统工作时可以调用不同模块来实现测试功能。
其以太网测试程序结构图如图3所示。
图3以太网测试程序结构图
在以太网测试的各个模块中,报文结构定义及形成模块、报文分析与统计模块和误码分析模块是核心模块。
报文结构定义与形成的工作就是把应用数据一层层封装,添加协议头部和帧头,最终形成一个完整的以太网帧;报文分析的工作流程则相反,它把一个完整的报文层层剥离,剥离帧头和协议头部得到应用数据;误码分析的工作流程是校验每一层的协议头是否正
确,并对应用数据用对比法进行校验,以判断这帧数据是否错误,有没有发生误码。
图4以太网测试数据分析界面
判断以太网帧有无发生误码,以及对各协议头部和数据进行校验所用的校验和程序如下:
Unsigne
size -
cksum = (cksum>>16) + (cksum & 0xffff);[JY]//将高16 b与低16 b相加
cksum += (cksum>>16);[JY]//将进位到高位的16 b与低16 b再相加
}
3.2CAN总线测试软件设计
CAN总线做为一种现场总线,在同一时刻只能有一个设备发送数据,该总线使用一系列显性电平和阴性电平作为数据的载体。
鉴于这一情况,可以使用CAN总线卡的两个端口做为发送端和接收端(在环回模式时用同一个端口做为发送端和接收端)在被测链路上传输约定的测试数据和帧数,并使用NI5122示波器卡采集、测量CAN总线上的信号,最后把两种数据综合起来分析CAN总线的传输质量。
CAN总线子系统由以下模块构成:CAN帧定义与形成、CAN设备获取、测试配置、CAN帧发送、CAN帧接收、数据分析、误码统计、数据显示、数据存储与还原、物理信号采集和测试报告形成与打印等。
CAN总线测试的测试数据采用8级伪随机码,它具有类似白噪声的相关特性,故在通讯系统中被广发采用。
使用线性同余算法计算8级伪随机码序列的公式如下:
式中:
该公式主要用递归方法得到模除后的伪随机数,从X(0)到X(n),每一项都只依赖于前面一项,一般地,X序列将产生m个不同的数,然后重复。
其程序代码如下:
voidLCGrand
if(len
pData[0]
for(i=1;i
pData[i]=lrand(pData[i-1]
unsig
}
其中,RANDA、RANDC和RANDM使用的宏定义值分别为113、11和256。
图5CAN总线测试误码分析界面截图
4结语
本系统是选用PXI系统及PXI总线的模块化仪器,配合自行开发的软件,可以实现对以太网和CAN总线数据传输质量的测试分析。
通过实验证明,该系统配置优良,性能满足技术需求,同时具有可靠性高,实用性强,操作简单,维护方便等特点。
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