专利名称：一种基于pc104和kvm的高集成便携式测试设备及测试方法
技术领域：
本发明涉及运载火箭地面测发控系统，尤其是一种采用PC/104和KVM的高集成便携式测试设备及测试方法。
背景技术：
现役测试设备的形式为被测信号经过电缆传输至信号处理组合，信号处理组合完成对信号的预处理后，送入工控机机进行采样。信号处理组合中安装信号调理板，工控机中需配置采集卡和计时卡。布局复杂，设备繁多，电缆连接及设备展开、撤收需要耗费大量时间且容易产生故障。 现有的运载火箭地面测发控系统中测试设备是各个部分独立的、分散的，比如，信号转接部分、信号调理部分、计算机主机、采集控制功能板卡、键盘鼠标等人机界面、显示器等都独立，这种设置不利于搬运。且各个部件中的电缆连接相对较多，容易产生故障。
发明内容
为了解决以上问题，本发明首先目的提供了一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，以解决现有技术中测试设备是各个部分独立的、分散的技术问题。本发明第二目的在于提供运载火箭地面测发控系统的测试方法，以解决现有技术中测试设备是各个部分独立的、分散的技术问题。一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，包括电源和硬盘，其还包括一用于作为PC/104 plus总线主设备的PC/104单板计算机板、一用于友好人机交互的KVM液晶控制平台、多个用于作为PC/104 plus总线从设备的信号监测功能板卡，其中
所述信号监测功能板卡用于接收对应的从设备通道信号的当前状态和状态变化，接收PC/104单板计算机板的采集命令后进行对应的从设备通道信
号的循环采集，并把状态变化通道数据以中断方式发送给所述PC/104单板计算机板，并接收和响应所述PC/104单板计算机板的查询中断；
PC/104单板计算机板分别连接每一信号监测功能板卡、KVM液晶控制平台、硬盘及电源，用于控制与各个信号监测功能板卡的连接，并进行对应数据采集及响应采集处理。较佳地，所述该些信号监测功能板卡包括模拟量采集卡和开关量监测卡，两种功能板卡内部电路均采用光耦来隔离被测信号和处理电路，并且信号的各个通道之间也实行隔尚设置。较佳地，所述该些信号监测功能板卡分别通过接插件连接至对应的从设备。较佳地，PC104计算机板，其尺寸大小为90mmX96mm，板上包括104芯的ISA总线接口和120芯的PCI总线接口，板卡间采用插针/插孔的堆栈式结构。较佳地，KVM液晶控制平台采用集成了显示器和鼠标的机架抽屉式KVM控制平台。一种运载火箭地面测发控系统的测试方法，包括SI:提供一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，其包括电源、硬盘、一用于作为PC/104 plus总线主设备的PC/104单板计算机板、一用于友好人机交互的KVM液晶控制平台、和多个用于作为PC/104 plus总线从设备的信号监测功能板卡，其中，PC/104单板计算机板分别连接每一信号监测功能板卡、KVM液晶控制平台、硬盘及电源；
S2: PC/104单板计算机板判断是否需要设定消斗时间和定时中断时间，如果是则发送消斗时间和定时中断时间给各采集卡，如果否则直接判断是否开始计时和通道采集；
53:判断是否开始计时和通道采集，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否开始计时和通道采集；
54:发送开始计时和采集命令给各采集卡；
S5:判断是否预先设定时间内中断信号或跳变中断，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否满足中断条件来中断信号或跳变中断；
56:扫描读取各板卡采集数据和时间
57:本地终端判读、显示；
58:传送至后端显示；
59:判断是否结束测试，如果是则执行下一步，如果否则回到判断是否满足中断条件来进行中断或跳变中断；
510:发送停止采集命令给各采集卡
511:结束程序。较佳地，所述信号监测功能板卡进行数据的循环采集，把有状态变化通道数据以中断方式发送给主设备的同时，接受主设备的查询中断，并把每一通道信号的当前状态和相比前一状态的变化数据回复给主设备
本发明提供一种采用高集成度的PC/104单板计算机和可折叠的KVM液晶控制平台。KVM是Keyboard、Video、Mouse的缩写，即集键盘、鼠标、显示于一体的智能切换控制平台。依照本发明一较佳实施例所述的基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，KVM液晶控制平台包括可折叠、抽拉的便捷结构。本发明相较于现有技术，其优势在于在大幅度提升了集成度的同时，增加了设备的性能以及降低了设备成本，同时具有体积小、功耗低以及便于携带、运输的优点。也就是说，为了解决以上问题，本发明采用了高集成度的PC/104单板计算机和可折叠的KVM液晶控制平台。PC/104单板计算机板实现了 PC/104 plus总线主设备和友好人机界面接口，该计算机板集成度高，体积小，完全代替了以往测试设备中的计算机；KVM液晶控制平台实现友好的人机交互功能，同时拥有可折叠、抽拉的便捷结构；高集成度、体积 小巧的PC/104单板计算机板和拥有便捷结构的KVM液晶控制平台同时被应用在测试设备中，完成测试设备的功能的同时，也大大降低了测试设备的体积和成本。同时，信号监测功能板卡采用了现行高集成度的处理芯片、较高的工艺水平和成熟的电子技术，完全代替了以前的信号调理板、信号检测板和计时板卡，大大地提高了设备的集成度和性能。所述的PC/104单板计算机板实现了 PC/104 plus总线主设备和友好人机界面接口，该计算机板集成度高，体积小，完全代替了以往测试设备中的计算机；KVM液晶控制平台实现友好的人机交互功能，同时拥有可折叠、抽拉的便捷结构；高集成度、体积小巧的PC/104单板计算机板和拥有便捷结构的KVM液晶控制平台同时被应用在测试设备中，完成测试设备的功能的同时，也大大降低了测试设备的体积和成本。
图I为本发明一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备的原理 图2为本发明一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备的软件流程图。
具体实施例方式一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，包括电源6、硬盘7以及接插件4，还包括一用于作为PC/104 plus总线主设备的PC/104单板计算机板I ;一用于友好人机交互的KVM液晶控制平台2 ;—用于作为PC/104 plus总线从设备的信号监测功能板卡 3 ；运行在PC/104单板计算机板I上的上位机软件，通过PC/104 plus总线的驱动程序，按指定的O. 5ms时间间隔不断轮询各个信号监测功能板卡3，用于实时监测各个信号监测功能板3上各通道信号的当前状态和状态变化。下面结合实施例对本发明作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。参照图1，一被测信号5经由设备上的接插件4被信号监测功能板卡3获取，PC/104单板计算机板I按指定的O. 5ms时间间隔不断轮询各个信号监测功能板卡3，并将结果发送至KVM液晶控制平台2。运行在PC/104单板计算机板I上的上位机软件，通过PC/104 plus总线的驱动程序，按指定的O. 5ms时间间隔不断轮询各个信号监测功能板卡3，用于实时监测各个信号监测功能板3上各通道信号的当前状态和状态变化。具体地说信号监测功能板卡用于接收对应的从设备通道信号的当前状态和状态变化，接收PC/104单板计算机板的采集命令后进行对应的从设备通道信号的循环采集，并把状态变化通道数据以中断方式发送给所述PC/104单板计算机板，并接收和响应所述PC/104单板计算机板的查询中断；
PC/104单板计算机板分别连接每一信号监测功能板卡、KVM液晶控制平台、硬盘及电源，用于控制与各个信号监测功能板卡的连接，并进行对应数据采集及响应采集处理。参照附图2，上位机软件执行如下步骤
Si:设备初始化；
52:判断是否需要设定消斗时间和定时中断时间，如果是则发送消斗时间和定时中断时间给各采集卡，如果否则直接判断是否开始计时和通道采集；
53:判断是否开始计时和通道采集，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否开始计时和通道采集；
54:发送开始计时和采集命令给各采集卡；
55:判断是否O. 5ms中断信号或跳变中断，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否O. 5ms中断信号或跳变中断；
56:扫描读取各板卡采集数据和时间
57:本地终端判读、显示；
58:传送至后端显示；S9:判断是否结束测试，如果是则执行下一步，如果否则回到判断是否O. 5ms中断信号或跳变中断；
510:发送停止采 集命令给各采集卡
511:结束程序。信号监测功能板卡3同于进行数据的循环采集，把有状态变化通道数据以中断方式发送给主设备的同时，接受主设备的查询中断，并把每一通道信号的当前状态和相比前一状态的变化数据回复给主设备。信号监测功能板卡3包括模拟量采集卡和开关量监测卡，两种功能板卡内部电路均采用光耦来隔离被测信号和处理电路，并且信号的各个通道之间也实行隔离。KVM液晶控制平台2包括可折叠、抽拉的便捷结构。本发明实施例使用的PC104计算机板1，其尺寸大小为90mmX96mm，板上包括104芯的ISA总线接口和120芯的PCI总线接口。PC104计算机板具备体积小、结构紧凑，功耗低等优点，特别适用于嵌入到对体积、功耗和工作环境都有着严格要求的产品中。PC104计算机板最大的优点就在于它在硬件上和软件上与PC机完全兼容，而且由于其取消了底板与插槽的金手指连接方式，板卡间采用插针/插孔的堆栈式结构，抗震能力强，产品在电气和机械特性上可靠性高。本发明实施例中的KVM液晶控制平台2。KVM是Keyboard、Video、Mouse的缩写，即集键盘、鼠标、显示于一体的智能切换控制平台。KVM液晶控制平台集成了显示器和鼠标的机架抽屉式KVM控制平台，具有提高效率、使用简单、易于管理、节约成本、远程管理、环保节能等特点，其高度为IU，符合19”上架结构，节省机柜85%以上使用空间，自带滑轨能非常方便地安装到机柜中，是合理利用机柜空间的理想解决方案。即，KVM液晶控制平台采用集成了显示器和鼠标的机架抽屉式KVM控制平台。考虑到KVM液晶控制平台是现有技术，在此就不再详细说明。所述该些信号监测功能板卡分别通过接插件连接至对应的从设备。基于图1，本发明还提供了一种运载火箭地面测发控系统的测试方法，包括
SI:提供一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，其包括电源、硬盘、一用于作为PC/104 plus总线主设备的PC/104单板计算机板、一用于友好人机交互的KVM液晶控制平台、和多个用于作为PC/104 plus总线从设备的信号监测功能板卡，其中，PC/104单板计算机板分别连接每一信号监测功能板卡、KVM液晶控制平台、硬盘及电源，即提供图I类似的设备；
S2: PC/104单板计算机板判断是否需要设定消斗时间和定时中断时间，如果是则发送消斗时间和定时中断时间给各采集卡，如果否则直接判断是否开始计时和通道采集；
53:判断是否开始计时和通道采集，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否开始计时和通道采集；
54:发送开始计时和采集命令给各采集卡；
55:判断是否预先设定时间内中断信号或跳变中断，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否满足中断条件来中断信号或跳变中断；
56:扫描读取各板卡采集数据和时间
57:本地终端判读、显示；58:传送至后端显示；
59:判断是否结束测试，如果是则执行下一步，如果否则回到判断是否满足中断条件来进行中断或跳变中断；
510:发送停止采集命令给各采集卡
511:结束程序。7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括
所述信号监测功能板卡进行数据的循环采集，把有状态变化通道数据以中断方式发送给主设备的同时，接受主设备的查询中断，并把每一通道信号的当前状态和相比前一状态的变化数据回复给主设备。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，包括电源和硬盘，其特征在于，还包括一用于作为PC/104 plus总线主设备的PC/104单板计算机板、一用于友好人机交互的KVM液晶控制平台、多个用于作为PC/104 plus总线从设备的信号监测功能板卡，其中所述信号监测功能板卡用于接收对应的从设备通道信号的当前状态和状态变化，接收PC/104单板计算机板的采集命令后进行对应的从设备通道信号的循环采集，并把状态变化通道数据以中断方式发送给所述PC/104单板计算机板，并接收和响应所述PC/104单板计算机板的查询中断；PC/104单板计算机板分别连接每一信号监测功能板卡、KVM液晶控制平台、硬盘及电源，用于控制与各个信号监测功能板卡的连接，并进行对应数据采集及响应采集处理。
2.如权利要求I所述的高集成便携式测试设备，其特征在于，所述该些信号监测功能板卡包括模拟量采集卡和开关量监测卡，两种功能板卡内部电路均采用光耦来隔离被测信号和处理电路，并且信号的各个通道之间也实行隔离设置。
3.如权利要求I或2所述的高集成便携式测试设备，其特征在于，所述该些信号监测功能板卡分别通过接插件连接至对应的从设备。
4.如权利要求I或2所述的高集成便携式测试设备，其特征在于，PC104计算机板，其尺寸大小为90mmX 96mm，板上包括104芯的ISA总线接口和120芯的PCI总线接口，板卡间采用插针/插孔的堆栈式结构。
5.如权利要求I或2所述的高集成便携式测试设备，其特征在于，KVM液晶控制平台采用集成了显示器和鼠标的机架抽屉式KVM控制平台。
6.一种运载火箭地面测发控系统的测试方法，其特征在于，包括SI:提供一种基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，其包括电源、硬盘、一用于作为PC/104 plus总线主设备的PC/104单板计算机板、一用于友好人机交互的KVM液晶控制平台、和多个用于作为PC/104 plus总线从设备的信号监测功能板卡，其中，PC/104单板计算机板分别连接每一信号监测功能板卡、KVM液晶控制平台、硬盘及电源；S2: PC/104单板计算机板判断是否需要设定消斗时间和定时中断时间，如果是则发送消斗时间和定时中断时间给各采集卡，如果否则直接判断是否开始计时和通道采集；53:判断是否开始计时和通道采集，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否开始计时和通道采集；54:发送开始计时和采集命令给各采集卡；55:判断是否预先设定时间内中断信号或跳变中断，如果是则执行下一步，如果否则继续判断是否满足中断条件来中断信号或跳变中断；56:扫描读取各板卡采集数据和时间57:本地终端判读、显示；58:传送至后端显示；S9:判断是否结束测试，如果是则执行下一步，如果否则回到判断是否满足中断条件来进行中断或跳变中断；510:发送停止采集命令给各采集卡511:结束程序。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括所述信号监测功能板卡进行数据的循环采集，把有状态变化通道数据以中断方式发送给主设备的同时，接受主设备的查询中断，并把每一通道信号的当前状态和相比前一状态的变化数据回复给主设备。
全文摘要
本发明涉及运载火箭地面测发控系统，公开了一种运载火箭测试中应用了基于PC/104和KVM的高集成便携式测试设备，该设备包括KVM液晶控制平台、PC/104单板计算机、计算机硬盘、信号监测功能板卡、电源以及设备上的接插件等；通过应用了PC/104plus总线技术和KVM显示/控制一体化技术，将原本独立、分散的测试设备各部分(如信号转接部分、信号调理部分、计算机主机、采集控制功能板卡、键盘鼠标等人机界面、显示器等)高度集成为一台单机设备，具备便携能力，软硬件的操作简捷便利，大大减少了测试设备的体积和复杂度，具有便于设备的搬运、展开、使用、恢复、撤收等有益效果。
文档编号G01R31/00GK102928687SQ201210333708
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者郑攀, 徐昕, 陈文浩, 张淑华 申请人:上海航天测控通信研究所