一种哈佛码总线分析仪的制作方法
【专利摘要】本发明属于航空电子【技术领域】，特别是涉及到飞行参数采集器（FDAU）与飞行参数记录器（FDR）之间的一种哈佛码总线分析仪。包括哈佛码总线物理接口电路1、协议分析单元2、输出驱动电路3，所述哈佛码总线物理接口电路1的输入端RXD连接到哈佛码总线4，输出端TTL_O连接到协议分析单元2的信号输入端HAV_IN，协议分析单元2的分析结果输出端ANA_O连接到输出驱动电路3的TTL_I，输出驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口5。本发明具有哈佛码总线波特率自动识别与自动适应、哈佛码同步字的识别、帧计数、子帧长度计数、数据解码、数据中断时长测试、位长测试功能，更便于对哈佛码总线特性以及数据进行分析。
【专利说明】一种哈佛码总线分析仪
【技术领域】
[0001]本发明属于航空电子【技术领域】，特别是涉及到飞行参数采集器(以下简称:FDAU)与飞行参数记录器(以下简称:FDR)之间的一种哈佛码总线分析仪。
【背景技术】
[0002]哈佛码总线是航空设计标准ARINC-717中规定的，作为飞行参数采集器与飞行参数记录器之间的飞行数据传输总线。
[0003]由于其应用特殊性(专用于FDAU与FDR间数据传输)，不像ARINC429等总线应用广泛。因此，对于哈佛码总线，各FDAU与FDR的生产厂商均采用自己的测试工装进行测试，其基本功能为数据的发送、接收与显示。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的目的是设计一种哈佛码总线分析仪，在接入哈佛码总线后，能够对总线进行分析，并将分析结果以及传输的数据通过通讯接口输出，便于更直观、快速的了解总线特征以及传输的数据。
[0005]技术方案:一种哈佛码总线分析仪，包括哈佛码总线物理接口电路1、协议分析单元2、输出驱动电路3，所述哈佛码总线物理接口电路I的输入端RXD连接到哈佛码总线4，输出端TTL_0连接到协议分析单元2的信号输入端HAV_IN，协议分析单元2的分析结果输出端ΑΝΑ_0连接到输出驱动电路3的TTL_I，输出驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口5。
[0006]所述协议分析单元2包括自动波特率识别单元21、位解码单元22、同步字解码单元23、字解码单元24、数据分析单元25、分析结果发送单元26，所述自动波特率识别单元21分别与位解码单元22和数据分析单元25连接，位解码单元22分别与同步字解码单元23和字解码单元24连接，同步字解码单元23和字解码单元24及分析结果发送单元26均与数据分析单元25连接。
[0007]有益效果:通过采用发明所示哈佛码总线分析仪，相比现有的测试工装，具有体积小、功能更为强大的优点，具体如下:
[0008]a)现有测试工装整合了整个FDRS的测试功能，一般采用机柜的方式实现，较为笨重，而本发明所述的哈佛码总线分析仪，电路较为简单，实现后体积很小；
[0009]b)现有测试工装一般只具备指定波特率下的哈佛码总线数据接收、发送功能，而本发明具有哈佛码总线波特率自动识别与自动适应、哈佛码同步字的识别、帧计数、子帧长度计数、数据解码、数据中断时长测试、位长测试功能，更便于对哈佛码总线特性以及数据进行分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明电路原理框图；[0011]图2为本发明一实施例中总线协议分析单元原理框图；
[0012]图3为本发明一实施例中位解码单元输入输出波形图；
[0013]图4为本发明一实施例中同步字识别示意图；
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对发明的一种实施例做进一步详细描述，请参阅图1至图4。
[0015]参阅图1和图2，本发明的基本结构包括哈佛码总线物理接口电路1、协议分析单元2、输出驱动电路3。输入哈佛码总线信号4通过哈佛码总线物理接口电路I的输入端RXD输入，经过本发明所示电路后，通过输出驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口 5。
[0016]所述哈佛码总线物理接口电路I的连接到哈佛码总线，输出端TTL_0连接到协议分析单元2的信号输入端HAV_IN，协议分析单元2的分析结果输出端ΑΝΑ_0连接到输出驱动电路3的TTL_I，输出驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口 5。
[0017]所述哈佛码总线物理接口电路1，可以采用RS422A驱动电路构成，如MAX3488等，最高传输速率不低于IOOkbps (对应最高哈佛码总线速率为4096Wps)，不宜过高，避免总线传输出现干扰辐射。
[0018]所述的总线协议分析单元2，采用FPGA (如XILINX公司的XC4VLX25)实现。
[0019]所述输出驱动电路3，可以采用RS422A驱动电路或RS232驱动电路构成，建议采用RS422A驱动电路，如MAX3491等，最高传输速率可达12Mbps，以在处理较高速率的哈佛码总线信号时，能够具有较高的数据传输速率。
[0020]参阅图3所示总线协议分析单元2内部单元构成,具体如下:
[0021]a)波特率识别单元21用于自动识别哈佛码总线波特率，其识别方式是测量信号中“长”和“短”两种电平的宽度是否在某个标准波特率所对应设置的窗口内，如果是，则给出对应的波特率，否则认为波特率不正确；
[0022]b)波特率识别单元21同时也具备位长测试功能，包括数据位长度的最大值和最小值，用于测试传输过程中总线定时的抖动；
[0023]c)位解码单元22用于将总线信号解码成数据和时钟的组合，如图3所示；
[0024]d)同步字解码单元23用于对哈佛码总线串行数据中的哈佛码标准同步字进行检测，方式为让串行数据通过一个同步字模版，比对一致后得到同步字确认信息，如图4所示；
[0025]e)字解码单元24基于同步字对准后，按照每12bit —个字的方式解码，并发送给数据分析单元；
[0026]f)数据分析单元获取波特率识别单元21发出的波特率、最大位长、最小位长，同步字解码单元23输出的同步信息，字解码单元24输出的接收数据，将信息转换成ASCII码后按照UART传输字节格式发送给分析结果发送单元26 ；
[0027]g)分析结果发送单元26将输入的ASCII码添加起始位、停止位和校验位后输出串行的码流。
【权利要求】
1.一种哈佛码总线分析仪，其特征在于，包括哈佛码总线物理接口电路[I]、协议分析单元[2]、输出驱动电路[3]，所述哈佛码总线物理接口电路[I]的输入端RXD连接到哈佛码总线[4]，输出端TTL_0连接到协议分析单元[2]的信号输入端HAV_IN，协议分析单元[2]的分析结果输出端ΑΝΑ_0连接到输出驱动电路[3]的TTL_I，输出驱动电路[3]的输出端TXD连接到电脑串口 [5]。
2.根据权利要求1所述一种哈佛码总线分析仪，其特征在于，所述协议分析单元[2]包括自动波特率识别单元[21]、位解码单元[22]、同步字解码单元[23]、字解码单元[24]、数据分析单元[25]、分析结果发送单元[26]，所述自动波特率识别单元[21]分别与位解码单元[22]和数据分析单元[25]连接，位解码单元[22]分别与同步字解码单元[23]和字解码单元[24]连接，同步字解码单元[23]和字解码单元[24]及分析结果发送单元[26]均与数据分析单元[25]连接。
【文档编号】G06F13/38GK103646002SQ201310629491
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】田军, 关志刚, 周波岐 申请人:陕西千山航空电子有限责任公司