本发明涉及可重构信号激励源的配置和控制策略技技术领域，具体涉及一种硬件可重构信号激励源及基于其实现的软件配置方法。
背景技术：
每种型号项目的特种车辆，在对电子电气分系统的多种控制、采集、终端显示等部件在完成研发和试制后，进行功能测试时，均需要一种信号激励源产生高电平信号、低电平信号、频率信号、电阻信号、电压信号等激励信号，以验证这些部件的信号采集、驱动控制、信息显示等功能。目前，这些信号均需要手动拨动信号激励源面板上相关开关或旋钮来产生，自动化程度较低；因每个项目的信号名称、数量、定义不同，每个项目均需科研人员投入精力研发特定的信号激励源，而且该激励源不能移植到其他项目上使用，利用率较低；在信号激励源研发出来后，因实际需要，依然存在着信号通道数、信号类型、信号名称变化的可能，需要对激励源硬件进行改进，可塑性较差。
可以看出，由于特种车辆复杂的测试需求，设计输入经常会存在定义变化或数量增加的可能，这样会导致根据之前的设计输入研发出来的信号激励源，无法产生后续调试或测试所需的所有激励信号，因此，研发一种通用化可扩展的信号激励源变得越来越迫切。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现一种通用化可扩展的信号激励源及基于其实现的软件配置方法。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可重构信号激励源，包括主控单元，各个功能模块板卡，电源输入接口、开关、usb接口、24v输出接口、测试设备接口接插件xs1和xs2；其中，电源输入接口是信号激励源工作电压的输入接口，usb接口是主控单元与上位机的通信接口，主控单元用于在接收并解析上位机的指令后控制相应的功能模块板卡的动作，从而实现相应通信功能；信号激励源通过24v输出接口为被测部件提供工作电压，并通过测试设备接口接插件xs1和xs2将激励信号输出给被测部件，也通过测试设备接口接插件xs2对被测部件的负载驱动能力进行检测。
优选地，所述主控单元与各个功能模块板卡之间通过rs485总线进行通信，每个功能模块板卡的通信模块分配有不同的id，通过不同的id识别使不同的从设备做出响应，功能模块板卡间通信采用应答机制。
优选地，所述主控单元与各个功能模块板卡之间的通信采用应答机制，即主控单元向对应功能模块板卡发送控制指令或状态查询指令，各对应功能模块板卡正确接收、解析到控制指令或状态查询指令后主控单元发送正确接收响应指令或状态参数上报指令。
优选地，还包括底板，用于插接各个功能模块板卡。
本发明还提供了一种基于所述的可重构信号激励源实现的软件配置方法，包括以下步骤：
第一步、针对不同型号项目，将相应激励信号所对应的功能模块板卡插在底板上，并针对不同型号项目特种车辆的测试信号定义，编写特定格式的自定义excel文件作为所述配置文件，上位机加载所述配置文件，在上位机软件显控界面利用该配置文件对硬件资源进行配置；
第二步、上位机根据配置的硬件资源产生对应的控制指令，发送给主控单元，主控单元通过接收、解析控制指令后，控制相应的功能模块板卡进行相应的信号输出,并对信号进行调理后得到所需的激励信号。
优选地，第一步中，上位机加载该配置文件时，自动读取该配置文件中自定义区域的信号名称和信号类型信息，并将信号名称和信号类型信息映射至上位机软件显控界面指定区域，形成自定义的显控界面。
优选地，第一步中，在上位机软件显控界面利用该配置文件对硬件资源进行配置时，把所有单元格的值放到一个list链表中，当所有单元格的值读取完毕时，把相应单元格的值放到上位机软件显控界面对应的文本框中，最后释放excel和list链表中操作的所有对象。
优选地，所述调理为信号分压和信号隔离。
优选地，第二步中，上位机与主控单元之间的通信采用应答机制，即上位机向主控单元模块发送控制指令、主控单元正确接收、解析到控制指令后向上位机发送正确接收响应指令或状态参数上报指令。
(三)有益效果
本发明通过基于硬件可重构信号激励源实现的软件配置策略，可实现上位机软件显控界面的信号自定义，并控制信号激励源动态实时配置成所需的激励信号，可满足多种特种车辆的测试需求；并留有一定余量的通道数，具备可扩展能力。
附图说明
图1是本发明的可重构信号激励源硬件架构框图；
图2是ole对象模型；
图3是本发明的ole对excel配置文件的操作步骤说明；
图4是本发明的上位机与主控单元通信流程图；
图5是本发明的信号激励源总线通信示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种可重构信号激励源，包括底板、主控单元，各个功能模块板卡，电源输入接口、开关、usb接口、24v输出接口、测试设备接口接插件xs1和xs2；其中，底板用于插接各个功能模块板卡，电源输入接口是信号激励源工作电压的输入接口，usb接口是主控单元与上位机的通信接口，主控单元用于在接收并解析上位机的指令后控制相应的功能模块板卡的动作，从而实现相应通信功能；信号激励源通过24v输出接口为被测部件提供工作电压，并通过测试设备接口接插件xs1和xs2将激励信号输出给被测部件，也通过测试设备接口接插件xs2对被测部件的负载驱动能力进行检测。
所述主控单元与各个功能模块板卡之间的通信采用应答机制，即主控单元向对应功能模块板卡发送控制指令或状态查询指令，各对应功能模块板卡正确接收、解析到控制指令或状态查询指令后主控单元发送正确接收响应指令或状态参数上报指令。
本发明还提供了一种基于所述的可重构信号激励源实现的软件配置方法，包括以下步骤：
第一步、针对不同型号项目，将相应激励信号所对应的功能模块板卡插在底板上，并针对不同型号项目特种车辆的测试信号定义，编写自定义excel文件作为所述配置文件，上位机加载所述配置文件，在上位机软件显控界面利用该配置文件对硬件资源进行配置；
如图2所示，上位机软件采用采用ole技术设计，application：代表应用程序本身，即excel应用程序；workbooks：是workbook的集合，代表了工作薄；worksheets：是worksheet的集合，是workbook的子对象；range：是worksheet的子对象，可以理解为sheet中一定范围的单元格；shapes：是worksheet的子对象，用于存储图片等信息的单元格。利用ole技术，开发重复使用的软件组件，可实现自由配置软件功能，可高效性、灵活性地实现软件资源的重复利用。
如图3所示，上位机加载该配置文件时，自动读取该配置文件中自定义区域的信号名称和信号类型信息，并将信号名称和信号类型信息映射至上位机软件显控界面指定区域，形成自定义的显控界面。excel作为ole/com库插件，定义好了各类交互的接口，并经由过程接口来对excel进行操作。在上位机软件显控界面利用该配置文件对硬件资源进行配置时，把所有单元格的值放到一个list链表中，当所有单元格的值读取完毕时，把相应单元格的值放到上位机软件显控界面对应的文本框中，最后释放excel和list链表中操作的所有对象。
第二步、上位机根据配置的硬件资源产生对应的控制指令，发送给主控单元，主控单元通过接收、解析控制指令后，控制相应的功能模块板卡进行相应的信号输出，并对信号进行信号分压和信号隔离后得到所需的激励信号。图4为上位机与主控单元模块通信流程图。上位机与主控单元之间的通信采用应答机制，即上位机向主控单元模块发送控制指令或查询指令、主控单元正确接收、解析到控制指令或查询指令后向上位机发送正确接收响应指令或状态参数上报指令。最后，激励信号被发送到对应的被测部件。
图5为信号激励源总线通信示意图。可以看出，主控单元通过usb总线与上位机进行通信，通过接收、解析上位机指令后控制相应模块板卡的动作，从而实现其相应通信功能。所述主控单元与各个功能模块板卡之间通过rs485总线进行通信，每个功能模块板卡的通信模块分配有不同的id，通过不同的id识别使不同的从设备做出响应，功能模块板卡间通信采用应答机制。
可以看出，本发明采用可重构、可配置、可扩展的方法，实现一种信号激励源便可满足多个项目的测试需求，该设计方法可满足多个项目的测试需求，提高激励源的自动化程度和使用率，缩短产品的研发周期，同时大大降低项目的研发成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。