本发明属于控制设备测试领域，具体涉及一种通讯控制设备自动化测试系统与方法。
背景技术
舰载、机载、星载等武器装备中的通讯控制设备主要用于实现控制信号的输出与回测，是控制系统的重要组成部件之一，广泛应用于航空、航天、船舶等领域；现有的通讯控制设备一般具备多种通讯总线、多路控制信号开出、多路开关量信号输入和电压量采集等功能，可完成指令的传递、信息的交换、外部设备的状态采集和电压监控等功能，通讯控制设备对武器装备的正常运行具有非常重要的作用，因此，对通讯控制设备的性能测试也至关重要。
目前，因通讯控制设备具备多种通讯总线(can总线、1553b总线)、多路控制信号开出、多路开关量信号输入、电压量采集和位置信息采集等功能，现有的测试设备存在以下不足：功能单一，不具备通用性；一种测试设备只能测试一种通讯总线，例如can总线的测试设备cannoe只能测试can总线通讯状态，因此对通讯控制设备进行总线测试时至少需要两种测试设备分别对can总线和1553b总线的通讯状态进行测试；现有测试系统功能和接口单一，一种测试设备只能测试一种通讯总线，测试设备上的接口只能满足单个通讯控制设备的测试，但是在多数情况下需要同时对多个通讯控制设备进行性能测试，现有的测试设备远远不能满足生产和试验环境下的测试需求，导致测试效率低下，甚至影响生产线的产能。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种通讯控制设备自动化测试系统与方法，其通过多种功能集成和多线程的应用，解决了现有控制系统功能和接口单一，可对多个通讯控制设备进行功能测试，同时将主控制模块、通讯模块、采集模块、电源模块、开关量开入开出模块以及人机接口集成于一体，可供多套通讯控制设备进行自动化测试，明显提高测试效率。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提一种通讯控制设备自动化测试系统，用于对待测通讯控制设备进行测试，该系统包括主控制模块和分别与该主控制模块通信连接的通讯模块、采集模块、开关量开入开出模块和人机接口，其中，
人机接口用于下发预设的测试命令给主控制模块，并接收主控制模块反馈的测试结果，以按照预设的测试项顺序所述显示测试结果；
主控制模块用于根据测试命令生成相应指令，并发送给通讯模块、采集模块和开关量开入开出模块，其中，主控制模块包括通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块、位置数据单元模块、do数据单元模块、di数据单元模块、ad数据单元模块和电源数据单元模块，通讯数据单元模块用于生成通讯回应数据指令并计算采集的通讯回应数据与标准值的差值以通过比较其差值获得通讯回应测试结果；控制数据单元模块用于生成控制数据指令并计算采集的控制数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得控制数据测试结果；功能数据单元模块用于生成功能数据指令并计算采集的功能数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得功能数据测试结果；位置数据单元模块用于生成位置数据指令并解析采集位置数据以获得位置数据测试结果；do数据单元模块用于生成do数据指令并计算采集的do数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得do数据测试结果；di数据单元模块用于生成di数据指令并计算采集的di数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得di数据测试结果；ad数据单元模块用于生成ad数据指令并计算采集的ad数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得ad数据测试结果；电源数据单元模块用于生成电源回测指令并计算采集的电源回测与标准值的差值，以通过比较其差值获得电源回测测试结果；
通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块和位置数据单元模块分别与通讯模块连接，通讯回应数据指令、控制数据指令、功能数据指令以及位置数据指令通过该通讯模块发送给待测通讯控制设备，并将从待测通讯控制设备采集的通讯回应数据、控制数据、功能数据和位置数据解析后分别传送至通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块和位置数据单元模块；
do数据单元模块和di数据单元模块与开关量开入开出模块连接，且do数据单元模块、di数据单元模块、ad数据单元模块和电源数据单元模块分别与采集模块连接，do数据指令和di数据指令通过开关量开入开出模块发送给待测通讯控制设备，ad数据指令和电源回测指令通过该采集模块发送给待测通讯控制设备，采集模块将从待测通讯控制设备采集的do数据、di数据、ad数据以及电源回测数据解析后分别传送至do数据单元模块、di数据单元模块、ad数据单元模块以及电源数据单元模块。
作为本发明的进一步改进，主控制模块通过回测的ad采集电压判断供电电压是否正常，电压正常后开始功能测试。
作为本发明的进一步改进，通讯模块包含can通讯板和1553b通讯板，can通讯板用于将通讯回应数据指令、控制数据指令、功能数据指令以及位置数据指令包装成can命令发送给待测通讯控制设备，并将从待测通讯控制设备采集的通讯回应数据、控制数据、功能数据和位置数据按照can通信协议解析后分别传送至通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块和位置数据单元模块；1553b通讯板用于将通讯回应数据指令、控制数据指令以及功能数据指令包装成1553b命令发送给待测通讯控制设备，并将从待测通讯控制设备采集的通讯回应数据、控制数据以及功能数据按照1553b通信协议解析后分别传送至通讯数据单元模块、控制数据单元模块和功能数据单元模块。
作为本发明的进一步改进，位置数据为gnss位置数据，其包含是否定位、gnss信噪比、gps信噪比、bd-2信噪比、经度、纬度、高程、x轴速度、y轴速度、z轴速度信息。
作为本发明的进一步改进，通讯模块包含多个can通讯板和多个1553b通讯板，采集模块包含多个ad采集板，每个待测通讯控制设备设置有对应的can通讯模块、1553b通讯模块、ad采集模块和开入开出模块，可用于多个通讯控制设备进行测试。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提一种通讯控制设备自动化测试方法，具体包括如下步骤：
(1)人机接口下发预设的测试命令给主控制模块；
(2)主控制模块根据测试命令生成相应指令，其中，通讯数据单元模块生成通讯回应数据指令通过通讯模块发送给待测通讯控制设备；do数据单元模块生成do数据指令通过开关量开入开出模块发送给待测通讯控制设备；di数据单元模块生成di数据指令通过开关量开入开出模块发送给待测通讯控制设备；ad数据单元模块生成ad数据指令通过该采集模块发送给待测通讯控制设备；控制数据单元模块生成控制数据指令通过通讯模块发送给待测通讯控制设备；功能数据单元模块生成功能数据指令通过通讯模块发送给待测通讯控制设备；位置数据单元模块生成位置数据指令并通过通讯模块发送给待测通讯控制设备；电源数据单元模块生成电源回测指令通过该采集模块发送给待测通讯控制设备；
(3)通讯模块将从待测通讯控制设备采集的通讯回应数据、控制数据、功能数据和位置数据解析后分别传送至通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块和位置数据单元模块；采集模块将从待测通讯控制设备采集的do数据、di数据、ad数据以及电源回测数据解析后分别传送至do数据单元模块、di数据单元模块、ad数据单元模块以及电源数据单元模块；
(4)通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块、do数据单元模块、di数据单元模块、ad数据单元模块以及电源数据单元模块计算采集的通讯回应数据、控制数据、功能数据、do数据、di数据、ad数据以及电源回测数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得通讯回应数据测试结果、控制数据测试结果、功能数据测试结果、do数据测试结果、di数据测试结果、ad数据测试结果以及电源回测数据测试结果并反馈给人机接口；位置数据单元模块解析采集位置数据以获得位置数据测试结果并反馈给人机接口；
(5)人机接口接收主控制模块反馈的测试结果，按照预设的测试项顺序所述显示测试结果。
作为本发明的进一步改进，主控制模块通过回测的ad采集电压判断供电电压是否正常，电压正常后开始功能测试。
作为本发明的进一步改进，通讯模块包含can通讯板和1553b通讯板，can通讯板用于将通讯回应数据指令、控制数据指令、功能数据指令以及位置数据指令包装成can命令发送给待测通讯控制设备，并将从待测通讯控制设备采集的通讯回应数据、控制数据、功能数据和位置数据按照can通信协议解析后分别传送至通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块和位置数据单元模块；1553b通讯板用于将通讯回应数据指令、控制数据指令以及功能数据指令包装成1553b命令发送给待测通讯控制设备，并将从待测通讯控制设备采集的通讯回应数据、控制数据以及功能数据按照1553b通信协议解析后分别传送至通讯数据单元模块、控制数据单元模块和功能数据单元模块。
作为本发明的进一步改进，位置数据为gnss位置数据，其包含是否定位、gnss信噪比、gps信噪比、bd-2信噪比、经度、纬度、高程、x轴速度、y轴速度和z轴速度信息。
作为本发明的进一步改进，每个待测通讯控制设备设置有预设测试顺序，可用于多个通讯控制设备进行测试。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的通讯控制设备自动化测试系统与方法，通过主控制模块模拟主控制单元指令给待测控制设备，并依据数据类型以及处理方式等的不同来接收、处理和发送电源回测信息、ad采集数据、通讯回应数据、do开出检测数据、di开入数据、控制回应数据、功能测试回应数据和gnss位置数据，一方面可解决在缺少主控制单元的情况下，能够独立开展待测通讯控制设备的功能测试，满足整机测试、系统联调，另一方面由于通讯控制设备待测试项存在不同的数据类型和不同的处理流程，对其进行详细划分可以达到多线程同时测试待测控制设备，并确保提取到正确的测试数据，明显提高了测试效率。
本发明的通讯控制设备自动化测试系统与方法，通过多种采集方式对同一数据进行比对，减少人为因素造成的测试错误问题，测试系统测试功能覆盖率为100％，且自动判读并自动保存测试中产生的各种数据，测试出现不合格测试项后可快速定位故障点并自动报警。
本发明的通讯控制设备自动化测试系统与方法，通过集成主控制模块、can通讯板、1553b通讯板、ad采集板、电源模块、开关量开入/开出板集成于一体，每个通讯控制设备自动化测试系统设置有can通讯板、1553b通讯板、继电器板、电源模块、开关量开入开出板和ad采集板同时还设置有一个预设的测试项排序，可供多套通讯控制设备产品进行测试，并无需外接电源模块为通讯控制设备供电，明显提高测试效率，可解决研制及小批量生产的资源瓶颈。
附图说明
图1是本发明实施例的通讯控制设备自动化测试系统框图；
图2是本发明实施例的通讯控制设备自动化测试系统示意图；
图3是本发明实施例的通讯控制设备自动化测试方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
图1是本发明优选实施例的一种通讯控制设备自动化测试系统框图。如图1所示，通讯控制设备自动化测试系统包括主控制模块、通讯模块、采集模块、电源模块、开关量开入开出模块和人机接口。其中电源模块为待测通讯控制设备供电，人机接口与主控制模块连接，用于下发预设的供电指令或测试命令给主控制模块，接收主控制模块反馈的测试结果、位置信息、电源信息，并按相应的显示模块显示位置信息和电源信息，按照预设的测试项顺序显示测试结果；主控模块将供电指令发送给电源模块，将测试命令发送给通讯模块或开关量开入开出模块，接收开关量开入开出模块、采集模块和通讯模块发送的数据一起与数据库中的数据进行比对进行判断后返回给人机接口；通讯模块用于将测试命令包装成can/1553b命令发送给待测通讯控制设备，接收通讯控制设备的回应帧数据并依据通信协议进行解析，或将待测通讯控制设备主动反馈的位置信息和电源信息进行解析；采集模块用于采集待测通讯控制设备根据主控制模块指令动作后的的ad数据并发送给主控制模块；开关量开入开出模块通过do接口开出do数据给待测通讯控制设备，检测开关量开入开出模块的do开出状态和检测待测通讯控制设备的di开入状态，并发送给主控制模块。主控制模块包括通讯数据单元模块、控制数据单元模块、功能数据单元模块、位置数据单元模块、do数据单元模块、di数据单元模块、ad数据单元模块和电源数据单元模块，通讯数据单元模块用于生成通讯回应数据指令并计算采集的通讯回应数据与标准值的差值以通过比较其差值获得通讯回应测试结果；控制数据单元模块用于生成控制数据指令并计算采集的控制数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得控制数据测试结果；功能数据单元模块用于生成功能数据指令并计算采集的功能数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得功能数据测试结果；位置数据单元模块用于生成位置数据指令并解析采集位置数据以获得位置数据测试结果；do数据单元模块用于生成do数据指令并计算采集的do数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得do数据测试结果；di数据单元模块用于生成di数据指令并计算采集的di数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得di数据测试结果；ad数据单元模块用于生成ad数据指令并计算采集的ad数据与标准值的差值，以通过比较其差值获得ad数据测试结果；电源数据单元模块用于生成电源回测指令并计算采集的电源回测与标准值的差值，以通过比较其差值获得电源回测测试结果。
图2是本发明优选的实施例的一种通讯控制设备自动化测试系统示意图。如图2所示，主控制模块及人机接口可由pc机来实现，通讯模块为can总线通讯板卡1、can总线通讯板卡2、can总线通讯板卡3、can总线通讯板卡4、can总线通讯板卡5和1553b数据通讯板，采集模块为数据采集板卡1、数据采集板卡2和数据采集板卡3，开关量开入开出模块为开关量输入输出板卡1、开关量输入输出板卡2、开关量输入输出板卡3和开关量输入输出板卡4；电源模块为ac/dc电源和继电器板。pc机将3块采集板卡、4块开关量输入输出板卡、5块can总线通讯板卡和一块继电器板上的接口分配之后封装为3个电缆接口，每个电缆接口可连接一台待测通讯控制设备；1553b通讯板引出3个rt接口，每个接口为a、b双通道双冗余的接口。pc机用于模拟测控系统对通讯控制设备发送各种命令，can通讯板基于技术通信协议可以发送can指令给通讯控制设备；1553b通讯板基于技术通信协议可以发送can指令给通讯控制设备；而ad采集板对综合测试设备和通讯控制设备分别进行数据采集，采集后的数据一起与数据库中标准数据比对，判断是否合格；电源模块通过ac/dc电源和继电器板对通讯控制设备进行供电；开关量开入开出模块基于控制协议对通讯控制设备开出do数据，检测开关量开入开出模块do开出状态是否正常，检测待测控制设备di开入状态是否正常。当然，图2仅为示意图，通讯控制设备、can通讯板、1553b通讯板、ad采集板及开关量模块可供给电源的数量和排列方式可以依据需要进行调整并不仅限于图示数量。
作为本发明的一个优选的实施例，pc机的显示界面为dialog对话框框架，设置有信息录入窗口和主功能测试窗口，信息录入窗口用于录入测试信息以及备注说明，主功能测试窗口设置有通讯控制设备选择板块、控制板块、测试流程板块、电源信息显示板块、位置信息显示板块和测试结果板块，通讯控制设备选择板块用于选择待测通讯控制设备，控制板块则设置有多个按钮，用于开始/停止测试、自检、查看历史测试结果和打印测试结果，测试流程板块则用于显示当前测试进程和状态，电源信息显示板块分别显示测试过程中待测通讯控制设备主动反馈、采集模块采集的17路电源信息，位置信息显示板块显示待测通讯控制设备主动反馈的gnss位置信息，包括是否定位、gnss信噪比、gps信噪比、bd-2信噪比、经度、纬度、高程、x轴速度、y轴速度、z轴速度，测试结果板块用于实时显示测试信息和判断信息。
图3是本发明一个优选的实施例的通讯控制设备自动化测试方法流程图。如图3所示，软件启动后首先录入测试信息，录入完成后对所有功能板卡进行初始化和其他测试的初始化，包括板卡的设置、线程的创建、定时器的创建、板卡通道的复位、人机交互界面的初始化等；初始化后默认选择通讯控制设备1进行测试，选择待测通讯控制设备后，点击测试按钮开始测试，启动所有测试相关的线程；为选择的通讯控制设备进行供电同时启动定时器，通过通信模块、采集模块、开关量开入开出模块反馈信息判断供电是否正常，定时器定时采集电源信息后显示；同时解析位置信息数据；检查3路can通讯是否都正常；检查1553b通讯是否都正常；检查待测通讯控制设备初始化是否正常；对通讯控制设备的各个功能项依次测试并在通讯控制设备测试界面上显示结果。每个待测通讯控制设备有一个预设的测试顺序，可用于多个通讯控制设备进行测试。
通讯控制设备自动化测试方法具体包括如下步骤：
(1)初始化板卡，加载板卡驱动程序，设置can通讯模块的波特率，设置can通讯模块为中断接收数据，创建中断接收事件，创建can数据接收线程；设置1553b通讯模块为bc模式，数据接收方式为中断接收数据，创建中断接收事件，创建1553b数据接收线程；设置ad采集模式为有限次采集，ad采集通道量程等信息；设置开关量开入开出板的通道为禁止输出；将电源模块上所有继电器复位；创建主功能测试线程，主功能测试线程设置为挂起状态；
(2)点击测试按钮，主功能线程转为运行状态，给待测通讯控制设备供电后，通过can通讯模块和ad采集模块判断待测通讯控制设备是否供电正常，供电正常后调用测试流程函数下发的数据测试指令，主控制模块生成can/1553b的电源检测指令与通讯检测指令发送给通信模块，主控制模块生成do指令、检测开关量开入开出模块的do开出状态和检测待测通讯控制设备的di开入状态发送给开关量开入开出模块，主控制模块生成控制指令给电源模块；
(3)通信模块接收并根据预设的通信协议解析待测通讯控制设备根据上述指令反馈的通讯回应数据、gnss位置数据、控制回应数据和功能测试回应数据并发送给主控制单元；开关量开入开出模块发送模块do开出检测数据和di开入数据指令给待测通讯控制设备，同时发送弹框指令给人机接口；采集模块接收并根据预设的通信协议解析待测通讯控制设备根据上述指令反馈的ad采集数据、电源回测信息和di开入数据并发送给主控制单元；
(4)主控制模块将解析后的数据电源回测信息、ad采集数据、通讯回应数据、di开入数据、控制回应数据、功能测试回应数据与主控制模块数据库标准值进行比较，当误差值在预设范围内时，判定该项测试正常，否则，判定该项测试不正常；主控制模块比较gnss位置数据是否为对应的大地坐标位置标识定位反馈测试结果给人机接口，同时在人机接口的弹框内反馈待测通讯控制设备的运行状态；
(5)测试完成后将主功能函数转为挂起状态。
本发明的通讯控制设备自动化测试系统与方法将供电、主控制模块、通讯模块和采集模块、开关量开入开出模块集成一体，解决通讯控制设备在缺少控制测试系统的情况下独立开展通讯控制设备的功能测试同时进行多套通讯控制设备产品的自动化测试明显提高测试效率，同时能够满足调试及试验过程中对多品种电源的需求，具有较好的应用价值和推广前景。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。