Afdx光电转换时延测试方法
【技术领域】
[0001]本发明用于机载网络测试领域，涉及AFDX光电转换器的转换时延的测试方法。
【背景技术】
[0002]航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是一种实时的、确定的全双工交换式以太网，是当前国际公认的运输机主流机载网络。基于当前的发展状况，在机载AFDX网络中，光纤并未完全取代同轴电缆、双绞线等传统媒介，因此需要AFDX光电转换器为同轴电缆和光纤提供光电转换。
[0003]网络延迟是AFDX网络一个非常重要的性能指标，在AFDX网络设计和数据流分配时，必须考虑网络系统的延迟特性，保证数据流在确定的延迟范围内传输。通常情况下，AFDX光电转换器的光电转换时延小于lus，但普通的AFDX网络测试设备精度为us级别，无法准确测量AFDX光电转换器的光电转换时延。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种AFDX光电转换时延测试方法，通过直接对AFDX端系统物理层的发送使能信号、接收有效信号进行采样测试，实现了 AFDX光电转换时延测试，测试精度高，能够达到ns级别。
[0005]本发明的技术方案:
[0006]AFDX光电转换时延测试方法，其特殊之处在于，包括以下步骤:
[0007](I)如图2，使用同轴线缆将AFDX端系统的两路电接口回环;两路电接口分别为电接口 I和电接口2;
[0008](2)AFDX端系统的电接口 I通过同轴线缆向电接口 2发送AFDX数据帧；
[0009](3)示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号，根据采集的信号得到TX_EN信号和RX_DV信号的延迟时间Δ Tl ；
[0010]其中，TX_EN信号为发送使能信号，RX_DV信号为接收有效信号；
[0011](4)断开连接电接口 I和电接口 2的同轴线缆；
[0012](5)如图3所示，将AFDX光电转换器的两路电接口分别与AFDX端系统的两路电接口连接，AFDX光电转换器的两路光接口使用光纤跳线回环；
[0013](6)重复步骤(2);
[0014](7)示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号，根据采集的信号得到TX_EN信号和RX_DV信号的延迟时间Δ T2；
[0015](8)计算(ΔΤ2-Δ Tl)，得到AFDX光电转换时延AT。
[0016]上述TX_EN信号和RX_DV信号是从AFDX端系统的以太网物理层芯片引出到测试面板的，
[0017]当示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号时，示波器与所述测试面板相连。
[0018]以太网物理层芯片的TX_EN信号对应的管脚通过FPGA和PCI接口与所述测试面板相连，
[0019]以太网物理层芯片的RX_DV信号对应的管脚通过FPGA和PCI接口与所述测试面板相连；
[0020]或者，
[0021]以太网物理层芯片的TX_EN信号对应的管脚通过PCI接口与所述测试面板相连，
[0022]以太网物理层芯片的RX_DV信号对应的管脚通过PCI接口与所述测试面板相连。
[0023]有益效果:
[0024]本发明使用AFDX端系统作为测试装置，将AFDX光电转换时延的测试转换为AFDX端系统发送使能信号TX_EN和接收有效信号RX_DV之间的时延测试，可以实现ns级的光电转换时延的测试，满足了 AFDX光电转换时延测试要求，测试结果精确、直观，解决了普通AFDX网络测试设备精度低，无法准确测量AFDX光电转换器转换时延的问题。
【附图说明】
[0025]图1是AFDX光电转换器功能框图；
[0026]图2是本发明AFDX端系统的时延测试示意图；
[0027]图3是本发明AFDX光电转换器的时延测试示意图。
【具体实施方式】
[0028]本发明提出了一种AFDX光电转换时延测试方法，AFDX光电转换时延的测试装置使用一个AFDX端系统，该端系统有两路电接口，一路输出AFDX数据帧，一路接收AFDX数据帧。AFDX端系统的物理层电路由PHY芯片组成，PHY芯片的发送数据与发送使能信号TX_EN之间的时延，接收数据与接收有效信号RX_DV之间的时延基本固定，因此，测试发送数据与接收数据的时延，可以转换为测试发送使能信号TX_EN和接收有效信号RX_DV之间的时延测试。在测试装置中，将发送使能信号TX_EN和接收有效信号RX_DV通过线缆引到面板。测试中，首先，将AFDX端系统的两路电接口通过同轴线缆回环(相对总时延，跳线由于距离很短，引入的时延可忽略)，AFDX端系统发送并接收数据，使用示波器的两路探头分别测试TX_EN和RX_DV，读取并记录信号TX_EN和RX_DV的时间差ΔΤ1;其次，断开同轴线缆，将AFDX光电转换器的两路电接口分别与AFDX端系统的两路电接口相连，使用光纤跳线将AFDX光电转换器的两路光接口回环(相对总时延，跳线由于距离很短，引入的时延可忽略)，AFDX端系统发送并接收数据，使用示波器的两路探头分别测试TX_EN和RX_DV，读取并记录信号TX_EN和RX_DV的时间差Δ T2;最后，计算(Δ T2- Δ Tl)得到光电转换器的转换时延。
[0029]下面结合附图对本发明做进一步描述:
[0030]AFDX光电转换器的功能框图，如图1所示，完成AFDX数据的光-电信号的互相转换，其转换时延需满足网络系统的延迟特性，保证数据流在确定的延迟范围内传输。
[0031]AFDX光电转换时延的测试原理，如图2所示，AFDX光电转换时延的测试装置使用一个AFDX端系统，该端系统有两路电接口，一路电接口输出AFDX数据帧，一路电接口接收AFDX数据帧。AFDX端系统的物理层电路由PHY芯片组成，PHY芯片的发送数据与发送使能信号TX_EN之间的时延Atl，接收数据与接收有效信号RX_DV之间的时延Δ t21基本固定，因此，测试发送数据与接收数据的时延，可以转换为测试发送使能信号TX_EN和接收有效信号RX_DV之间的时延测试。在具体测试装置中，将AFDX端系统的通道I的发送使能信号TX_EN和通道2的接收有效信号RX_DV通过线缆引到面板。
[0032]一种AFDX光电转换时延测试方法的实现步骤如下:
[0033](I)如图2，使用同轴线缆将AFDX端系统的两路电接口回环;两路电接口分别为电接口 I和电接口2;
[0034](2)AFDX端系统的电接口 I通过同轴线缆向电接口 2发送AFDX数据帧；
[0035](3)示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号，根据采集的信号得到TX_EN信号和RX_DV信号的延迟时间Δ Tl ；
[0036]其中，TX_EN信号为发送使能信号，RX_DV信号为接收有效信号；
[0037](4)断开连接电接口 I和电接口 2的同轴线缆；
[0038](5)如图3所示，将AFDX光电转换器的两路电接口分别与AFDX端系统的两路电接口连接，AFDX光电转换器的两路光接口使用光纤跳线回环；
[0039](6)重复步骤(2);
[0040](7)示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号，根据采集的信号得到TX_EN信号和RX_DV信号的延迟时间Δ T2；
[0041 ] (8)计算(ΔΤ2-Δ Tl)，得到AFDX光电转换时延AT。
[0042]可以将TX_EN信号和RX_DV信号引出到测试面板，当示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号时，示波器与该测试面板相连。
【主权项】
1.AFDX光电转换时延测试方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)使用同轴线缆将AFD X端系统的两路电接口回环;两路电接口分别为电接口 I和电接口 2; (2)AFDX端系统的电接口I通过同轴线缆向电接口 2发送AFDX数据帧； (3)示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号，根据采集的信号得至|JTX_EN信号和RX_DV信号的延迟时间Δ Tl; 其中，TX_EN信号为发送使能信号，RX_DV信号为接收有效信号； ⑷断开连接电接口 I和电接口2的同轴线缆； (5)将AFDX光电转换器的两路电接口分别与AFDX端系统的两路电接口连接，AFDX光电转换器的两路光接口使用光纤跳线回环； (6)重复步骤(2); (7)示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号，根据采集的信号得至|JTX_EN信号和RX_DV信号的延迟时间Δ T2； (8)计算(ΔT2- Δ Tl)，得到AFDX光电转换时延AT。2.根据权利要求1所述的AFDX光电转换时延测试方法，其特征在于，所述TX_EN信号和RX_DV信号是从AFDX端系统的以太网物理层芯片引出到测试面板的； 当示波器同时采集从AFDX端系统引出的TX_EN信号和RX_DV信号时，示波器与所述测试面板相连。3.根据权利要求2所述的AFDX光电转换时延测试方法，其特征在于， 以太网物理层芯片的TX_EN信号对应的管脚通过FPGA和PCI接口与所述测试面板相连； 以太网物理层芯片的RX_DV信号对应的管脚通过FPGA和PCI接口与所述测试面板相连。4.根据权利要求2所述的AFDX光电转换时延测试方法，其特征在于， 以太网物理层芯片的TX_EN信号对应的管脚通过PCI接口与所述测试面板相连； 以太网物理层芯片的RX_DV信号对应的管脚通过PCI接口与所述测试面板相连。
【专利摘要】本发明属于机载网络测试技术，公开了一种AFDX光电转换时延测试方法，使用AFDX端系统作为测试装置，将AFDX光电转换时延的测试转换为AFDX端系统发送使能信号TX_EN和接收有效信号RX_DV之间的时延测试，实现了ns级的光电转换时延的测试，进而实现了对AFDX光电转换时延的高精度测试。
【IPC分类】H04L12/26
【公开号】CN105515908
【申请号】CN201510920774
【发明人】白杨, 孔维刚, 张旭, 陈长胜, 何向栋
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月10日