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引言

　　數(shù)字接口設(shè)備是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)422串行總線到自定義串行總線轉(zhuǎn)換的專用通信設(shè)備,。數(shù)字接口測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字接口設(shè)備的工作原理,，輸出422串行數(shù)據(jù)和自定義串行總線的控制信號(hào)（YCK,YZM）給數(shù)字接口設(shè)備，并對(duì)其輸出的串行數(shù)據(jù)（YDATA）進(jìn)行采集,、存儲(chǔ),、分析和處理，從而達(dá)到對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的目的,。本數(shù)字接口測(cè)試系統(tǒng)共提供了八個(gè)測(cè)試通道,，每個(gè)通道的422串行總線和自定義串行總線的相關(guān)參數(shù)都可由測(cè)試人員通過(guò)應(yīng)用軟件進(jìn)行設(shè)置。為方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，同時(shí)在軟件上約定了發(fā)送的數(shù)據(jù)格式為：AA xx 01 23 45 67 89 AB CD EF 01 23… 10,，其中幀頭為0xAA，幀尾為0x10,，xx為發(fā)送計(jì)數(shù)器值,，每發(fā)送一次依次加1。應(yīng)用軟件通過(guò)相應(yīng)的算法對(duì)自定義串行總線接收數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理,，如：已經(jīng)接收的字節(jié)數(shù),，共接收了多少幀數(shù)據(jù)，共出錯(cuò)有多少字節(jié)……并將結(jié)果在測(cè)試界面上動(dòng)態(tài)顯示,，測(cè)試人員可以根據(jù)這些實(shí)時(shí)的測(cè)試結(jié)果來(lái)判斷被測(cè)設(shè)備是否正常工作,，一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)誤碼率太高，即可馬上斷電停止測(cè)試,，防止被測(cè)設(shè)備燒壞,。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

　　數(shù)字接口測(cè)試系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。測(cè)試設(shè)備通過(guò)USB2.0總線與操作控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,，每臺(tái)測(cè)試設(shè)備提供了八個(gè)通道的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收單元,，其中數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于輸出422異步串行數(shù)據(jù)，其波特率最高可達(dá)614.4 kbps，幀長(zhǎng)可根據(jù)測(cè)試要求進(jìn)行調(diào)整,，每幀數(shù)據(jù)最高循環(huán)發(fā)送幀周期為5ms,；數(shù)據(jù)接收單元用于產(chǎn)生自定義串行總線的控制信號(hào)YZM和YCK，并從YDATA讀回?cái)?shù)據(jù),，YCK和YZM最高分別可達(dá)1.6384MHz和25.6kHz,。

　　由于測(cè)試過(guò)程中傳輸數(shù)據(jù)量大，且需要對(duì)采集回來(lái)的數(shù)據(jù)做實(shí)時(shí)分析,，因此對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析采用多線程分別進(jìn)行處理,。應(yīng)用軟件中主界面線程主要負(fù)責(zé)完成人機(jī)界面操作，同時(shí)分別打開(kāi)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩個(gè)線程來(lái)同步協(xié)調(diào)工作,，為保證數(shù)據(jù)采集和分析過(guò)程的連續(xù)和數(shù)據(jù)完整,，兩個(gè)線程之間通過(guò)開(kāi)辟高速內(nèi)存緩沖區(qū)和內(nèi)存映射文件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)流的一、二級(jí)緩沖,。其中一級(jí)緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)USB總線上傳數(shù)據(jù)的緩存，用于實(shí)現(xiàn)接收的USB數(shù)據(jù)包按照各個(gè)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)分解,；二級(jí)緩沖則按照通道號(hào)將分解輸出的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行暫存,，用于數(shù)據(jù)分析線程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理。整個(gè)方案中,，數(shù)據(jù)包的上傳,、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分解,、數(shù)據(jù)分析等操作均是在內(nèi)存中完成,，速度快，正確率高,，再加上采用新的線程同步方法,，既保證了數(shù)據(jù)采集線程高速數(shù)據(jù)吞吐量、數(shù)據(jù)分析線程的快速響應(yīng)和實(shí)時(shí)分析,，又保證了整個(gè)方案較高的性能和最低的系統(tǒng)開(kāi)銷,。數(shù)據(jù)緩存處理如圖2。