專利名稱：一種基于pc104和kvm的高集成便攜式測試設備及測試方法
技術領域：
本發明涉及運載火箭地面測發控系統，尤其是一種采用PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備及測試方法。
背景技術：
現役測試設備的形式為被測信號經過電纜傳輸至信號處理組合，信號處理組合完成對信號的預處理后，送入工控機機進行采樣。信號處理組合中安裝信號調理板，工控機中需配置采集卡和計時卡。布局復雜，設備繁多，電纜連接及設備展開、撤收需要耗費大量時間且容易產生故障。 現有的運載火箭地面測發控系統中測試設備是各個部分獨立的、分散的，比如，信號轉接部分、信號調理部分、計算機主機、采集控制功能板卡、鍵盤鼠標等人機界面、顯示器等都獨立，這種設置不利于搬運。且各個部件中的電纜連接相對較多，容易產生故障。
發明內容
為了解決以上問題，本發明首先目的提供了一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，以解決現有技術中測試設備是各個部分獨立的、分散的技術問題。本發明第二目的在于提供運載火箭地面測發控系統的測試方法，以解決現有技術中測試設備是各個部分獨立的、分散的技術問題。一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，包括電源和硬盤，其還包括一用于作為PC/104 plus總線主設備的PC/104單板計算機板、一用于友好人機交互的KVM液晶控制平臺、多個用于作為PC/104 plus總線從設備的信號監測功能板卡，其中
所述信號監測功能板卡用于接收對應的從設備通道信號的當前狀態和狀態變化，接收PC/104單板計算機板的采集命令后進行對應的從設備通道信
號的循環采集，并把狀態變化通道數據以中斷方式發送給所述PC/104單板計算機板，并接收和響應所述PC/104單板計算機板的查詢中斷；
PC/104單板計算機板分別連接每一信號監測功能板卡、KVM液晶控制平臺、硬盤及電源，用于控制與各個信號監測功能板卡的連接，并進行對應數據采集及響應采集處理。較佳地，所述該些信號監測功能板卡包括模擬量采集卡和開關量監測卡，兩種功能板卡內部電路均采用光耦來隔離被測信號和處理電路，并且信號的各個通道之間也實行隔尚設置。較佳地，所述該些信號監測功能板卡分別通過接插件連接至對應的從設備。較佳地，PC104計算機板，其尺寸大小為90mmX96mm，板上包括104芯的ISA總線接口和120芯的PCI總線接口，板卡間采用插針/插孔的堆棧式結構。較佳地，KVM液晶控制平臺采用集成了顯示器和鼠標的機架抽屜式KVM控制平臺。一種運載火箭地面測發控系統的測試方法，包括SI:提供一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，其包括電源、硬盤、一用于作為PC/104 plus總線主設備的PC/104單板計算機板、一用于友好人機交互的KVM液晶控制平臺、和多個用于作為PC/104 plus總線從設備的信號監測功能板卡，其中，PC/104單板計算機板分別連接每一信號監測功能板卡、KVM液晶控制平臺、硬盤及電源；
S2: PC/104單板計算機板判斷是否需要設定消斗時間和定時中斷時間，如果是則發送消斗時間和定時中斷時間給各采集卡，如果否則直接判斷是否開始計時和通道采集；
53:判斷是否開始計時和通道采集，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否開始計時和通道采集；
54:發送開始計時和采集命令給各采集卡；
S5:判斷是否預先設定時間內中斷信號或跳變中斷，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否滿足中斷條件來中斷信號或跳變中斷；
56:掃描讀取各板卡采集數據和時間
57:本地終端判讀、顯示；
58:傳送至后端顯示；
59:判斷是否結束測試，如果是則執行下一步，如果否則回到判斷是否滿足中斷條件來進行中斷或跳變中斷；
510:發送停止采集命令給各采集卡
511:結束程序。較佳地，所述信號監測功能板卡進行數據的循環采集，把有狀態變化通道數據以中斷方式發送給主設備的同時，接受主設備的查詢中斷，并把每一通道信號的當前狀態和相比前一狀態的變化數據回復給主設備
本發明提供一種采用高集成度的PC/104單板計算機和可折疊的KVM液晶控制平臺。KVM是Keyboard、Video、Mouse的縮寫，即集鍵盤、鼠標、顯示于一體的智能切換控制平臺。依照本發明一較佳實施例所述的基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，KVM液晶控制平臺包括可折疊、抽拉的便捷結構。本發明相較于現有技術，其優勢在于在大幅度提升了集成度的同時，增加了設備的性能以及降低了設備成本，同時具有體積小、功耗低以及便于攜帶、運輸的優點。也就是說，為了解決以上問題，本發明采用了高集成度的PC/104單板計算機和可折疊的KVM液晶控制平臺。PC/104單板計算機板實現了 PC/104 plus總線主設備和友好人機界面接口，該計算機板集成度高，體積小，完全代替了以往測試設備中的計算機；KVM液晶控制平臺實現友好的人機交互功能，同時擁有可折疊、抽拉的便捷結構；高集成度、體積 小巧的PC/104單板計算機板和擁有便捷結構的KVM液晶控制平臺同時被應用在測試設備中，完成測試設備的功能的同時，也大大降低了測試設備的體積和成本。同時，信號監測功能板卡采用了現行高集成度的處理芯片、較高的工藝水平和成熟的電子技術，完全代替了以前的信號調理板、信號檢測板和計時板卡，大大地提高了設備的集成度和性能。所述的PC/104單板計算機板實現了 PC/104 plus總線主設備和友好人機界面接口，該計算機板集成度高，體積小，完全代替了以往測試設備中的計算機；KVM液晶控制平臺實現友好的人機交互功能，同時擁有可折疊、抽拉的便捷結構；高集成度、體積小巧的PC/104單板計算機板和擁有便捷結構的KVM液晶控制平臺同時被應用在測試設備中，完成測試設備的功能的同時，也大大降低了測試設備的體積和成本。
圖I為本發明一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備的原理 圖2為本發明一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備的軟件流程圖。
具體實施例方式一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，包括電源6、硬盤7以及接插件4，還包括一用于作為PC/104 plus總線主設備的PC/104單板計算機板I ;一用于友好人機交互的KVM液晶控制平臺2 ;—用于作為PC/104 plus總線從設備的信號監測功能板卡 3 ；運行在PC/104單板計算機板I上的上位機軟件，通過PC/104 plus總線的驅動程序，按指定的O. 5ms時間間隔不斷輪詢各個信號監測功能板卡3，用于實時監測各個信號監測功能板3上各通道信號的當前狀態和狀態變化。下面結合實施例對本發明作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。參照圖1，一被測信號5經由設備上的接插件4被信號監測功能板卡3獲取，PC/104單板計算機板I按指定的O. 5ms時間間隔不斷輪詢各個信號監測功能板卡3，并將結果發送至KVM液晶控制平臺2。運行在PC/104單板計算機板I上的上位機軟件，通過PC/104 plus總線的驅動程序，按指定的O. 5ms時間間隔不斷輪詢各個信號監測功能板卡3，用于實時監測各個信號監測功能板3上各通道信號的當前狀態和狀態變化。具體地說信號監測功能板卡用于接收對應的從設備通道信號的當前狀態和狀態變化，接收PC/104單板計算機板的采集命令后進行對應的從設備通道信號的循環采集，并把狀態變化通道數據以中斷方式發送給所述PC/104單板計算機板，并接收和響應所述PC/104單板計算機板的查詢中斷；
PC/104單板計算機板分別連接每一信號監測功能板卡、KVM液晶控制平臺、硬盤及電源，用于控制與各個信號監測功能板卡的連接，并進行對應數據采集及響應采集處理。參照附圖2，上位機軟件執行如下步驟
Si:設備初始化；
52:判斷是否需要設定消斗時間和定時中斷時間，如果是則發送消斗時間和定時中斷時間給各采集卡，如果否則直接判斷是否開始計時和通道采集；
53:判斷是否開始計時和通道采集，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否開始計時和通道采集；
54:發送開始計時和采集命令給各采集卡；
55:判斷是否O. 5ms中斷信號或跳變中斷，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否O. 5ms中斷信號或跳變中斷；
56:掃描讀取各板卡采集數據和時間
57:本地終端判讀、顯示；
58:傳送至后端顯示；S9:判斷是否結束測試，如果是則執行下一步，如果否則回到判斷是否O. 5ms中斷信號或跳變中斷；
510:發送停止采 集命令給各采集卡
511:結束程序。信號監測功能板卡3同于進行數據的循環采集，把有狀態變化通道數據以中斷方式發送給主設備的同時，接受主設備的查詢中斷，并把每一通道信號的當前狀態和相比前一狀態的變化數據回復給主設備。信號監測功能板卡3包括模擬量采集卡和開關量監測卡，兩種功能板卡內部電路均采用光耦來隔離被測信號和處理電路，并且信號的各個通道之間也實行隔離。KVM液晶控制平臺2包括可折疊、抽拉的便捷結構。本發明實施例使用的PC104計算機板1，其尺寸大小為90mmX96mm，板上包括104芯的ISA總線接口和120芯的PCI總線接口。PC104計算機板具備體積小、結構緊湊，功耗低等優點，特別適用于嵌入到對體積、功耗和工作環境都有著嚴格要求的產品中。PC104計算機板最大的優點就在于它在硬件上和軟件上與PC機完全兼容，而且由于其取消了底板與插槽的金手指連接方式，板卡間采用插針/插孔的堆棧式結構，抗震能力強，產品在電氣和機械特性上可靠性高。本發明實施例中的KVM液晶控制平臺2。KVM是Keyboard、Video、Mouse的縮寫，即集鍵盤、鼠標、顯示于一體的智能切換控制平臺。KVM液晶控制平臺集成了顯示器和鼠標的機架抽屜式KVM控制平臺，具有提高效率、使用簡單、易于管理、節約成本、遠程管理、環保節能等特點，其高度為IU，符合19”上架結構，節省機柜85%以上使用空間，自帶滑軌能非常方便地安裝到機柜中，是合理利用機柜空間的理想解決方案。即，KVM液晶控制平臺采用集成了顯示器和鼠標的機架抽屜式KVM控制平臺。考慮到KVM液晶控制平臺是現有技術，在此就不再詳細說明。所述該些信號監測功能板卡分別通過接插件連接至對應的從設備。基于圖1，本發明還提供了一種運載火箭地面測發控系統的測試方法，包括
SI:提供一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，其包括電源、硬盤、一用于作為PC/104 plus總線主設備的PC/104單板計算機板、一用于友好人機交互的KVM液晶控制平臺、和多個用于作為PC/104 plus總線從設備的信號監測功能板卡，其中，PC/104單板計算機板分別連接每一信號監測功能板卡、KVM液晶控制平臺、硬盤及電源，即提供圖I類似的設備；
S2: PC/104單板計算機板判斷是否需要設定消斗時間和定時中斷時間，如果是則發送消斗時間和定時中斷時間給各采集卡，如果否則直接判斷是否開始計時和通道采集；
53:判斷是否開始計時和通道采集，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否開始計時和通道采集；
54:發送開始計時和采集命令給各采集卡；
55:判斷是否預先設定時間內中斷信號或跳變中斷，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否滿足中斷條件來中斷信號或跳變中斷；
56:掃描讀取各板卡采集數據和時間
57:本地終端判讀、顯示；58:傳送至后端顯示；
59:判斷是否結束測試，如果是則執行下一步，如果否則回到判斷是否滿足中斷條件來進行中斷或跳變中斷；
510:發送停止采集命令給各采集卡
511:結束程序。7、如權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括
所述信號監測功能板卡進行數據的循環采集，把有狀態變化通道數據以中斷方式發送給主設備的同時，接受主設備的查詢中斷，并把每一通道信號的當前狀態和相比前一狀態的變化數據回復給主設備。
以上公開的僅為本發明的一個具體實施例，但本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，包括電源和硬盤，其特征在于，還包括一用于作為PC/104 plus總線主設備的PC/104單板計算機板、一用于友好人機交互的KVM液晶控制平臺、多個用于作為PC/104 plus總線從設備的信號監測功能板卡，其中所述信號監測功能板卡用于接收對應的從設備通道信號的當前狀態和狀態變化，接收PC/104單板計算機板的采集命令后進行對應的從設備通道信號的循環采集，并把狀態變化通道數據以中斷方式發送給所述PC/104單板計算機板，并接收和響應所述PC/104單板計算機板的查詢中斷；PC/104單板計算機板分別連接每一信號監測功能板卡、KVM液晶控制平臺、硬盤及電源，用于控制與各個信號監測功能板卡的連接，并進行對應數據采集及響應采集處理。
2.如權利要求I所述的高集成便攜式測試設備，其特征在于，所述該些信號監測功能板卡包括模擬量采集卡和開關量監測卡，兩種功能板卡內部電路均采用光耦來隔離被測信號和處理電路，并且信號的各個通道之間也實行隔離設置。
3.如權利要求I或2所述的高集成便攜式測試設備，其特征在于，所述該些信號監測功能板卡分別通過接插件連接至對應的從設備。
4.如權利要求I或2所述的高集成便攜式測試設備，其特征在于，PC104計算機板，其尺寸大小為90mmX 96mm，板上包括104芯的ISA總線接口和120芯的PCI總線接口，板卡間采用插針/插孔的堆棧式結構。
5.如權利要求I或2所述的高集成便攜式測試設備，其特征在于，KVM液晶控制平臺采用集成了顯示器和鼠標的機架抽屜式KVM控制平臺。
6.一種運載火箭地面測發控系統的測試方法，其特征在于，包括SI:提供一種基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，其包括電源、硬盤、一用于作為PC/104 plus總線主設備的PC/104單板計算機板、一用于友好人機交互的KVM液晶控制平臺、和多個用于作為PC/104 plus總線從設備的信號監測功能板卡，其中，PC/104單板計算機板分別連接每一信號監測功能板卡、KVM液晶控制平臺、硬盤及電源；S2: PC/104單板計算機板判斷是否需要設定消斗時間和定時中斷時間，如果是則發送消斗時間和定時中斷時間給各采集卡，如果否則直接判斷是否開始計時和通道采集；53:判斷是否開始計時和通道采集，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否開始計時和通道采集；54:發送開始計時和采集命令給各采集卡；55:判斷是否預先設定時間內中斷信號或跳變中斷，如果是則執行下一步，如果否則繼續判斷是否滿足中斷條件來中斷信號或跳變中斷；56:掃描讀取各板卡采集數據和時間57:本地終端判讀、顯示；58:傳送至后端顯示；S9:判斷是否結束測試，如果是則執行下一步，如果否則回到判斷是否滿足中斷條件來進行中斷或跳變中斷；510:發送停止采集命令給各采集卡511:結束程序。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括所述信號監測功能板卡進行數據的循環采集，把有狀態變化通道數據以中斷方式發送給主設備的同時，接受主設備的查詢中斷，并把每一通道信號的當前狀態和相比前一狀態的變化數據回復給主設備。
全文摘要
本發明涉及運載火箭地面測發控系統，公開了一種運載火箭測試中應用了基于PC/104和KVM的高集成便攜式測試設備，該設備包括KVM液晶控制平臺、PC/104單板計算機、計算機硬盤、信號監測功能板卡、電源以及設備上的接插件等；通過應用了PC/104plus總線技術和KVM顯示/控制一體化技術，將原本獨立、分散的測試設備各部分(如信號轉接部分、信號調理部分、計算機主機、采集控制功能板卡、鍵盤鼠標等人機界面、顯示器等)高度集成為一臺單機設備，具備便攜能力，軟硬件的操作簡捷便利，大大減少了測試設備的體積和復雜度，具有便于設備的搬運、展開、使用、恢復、撤收等有益效果。
文檔編號G01R31/00GK102928687SQ201210333708
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者鄭攀, 徐昕, 陳文浩, 張淑華 申請人:上海航天測控通信研究所