ARINC659 Bus Test Metodu Üzerine Araştırma
Wu Xiaocheng 1, 2, Yang Feng 1, 2, Huai Zhihua 1, 2, Bai Meijuan 3
(1. Xi'an Havacılık Hesaplama Teknolojisi Enstitüsü, AVIC, Xi'an, Shaanxi 710068; 2. Entegre Devre ve Mikrosistem Tasarımı için Havacılık Teknolojisi Anahtar Laboratuvarı, Xi'an, Shaanxi 710068; 3. Xi'an Xiangteng Microelectronics Technology Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 710068)
ARINC659 veri yolu, deterministik veri yolu iletim süresine sahip çok düğümlü bir seri iletişim veri yoludur.ArINC659 veri yolu sisteminin iletişim sürecinde yüksek hata toleransı, yüksek yedeklilik, yüksek bütünlük ve yüksek güvenilirlik sağlamak için tamamen test edilmiştir. ARINC659 veri yolu sisteminin güvenli ve güvenilir kullanımını sağlamak çok gereklidir. ARINC659 veri yolu test platformu inşa edilmiştir.Bu temelde, ARINC659 veri yolu testi, ARINC659 veri yolu sisteminin güvenilirliğini artırmak için büyük önem taşıyan fiziksel katman ve veri bağlantı katmanından analiz edilir ve araştırılır.
ARINC659 veriyolu; test; veri yolu hatası; fiziksel katman; veri bağlantı katmanı
ARINC659 veri yolu, veri yolu iletim süresi ve depolama alanında yüksek hata toleransı ve yüksek yedekliliğe sahip bir arka panel veri yoludur.Eşsiz veri yolu kontrol mekanizması ile, arka panel veri yolu için aviyonik sistemin yüksek güvenilirliğini çözer. Cinsel gereksinimler. ARINC659 veri yolu protokolü, veri yolu fiziksel katmanını ve veri bağlantı katmanı iletim protokolünü belirtir ve çeşitli ekipman üreticileri, bu protokole göre karşılık gelen ARINC659 veri yolu cihazlarını geliştirebilir. Ancak ARINC659 veri yolu cihazı protokol testini geçtikten sonra, çeşitli uygulama ortamlarında işlem tutarlılığını garanti edebilir ve belirli bir cihazın anormal yanıtının diğer cihazları etkilememesini sağlayabilir. Bu nedenle, ARINC659 veri yolu ürünlerini tasarlarken, veri yolu fiziksel katmanının ve veri bağlantı katmanının testinin nasıl tamamlanacağı, ürünün güvenli ve güvenilir kullanımını sağlamanın anahtarıdır. Bu makale ARINC659 veri yolu testi için ARINC659 veri yolu test platformunu oluşturur.Bu temelde, ARINC659 veri yolu test teknolojisini analiz eder ve ARINC659 veri yolu testi yöntemi sağlar.
1 ARINC659 veri yolu test platformu mimarisi
ARINC659 veri yolu test platformunun donanım yapısı Şekil 1'de gösterilmiştir. ARINC659 veri yolu test sistemi ve test edilen sistemden oluşur. Test sistemi temel olarak veri yolu hatası enjeksiyon devresi ve sinyal testi arayüzünden oluşur.
Şekil 1 ARINC659 veri yolu test platformu
1.1 Bus hatası enjeksiyon devresi
ARINC659 veriyolu, güçlü hata toleransına sahip bir çift-çift yedek seri veri yoludur. Veriyolu hata enjeksiyon devresi, iletim sırasında 1, 2, 3 ve 4 iletişim hatlarının sinyallerinin başarısız olmasına neden olabilir, bu da ARINC659 veriyolunun hata işleme kapasitesini test edebilir. Veriyolu hata enjeksiyonu, sadece veriyolundaki doğru sinyal aktarımına müdahale eder ve ürün sistemine zarar vermez.BTL seviyesinin özelliklerine göre, enjekte edilen arızalar iki yola ayrılır: topraklama ve bağlantı kesme.
1.2 Sinyal test arayüzü
Veri yolu analizörü, mantık analizörü ve osiloskop gibi izleme ekipmanlarının veri yolu tarafından iletilen sinyalleri izleyebilmesi ve iletişim düğümü tarafından gönderilen verilerin doğruluğunu test edebilmesi için test platformunun bir veri yolu test arayüzü tasarlaması gerekir.
2 ARINC659 veri yolu test yöntemi
Yazılım testi genellikle beyaz kutu testi ve kara kutu testi olarak ikiye ayrılır. Protokol testi bir kara kutu testidir, yani test edilen protokolün harici davranışını kontrol ederek ve gözlemleyerek, protokolün iç yapısını dahil etmeden değerlendirmek içindir. ARINC659 veri yolu testi iki kısma ayrılmıştır: fiziksel katman testi ve veri bağlantı katmanı testi.
2.1 Fiziksel katman testi
ARINC659 veri yolu fiziksel katmanı, arka panel veri yolunun elektriksel özelliklerini belirtir. Esas olarak veri yolu arabirim sinyal hatları, sinyal hattı elektrik özellikleri, veri yolu kodlaması, alıcı-verici etkinleştirme ve fiziksel izolasyon gibi çeşitli yönlerden test edilir. Veri yolu analizörleri, mantık analizörleri ve Osiloskop gibi izleme ekipmanı, veri yolu tarafından iletilen sinyali sinyal test arayüzü aracılığıyla izler ve iletişim düğümü tarafından gönderilen verilerin doğruluğunu test eder. ARINC659 veriyolunun fiziksel katmanının testi esas olarak Tablo 1'de gösterilmektedir.
2.1.1 Bus çifti
(1) Bus veri hattı
4 bağımsız veri yolu içerir, her veri yolu iki veri sinyal hattı içerir, veri 2 bit / dakika gönderir, Data0 daha düşük bit gönderir ve Veri1 daha yüksek bit gönderir. Sinyal sürüldüğünde düşük, sürülmediğinde ise yüksektir. Sinyal türü BTL seviyesidir.
(2) Otobüs saat hattı
4 bağımsız veri yolu içerir ve her veri yolu bir saat sinyal hattı içerir. Sinyal seviyesi BTL seviyesidir.
2.1.2 Elektrik performansı
(1) Veriyolu verileri ve saat hattı gereksinimleri
Sinyal hattı empedansının, modülden arka panelin her iki ucundaki terminal direncine çıktığında maksimum voltaj artışının 100 mV'den az olmasını sağlaması gerekir. Arka panelin tüm bant aralığı topraklarına bağlı herhangi iki LRM arasındaki voltaj farkı 50 mV'yi aşamaz;
(2) Modül verileri ve saat hattı DC gereksinimleri Modülün elektriksel özellikleri Tablo 2'de gösterilmektedir.
(3) Veriyolu verileri ve saat hatları için DC gereksinimleri Tablo 3'te gösterilmektedir.
2.1.3 Fiziksel izolasyon
ARINC659 veri yolu yedekleme mekanizmasının en iyi hata toleransına sahip olmasını sağlamak için, bileşenlerin fiziksel konumu ve düzenlemesi, veri yolu kabloları ve sinyallerin elektriksel yalıtımı dahil olmak üzere arka planda ve veri yolu arabirim düğümlerinde yeterli yalıtım yapılmalıdır.
(1) BIU izolasyonu: 2 bağımsız olarak paketlenmiş protokol işleme yongası kullanın, 4 veri yolu ayrı alıcı-vericileri kullanın, bağımsız kristal osilatörleri, ölçüm hafızasını vb. Kullanın;
(2) Güç kaynağı izolasyonu: Her bir veriyoluna (Ax, Ay, Bx ve By) bağımsız olarak güç sağlanmalıdır ve her bir veri yolu grubunun sonlandırıcısının güç kaynağı da bağımsız olmalıdır;
(3) Bus izolasyonu: Başka bir tel veya düzlemle ayrılmamışsa Ax ve Bx veri hatları ile Ay ve By veri hatları en az 0.3048 cm veya daha fazla ayrılmalıdır; saat hatları ayrılmalıdır En az 0.3048 cm veya daha fazla açık; saat hattı veri hattını geçebilir.
2.2 Veri bağlantı katmanı testi
ARINC659 protokol veri bağlantı katmanı testi, temel olarak test edilen cihaz tarafından çıkarılan çeşitli veri yolu işlemlerinin zamanlama dalga biçimlerinin ve hata veriyolu zamanlama dalga biçimlerinin tanımlanması ve işlenmesinin ARINC659 protokolüne uygun olup olmadığını kontrol etmek içindir.
Test sırasında, veriyolundaki dalga biçimlerini izlemek ve çeşitli veri yolu işlemlerinin dalga biçimlerinin protokole uygun olup olmadığını kontrol etmek için bir osiloskop ve mantık analizörü kullanılabilir. Veriyolu hata enjeksiyon devresi aracılığıyla veriyoluna çeşitli veri yolu hatalarını enjekte edin ve enjekte edilen arızaların veri yolu analizörü, mantık analizörü ve osiloskop aracılığıyla geçerli olup olmadığını izleyin ve enjeksiyon geçerli olduğunda test edilen modülün yürütülmesini kontrol edin.
2.2.1 Veriyolu mesaj testi
(1) Senkronizasyon testini başlatın. Başlangıç senkronizasyon darbesinin ve başlatma senkronizasyon verilerinin protokol gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı dahil olmak üzere temel olarak başlatma senkronizasyon fonksiyonunu test eder.
(2) Uzun ve kısa senkronizasyon doğrulaması. Uzun ve kısa senkronizasyon darbelerinin iletimi ve alımı, uzun senkronizasyon verilerinin iletimi ve alımı, BIU'nun çeşitli durumlarda uzun ve kısa senkronizasyon iletimi ve alımı ve ana ve yedek uzun senkronizasyon iletim ve alımının anlaşmanın gerekliliklerini karşılayıp karşılamadığını içeren uzun ve kısa senkronizasyon işlevlerini temel olarak test eder.
(3) Veri aktarım işlevi testi. Veri aktarım fonksiyonları, temel mesaj iletimini ve ana yedek mesaj iletimini içerir Temel mesaj iletimi, tek bir göndericiden bir veya daha fazla alıcıya veri iletme anlamına gelir ve birincil / yedek mesaj iletimi, birçok yedek vericiden birinden bir veya daha fazla alıcıya veri gönderme anlamına gelir. Cihaz verileri iletir. Temel mesaj iletimi, noktadan noktaya veri iletimini, yayın veri iletimini, farklı GAP'ler altında göndermeyi ve almayı ve çeşitli veri uzunluklarında veri göndermeyi ve almayı içerir. Ana yedek mesaj iletimi, minimum GAP ve DELTA altında ana yedekleme veri iletimini, farklı GAP'ler altında iletimi ve alımı, farklı DELTA altında ana yedekleme iletimini ve alımını ve çeşitli veri uzunluklarının veri iletimini ve alımını içerir.
2.2.2 Bus hata enjeksiyon testi
Veriyolu hata enjeksiyon testi, konfigürasyona göre her bir veriyoluna uzun süreli arızalar, geçici arızalar, aksaklıklar ve girişim dahil olmak üzere aşağıdaki arıza türlerini enjekte edebilir. Uzun süreli arıza, veriyolunun uzun süre yukarı veya aşağı çekilmesi anlamına gelir Geçici arıza, veriyolunun kısa bir süre içinde yukarı veya aşağı çekilmesi anlamına gelir. Arıza ve parazit, otobüste parazit ile istenmeyen yüksek veya düşük darbeleri ifade eder. ARINC659 veriyolu, tek yönlü arıza, iki yollu arıza, üç yollu arıza ve dört yollu arıza testi dahil olmak üzere kalıcı arıza modlarını test eder. Arızalardan biri saat arızalarına veya veri arızalarına bölünebilir; iki arıza, üç arıza ve dört arıza, saat veriyolu arızaları, veri yolu arızaları ve saat veriyolu ve veri yolu arızalarının bir kombinasyonu olarak alt bölümlere ayrılabilir. Geçici arızalar kalıcı arızalar olarak da sınıflandırılabilir.Aynı zamanda, geçici arızalar aynı zamanda arıza tipini, oluşma zamanını ve sürekli döngüyü de içerir.Hata tipleri, yüksek darbeli arızalar, düşük darbeli arızalar ve ilgili kombinasyonlara bölünebilir. Oluşma zamanlaması, veri mesajları, senkronizasyon mesajları ve veri yolu boşta olduğunda dahil olmak üzere veri yolu üzerindeki mesajlara göre sınıflandırılabilir. Hatanın süresi, veriyolu protokolünün gereksinimlerine göre 6 ns'den küçük rastgele hatalara ve 6 ns'den büyük rastgele hatalara bölünebilir. Yukarıdaki arıza modlarına göre, ARINC659 veri yolu test platformunun veri yolu hata enjeksiyon devresi, veri yolu iletim fonksiyonunun ve hata bayrağı göstergesinin çeşitli veri yolu arızası koşullarında protokol gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını doğrulamak için kullanılır.Gönderme veri durumu bitini ve alıcı veri durumu bitini okuyarak, Test sonuçlarını Şekil 2 ve Şekil 3'e göre değerlendirin ve ARINC659 veri yolu ile ilgili arızaların ilgili testlerini tamamlayın. Şekil 2'de gösterilen veri durumu bit açıklamasını gönderin.
Şekil 2 Veri durum bitinin gönderilmesinin açıklaması
(1) V: Veriye geçerli bayrak biti gönderin. 1, ana bilgisayarın ilgili alıcı-verici kanalına veri yazdığı ve gönderebileceği anlamına gelir. 0, ana bilgisayarın henüz veri hazırlamadığı ve gönderme işleminin atlanacağı anlamına gelir.
(2) MS: ana / yedek mesaj penceresi yarışma galibi kodu
00: Ana / temel modül verilerini alın;
- 01: Yedek 1 modülünün verilerini alın;
10: Yedekleme 2 modülünün verilerini alın;
11: Yedek 3 modülün verilerini alın.
(3) SF: Veri durumu bayrağı gönder
00: Gönderme doğru şekilde tamamlandı;
01: Gönderme başlamadı;
10: Gönderme işlemi sırasında düzeltilemez bir hata oluştu;
11: Tanımsız.
EAX, EAY, EBX ve EBY, 4 veri hattının hata bayraklarıdır ve yüksek bir seviye, veri hattında iletim sırasında bir hata olduğunu gösterir. Alınan veri durum biti Şekil 3'te gösterilmektedir.
Şekil 3 Alınan veri durum bitinin açıklaması
(1) V: Veri geçerli bayrak bitini alır. 0, alma işlemi sırasında düzeltilemez bir hata oluştuğu ve verilerin geçersiz olduğu anlamına gelir. 1, alınan verilerin geçerli olduğu anlamına gelir.
(3) RF: Veri durumu işaretini al
00: Alım doğru şekilde tamamlandı;
01: Geçerli veri alınmadı;
10: Geçerli verinin bir kısmı alındı;
11: Tanımsız.
EAX, EAY, EBX ve EBY, 4 veri hattının hata tanımlama bitleridir ve yüksek bir seviye, veri hattının alım işlemi sırasında bir hata olduğunu gösterir.
3 Sonuç
ARINC659 veriyolu, ikili bir yedek iletişim veri yoludur.ARINC659 veriyolunun uygulanması, son derece entegre elektronik sistemlerin karmaşıklığını etkili bir şekilde azaltabilir ve güvenilirliği artırabilir. Bu makale, testi geçen her bir ekipman üreticisinin ARINC659 veri yolu ekipmanının çeşitli uygulama ortamlarında işlenmesini sağlayabilen ARINC659 veri yolu test yöntemini incelemektedir.ArINC659 veri yolu ekipmanının çalışmasını iyileştiren bir cihazın anormal tepkisi nedeniyle ekipmanın geri kalanını etkilemeyecektir. Güvenilirlik ve güvenlik.
Referanslar
Havayolları Elektronik Mühendisliği Komitesi, ARINC şartname 659 arka panel veri yolu, ABD: Aeronautical Radio, Inc, 1993.
Tian Ze, Guo Liang, Liu Ningning, ve diğerleri ARINC659 yonga protokol uyum doğrulaması için anahtar teknolojiler üzerine araştırma Avionics Technology, 2013, 44 (1): 37-42.
Zhang Ximin, Wei Ting. ARINC659 arka düzlem veri yolu araştırması Havacılık Hesaplama Teknolojisi, 2011, 41 (5): 105-109.
Ma Ning, Li Ling, Tian Ze. ARINC659 veri yolu protokol çipinin simülasyon doğrulaması Bilgisayar Teknolojisi ve Geliştirme, 2010, 20 (1): 205-208.
Li Baoyu, Zhang Shengbing, Bir Jianfeng ARINC659 veri yolu protokol senkronizasyon mekanizmasının araştırılması ve uygulanması, Havacılık Hesaplama Teknolojisi, 2009, 39 (2): 117-119.
AET üyeleri için yıl sonu avantajları!
