СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ИСПЫТАНИЙ АППАРАТУРЫ С МУЛЬТИИНТЕРФЕЙСНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ
METHOD OF CONSTRUCTING A COMPUTING PROCESS OF TESTING APPARATUS WITH MULTI-INTERFACE INTERACTION

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к способу построения вычислительного процесса испытаний электронных устройств ввода/вывода.
Известен способ построения вычислительного процесса испытаний электронных устройств в процессе производства, используя диагностические тесты, заключающийся в том, что вычислительный процесс испытаний электронных устройств реализуется в вычислительном модуле, а аппаратура контроля осуществляет его индикацию и управление. («Тестопригодный блок управления и процедуры его тестирования» / В.Б. БРОДИН, А.В. КАЛИНИН - Научная сессия МИФИ-2007. Т.1 Автоматика. Микроэлектроника. Электроника. Электронные измерительные системы. Компьютерные медицинские системы, стр. 94-96).
Недостатком в данном способе является выполнение тестов в вычислительном модуле, что не позволяет осуществлять быстрый и гибкий переход между различными тестовыми наборами, а соответственно увеличивает продолжительность процесса испытаний его подготовкой, а не самими испытаниями. Так же использование вычислительного модуля в такой схеме не допускает расширения возможности подключения устройств ввода/вывода с другими интерфейсами, кроме тех, что реализованы в нем, что делает данное рабочее место не универсальным, а специализированным.
Известен способ построения вычислительного процесса испытаний электронных устройств в процессе производства, используя диагностические тесты, заключающийся в том, что вычислительный процесс выполняет аппаратура контроля, а именно, формирует диагностические тесты, производит вычислительный процесс испытаний и отправляет пакеты данных на устройство ввода/вывода транзитом через вычислительный модуль, который содержит программное обеспечение, реализующее обмен между аппаратурой контроля и устройством ввода/вывода, при этом обмен информацией от аппаратуры контроля с устройством ввода/вывода осуществляется по определенным алгоритмам (патент RU №2480807 С2 «Способ построения вычислительного процесса испытаний аппаратуры»).
В данном способе в качестве транзитного устройства используется вычислительный модуль. С одной стороны его использование оправдано, т.к. тестовые последовательности реализуются на аппаратуре контроля, и переход между ними не связан с перепрограммированием вычислительного модуля. С другой стороны он позволяет обеспечить подключение устройств ввода/вывода по конечному числу интерфейсов, что и ограничивает его расширение и использование при подключении интерфейсов не реализованных в нем.
Ограничения данного способа могут быть сняты путем использования в качестве транзитного устройства - многофункционального крейта, включающего модули обмена для поддержки различных приборных интерфейсов и вычислительное устройство или персональный компьютер, и введения идентификатора приборного интерфейса, для передачи данных от аппаратуры контроля в многофункциональный крейт и дальнейшему обмену по соответствующему интерфейсу с устройством ввода/вывода, на основе полученного идентификатора, что позволит организовывать мультиинтерфейсный обмен с устройствами ввода/вывода на универсальных средствах испытаний с возможностью их расширения без доработки базовых функций взаимодействия.
«Способ построения вычислительного процесса испытаний аппаратуры» (патент RU №2480807 С2) по технической сущности является наиболее близким к предлагаемому и выбран в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является:
- ограниченные возможности использования средств испытаний, т.е. только для устройств ввода/вывода с конкретным приборным интерфейсом;
- не универсальность средств испытаний, характеризующаяся невозможностью расширения для нового приборного интерфейса, из-за конкретного аппаратного исполнения вычислительного модуля с определенным набором интерфейсов, устранимая только его доработкой или сопоставимой заменой.
Целью изобретения является:
- повышение надежности и применяемости средств испытаний за счет унификации и универсализации средств испытаний путем использования в качестве транзитного устройства многофункционального крейта с модулями обмена и возможностью их расширения и введения идентификатора приборного интерфейса для передачи данных от аппаратуры контроля по любому подключаемому приборному интерфейсу в устройства ввода/вывода;
- сокращение времени испытаний за счет оперативной модификации средств испытаний для нового приборного интерфейса с добавлением соответствующего идентификатора.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве транзитного устройства выступает многофункциональный крейт содержащий модули обмена и вычислительное устройство или персональный компьютер, а вычислительный процесс тестирования устройств ввода/вывода, выполняется на аппаратуре контроля, осуществляя обмен с устройством ввода/вывода транзитом через многофункциональный крейт на основе идентификатора интерфейса по определенным алгоритмам.
На чертеже (фиг. 1) представлена функциональная схема организации единой информационно-логической связи аппаратуры контроля и устройств ввода/вывода, которая обеспечивает полный доступ вычислительного процесса, реализуемого на аппаратуре контроля и многофункциональном крейте, к устройствам ввода/вывода.
Аппаратура контроля подключается к многофункциональному крейту с помощью протокола магистрального интерфейса. Многофункциональный крейт подключается к устройству ввода/вывода по приборному интерфейсу, через соответствующий модуль обмена. Аппаратура контроля содержит программное обеспечение, обеспечивающее поддержку вычислительного процесса испытаний. Многофункциональный крейт содержит программное обеспечение, осуществляющее единую информационно-логическую связь аппаратуры контроля и устройств ввода/вывода для их двухстороннего обмена информацией. Многофункциональный крейт на основе передаваемого идентификатора транслирует принятую посылку через соответствующий модуль обмена в устройство ввода/вывода.
Вычислительный процесс испытаний, выполняющий диагностические тесты, реализуется в едином программном обеспечении, на аппаратуре контроля. Интерфейс связи между аппаратурой контроля и многофункциональным крейтом выбирается по одному критерию: количество передаваемых данных за одну посылку должно быть либо очень большим, либо не ограничиваться.
Инициатор обмена между аппаратурой контроля и многофункциональным крейтом - аппаратура контроля. Инициатор обмена между многофункциональным крейтом и устройством ввода/вывода - многофункциональный крейт.
В ходе выполнения диагностических тестов на аппаратуре контроля происходит формирование пакетов в формате протокола приборного интерфейса, предназначенных непосредственно для устройства ввода/вывода. Для каждого из пакетов в формате протокола приборного интерфейса формируется определенное количество пакетов в формате протокола магистрального интерфейса, каждый из которых содержит идентификатор протокола и пакет приборного интерфейса. Составленные пакеты магистрального интерфейса передаются в многофункциональный крейт. На основе полученного идентификатора многофункциональный крейт преобразует пакеты магистрального интерфейса в соответствующий пакет приборного интерфейса и передает, через соответствующий модуль обмена, в устройство ввода/вывода.
Разрядность информационных слов данных (ИСД) магистрального интерфейса может быть не менее 8 (8, 16, 32 разряда), а соответственно минимум можно идентифицировать 256 типов приборного интерфейса для 8 разрядных слов данных (СД) по предлагаемым алгоритмам, что вполне достаточно для современных средств испытаний, в том числе и на перспективу расширения (включения новых и перспективных приборных интерфейсов в средства испытаний электронных устройств ввода/вывода). Таким образом каждый тип приборного интерфейса кодируется своим уникальными номером (идентификатором) и записывается в первое ИСД магистрального интерфейса.
Во втором ИСД содержится количество пакетов магистрального интерфейса F, составляемое из пакета приборного интерфейса и определяется по следующей формуле:
ID - идентификатор (или номер) приборного интерфейса;
F=(округление в меньшую сторону (((k*P[ID])+(h*2)) / (h*M)))+1
М - максимальное количество информационных слов данных (ИСД) по протоколу магистрального интерфейса;
P[ID] - требуемое количество ИСД по протоколу приборного интерфейса, с идентификатором ID;
h - разрядность информационных слов данных по протоколу магистрального интерфейса;
k - разрядность информационных слов данных по протоколу приборного интерфейса.
Формула используется в алгоритмах 1 и 2 фиг. 2, где
i - номер ИСД по протоколу магистрального интерфейса (от 1 до М);
j - номер разряда ИСД по протоколу магистрального интерфейса (от 1 до h);
х - номер ИСД по протоколу приборного интерфейса (от 1 до P[ID]);
у - номер разряда ИСД по протоколу приборного интерфейса (от 1 до к);
z - номер посылки по протоколу магистрального интерфейса (от 1 до F).
Запись информации от аппаратуры контроля в многофункциональный крейт реализуется путем формирования аппаратурой контроля пакета в формате протокола приборного интерфейса с признаком записи информации, из которого формируется F пакетов в формате протокола магистрального интерфейса с идентификатором приборного интерфейса по алгоритму 1 (фиг. 2), которые передаются в многофункциональный крейт. По получению F пакетов, многофункциональный крейт идентифицирует приборный интерфейс и формирует пакет в формате его протокола по алгоритму 2 (фиг. 2) и передает полученный пакет в устройство ввода/вывода.
Чтение информации аппаратурой контроля от устройства ввода/вывода реализуется путем формирования аппаратурой контроля пакета в формате протокола приборного интерфейса с признаком чтения информации, из которого формируется пакет в формате протокола магистрального интерфейса с идентификатором приборного интерфейса по алгоритму 1 (фиг. 2), который передается в многофункциональный крейт. По получению пакета, многофункциональный крейт идентифицирует приборный интерфейс и формирует пакет его протокола по алгоритму 2 (фиг. 2) и передает его в устройство ввода/вывода, считывая информацию, которая, считывается аппаратурой контроля от многофункционального крейта, через время, определяемое как максимальное время обмена между многофункциональным крейтом и устройством ввода/вывода.
Повышение надежности и применяемости средств испытаний за счет унификации и универсализации средств испытаний путем использования многофункционального крейта с модулями ввода/вывода, обеспечивающими взаимодействие устройств ввода/вывода по различным приборными интерфейсам, с возможностью расширения их состава.
Сокращение времени испытаний за счет оперативной модификации средств испытаний при подключения нового устройства ввода/вывода с новым приборным интерфейсом, которая обеспечивается лишь добавлением соответствующего модуля в многофункциональный крейт, введением идентификатора для нового приборного интерфейса и реализации работы с ним в программном обеспечении.
Способ был опробован на рабочем месте, состоящем из персонального компьютера, выступающего в роли аппаратуры контроля соединенным по Ethernet с многофункциональным крейтом, в роли транзитного устройства, состоящим из крейта NI PXI-1045 с контроллером шины PXI-8110 для обеспечения вычислительного процесса организации информационно-логической связи аппаратуры контроля и соответствующими модулями обмена (фирмы National Instruments), такими как PXI-C1553M-EF-4 (модуль мультиплексного канала обмена), РХI-8431/4(модуль RS-485/422), PXI-7813R (модуль цифрового ввода-вывода с программируемой логической интегральной схемой) и др., обеспечивающими приборные интерфейсы и соединенные с интерфейсными модулями сопряжения блока управления бортового комплекса управления космических аппаратов, выступающими в роли устройств ввода/вывода.
Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого способа.