一種小衛(wèi)星can總線監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種小衛(wèi)星CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)，包括安裝于PXI機箱內部的零槽控制器和CAN總線數(shù)據(jù)采集卡。CAN總線數(shù)據(jù)采集卡通過CAN電纜實時采集衛(wèi)星CAN總線上的數(shù)據(jù)，并通過PXI總線發(fā)送給零槽控制器。零槽控制器包括配置模塊、接收模塊、解析模塊、顯示模塊、保存模塊和查詢模塊。本發(fā)明監(jiān)視系統(tǒng)實現(xiàn)了CAN總線監(jiān)視器的模塊化和板卡化，可與其他測試設備集成于一個PXI機箱中，組成一體化測試設備，具有較好的集成性和便攜性。通過零槽控制器對CAN總線原始數(shù)據(jù)進行解析，將輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播等信息分類顯示和存儲，便于衛(wèi)星測試過程中CAN總線數(shù)據(jù)的查詢和問題定位。
【專利說明】—種小衛(wèi)星CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于PXI總線的小衛(wèi)星CAN總線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]CAN總線是小衛(wèi)星星務系統(tǒng)的重要組成部分，即星務系統(tǒng)通過基于CAN總線的現(xiàn)場網(wǎng)絡來協(xié)調、控制星上設備的相互連接，完成包括信息流、動作流、能量流的動態(tài)作業(yè)。在衛(wèi)星測試過程中，可通過監(jiān)視CAN總線上的數(shù)據(jù)流信息，來分析并定位系統(tǒng)故障，查找隱患。
[0003]現(xiàn)有的CAN總線監(jiān)視器，其歷史數(shù)據(jù)是以原始幀為單位存儲在一個文本文件中的，并沒有對幀數(shù)據(jù)進行分類解包，在查詢和排故過程中，只能從大量的數(shù)據(jù)中逐幀查找，查詢速度慢，定位問題較困難。同時，現(xiàn)有的CAN總線監(jiān)視器功能較單一，不能與其他設備集成，增加了測試設備的復雜性。
[0004]縱觀各個行業(yè)的測試技術應用和發(fā)展，測試設備的小型化、一體化、智能化是測試發(fā)展的趨勢?？紤]小衛(wèi)星自身體積小、研制周期短的特點，結合未來小衛(wèi)星研制周期短、數(shù)量多的需求，要求小衛(wèi)星測試系統(tǒng)具備體積小、集成度高、快速構建等特點，而現(xiàn)有的CAN總線監(jiān)視器顯然已經(jīng)無法滿足上述要求。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種新型的小衛(wèi)星CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)，通過采用PXI總線技術和虛擬儀器技術，實現(xiàn)了 CAN總線監(jiān)視的模塊化和板卡化，便于和其他測試設備進行集成，實現(xiàn)便攜式的CAN總線測試設備。同時，通過零槽控制器對CAN總線的原始數(shù)據(jù)進行解析，獲取輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播信息并分類顯示和存儲，便于衛(wèi)星測試過程中CAN總線數(shù)據(jù)的查詢和問題定位。
[0006]本發(fā)明的技術解決方案是:一種小衛(wèi)星CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)，包括安裝于PXI機箱內部的零槽控制器和CAN總線數(shù)據(jù)采集卡，CAN總線數(shù)據(jù)采集卡通過CAN電纜實時采集衛(wèi)星CAN總線上的數(shù)據(jù)，并通過PXI總線發(fā)送給零槽控制器，零槽控制器對傳來的衛(wèi)星CAN總線數(shù)據(jù)進行實時處理和顯示；所述的零槽控制器包括配置模塊、接收模塊、解析模塊、顯示模塊、保存模塊和查詢模塊，其中:
[0007]配置模塊:將不同型號衛(wèi)星的CAN總線通信協(xié)議分別以配置文件的形式進行存儲；所述的配置文件包括數(shù)據(jù)優(yōu)先級、站地址和數(shù)據(jù)幀類型三類信息，其中數(shù)據(jù)優(yōu)先級用于標識不同類型數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級別，站地址表示數(shù)據(jù)幀的來源或目標發(fā)送地址，數(shù)據(jù)幀類型包括輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播；
[0008]接收模塊:監(jiān)聽CAN總線上發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并接收，根據(jù)CAN總線通信協(xié)議中的標準CAN幀格式，將接收到的數(shù)據(jù)進行格式化處理后送至解析模塊和顯示模塊；
[0009]解析模塊:調用配置模塊中的配置文件，從接收模塊發(fā)來的標準CAN幀中識別出不同類型的數(shù)據(jù)幀，對于僅從單個數(shù)據(jù)幀即可獲取完整數(shù)據(jù)信息的單幀數(shù)據(jù)，直接送至顯示模塊和保存模塊；對于需要多個數(shù)據(jù)幀進行組合才能獲取完整數(shù)據(jù)信息的多幀數(shù)據(jù)，首先對需要關聯(lián)組合的數(shù)據(jù)幀進行數(shù)據(jù)組包，并將組包后的數(shù)據(jù)送至顯示模塊和保存模塊；
[0010]顯示模塊:實時顯示接收模塊格式化后的標準CAN幀、解析模塊處理得到的輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播；
[0011]保存模塊:將接收模塊接收到的原始CAN總線數(shù)據(jù)以幀為單位，按接收的時間順序進行存儲；將解析模塊處理得到的遙測包、上行數(shù)據(jù)塊和廣播均以包為單位，按數(shù)據(jù)包時間順序進行存儲，所述的數(shù)據(jù)包時間為該包數(shù)據(jù)包括的第一幀數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時間；將解析模塊處理得到的輪詢控制序列和間接指令以幀為單位，按接收的時間順序進行存儲；
[0012]查詢模塊:對保存模塊中存儲的數(shù)據(jù)，分成原始幀、輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播六種類別進行查詢。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:
[0014](I)本發(fā)明CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)基于PXI總線技術，用零槽控制器和CAN總線數(shù)據(jù)采集卡代替原來的計算機和CAN總線轉接盒，將系統(tǒng)集中于一個PXI機箱中，通過PXI總線進行通信，實現(xiàn)了測試設備的模塊化和板卡化，同時還可與其他測試設備集成在一起，節(jié)省了測試資源，使衛(wèi)星測試設備具有了較好的集成性和便攜性；
[0015](2)本發(fā)明系統(tǒng)將CAN總線數(shù)據(jù)進行分類解析，解出輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播信息，并分類進行顯示和存儲，便于衛(wèi)星測試時對CAN總線數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和查詢，在測試排故過程中，便于問題定位。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明監(jiān)視系統(tǒng)的組成原理圖；
[0017]圖2為本發(fā)明監(jiān)視系統(tǒng)的數(shù)據(jù)解析流程圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)從硬件上主要包括PXI機箱、零槽控制器和CAN 卡。
[0019]1)PXI 機箱
[0020]本發(fā)明主要基于PXI總線技術，以PXI機箱作為平臺,將各功能模塊集成為一臺一體化的衛(wèi)星測試設備。PXI機箱采用NI PX1-1042型號，該機箱有I個零槽和8個卡槽，體積較小，便攜性較好。
[0021]2)零槽控制器
[0022]零槽控制器是測試設備的控制核心，完成對各測試功能模塊的控制、監(jiān)視、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)廣播等功能。本發(fā)明采用NI PX1-8108零槽控制器。
[0023]3) CAN總線數(shù)據(jù)采集卡
[0024]CAN卡通過高速CAN電纜與星上連接，采集CAN總線上的數(shù)據(jù)，通過PXI總線發(fā)給零槽控制器進行處理。本發(fā)明采用NI PX1-8513CAN總線數(shù)據(jù)采集卡，具有2端口的高速CAN接口，端口間隔離和CAN-PC間隔離。
[0025]為了實現(xiàn)控制功能，本發(fā)明CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)的零槽控制器主要包括六個模塊，分別為:配置模塊、接收模塊、解析模塊、顯示模塊、保存模塊和查詢模塊。[0026]I)配置模塊
[0027]CAN總線標準數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成，分別是:幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應答場、幀結束。
[0028]仲裁場和控制場主要包括數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級、站地址、數(shù)據(jù)類型等信息，數(shù)據(jù)場為有效數(shù)據(jù)。
[0029]為了使總線測試系統(tǒng)具有通用性，可用于不同型號衛(wèi)星的CAN總線測試，本發(fā)明設置了配置模塊，將不同型號衛(wèi)星的CAN總線通信協(xié)議以配置文件的形式導入。配置文件主要給出三類信息，分別為數(shù)據(jù)優(yōu)先級、站地址和數(shù)據(jù)幀類型，分別配置如下:
[0030](I)數(shù)據(jù)優(yōu)先級PRI
[0031]根據(jù)實時性要求，不同數(shù)據(jù)包有不同的優(yōu)先級，數(shù)值越小表示優(yōu)先級越高。例如，如表1所不的設定方式。
[0032]表1優(yōu)先級配置表
[0033]
【權利要求】
1.一種小衛(wèi)星CAN總線監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝于PXI機箱內部的零槽控制器和CAN總線數(shù)據(jù)采集卡，CAN總線數(shù)據(jù)采集卡通過CAN電纜實時采集衛(wèi)星CAN總線上的數(shù)據(jù)，并通過PXI總線發(fā)送給零槽控制器，零槽控制器對傳來的衛(wèi)星CAN總線數(shù)據(jù)進行實時處理和顯示；所述的零槽控制器包括配置模塊、接收模塊、解析模塊、顯示模塊、保存模塊和查詢模塊，其中: 配置模塊:將不同型號衛(wèi)星的CAN總線通信協(xié)議分別以配置文件的形式進行存儲；所述的配置文件包括數(shù)據(jù)優(yōu)先級、站地址和數(shù)據(jù)幀類型三類信息，其中數(shù)據(jù)優(yōu)先級用于標識不同類型數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級別，站地址表示數(shù)據(jù)幀的來源或目標發(fā)送地址，數(shù)據(jù)幀類型包括輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播； 接收模塊:監(jiān)聽CAN總線上發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并接收，根據(jù)CAN總線通信協(xié)議中的標準CAN幀格式，將接收到的數(shù)據(jù)進行格式化處理后送至解析模塊和顯示模塊； 解析模塊:調用配置模塊中的配置文件，從接收模塊發(fā)來的標準CAN幀中識別出不同類型的數(shù)據(jù)幀，對于僅從單個數(shù)據(jù)幀即可獲取完整數(shù)據(jù)信息的單幀數(shù)據(jù)，直接送至顯示模塊和保存模塊；對于需要多個數(shù)據(jù)幀進行組合才能獲取完整數(shù)據(jù)信息的多幀數(shù)據(jù)，首先對需要關聯(lián)組合的數(shù)據(jù)幀進行數(shù)據(jù)組包，并將組包后的數(shù)據(jù)送至顯示模塊和保存模塊； 顯示模塊:實時顯示接收模塊格式化后的標準CAN幀、解析模塊處理得到的輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播； 保存模塊:將接收模塊接收到的原始CAN總線數(shù)據(jù)以幀為單位，按接收的時間順序進行存儲；將解析模塊處理得到的遙測包、上行數(shù)據(jù)塊和廣播均以包為單位，按數(shù)據(jù)包時間順序進行存儲，所述的數(shù)據(jù)包時間為該包數(shù)據(jù)包括的第一幀數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時間；將解析模塊處理得到的輪詢控制序列和間接指令以幀為單位，按接收的時間順序進行存儲； 查詢模塊:對保存模塊中存儲的數(shù)據(jù)，分成原始幀、輪詢控制序列、遙測包、間接指令、上行數(shù)據(jù)塊和廣播六種類別進行查詢。
【文檔編號】H04L12/26GK103957136SQ201410178836
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權日:2014年4月29日
【發(fā)明者】樊妍睿, 楊海龍, 柳佳, 何銘俊, 李泓杉 申請人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司