基于RK3399+Linux QT地面测试台多参数记录仪测试平台软件设计

Posted 2023-03-05 深圳信迈科技DSP+ARM+FPGA

随着高科技技术在现代化战争中日益重要作用，飞行装备的研制亦从单元体制发展 到多元体制。航空装置系统在设计过程中，需要大量测试工作，尤其是需要把系统研制 和飞行试验中各部分工作状态参数实时记录，用以分析、改进设计。记录仪也随即应运 而生。记录仪是用于导弹发射前后及飞行中的对弹上各种信号实时调理、采集、处理和 记录的在导弹完成飞行任务后通过特殊手段回收记录仪中存储器存储的数据的存储测 试设备。重视测试技术可有效降低研制风险、节省研发经费、缩短研发周期。因此，测 试技术是飞行设备型号研制过程中必不可少的部分。 地面测试台属于某型号数据记录仪的配套测试设备，主要工作包括：飞行前对记录 仪的功能检查，测试其工作状态和稳定性；实验结束后对已存储到记录仪中的数据进行 回读和进一步处理，通过数据分析得出导弹各项参数在飞行试验中的变化，从而反馈该 弹的工作状况。因此，地面测试的稳定性和数据处理能力对导弹研究有着重要作用。本 章将从需求入手，针对记录仪主要工作任务做一个整体分析，确定总体设计方案。 2.1 任务需求分析 图 2.1 为记录仪的工作流程图，图中除第三步之外的所有流程都需要地面测试台的 参与。根据记录仪的工作需求，测试台软件主要实现对产品的地面自检测试、数据回读 与显示。该软件需要具有数据读取与清除、参数设置、设备检测等功能。通讯接口分别 采用串口和网口两种方式进行指令收发和数据回读。测试台软件需要满足的主要任务包 括以下内容： 1. 地面自检。在飞行实验前，测试端模拟真实数据进行测试，上位机控制主控 CPU 生成模拟数据，存入记录仪中，然后进行回读，通过检查回读数据与模拟数据是否一致 来确定记录仪工作状态。工作模式包括手动和自动两种，由上位机进行串口指令控制， 波特率 57600bps ，每一路数据测试台都有相应的 LED 灯作为标志。数据格式为：帧头+帧计数 + 数据 + 校验和。表 2.1 为模拟数据的详细信息，具体数据类型包括以下内容： a) 1 路 422 数字量信号源： 57 字节，波特率 460.8kbps ，频率 200Hz ； b) 2 路模拟量信号源： c) 5 路开关量信号源； d) 5 路以太网数据信号源，其中网络数据 1 频率为 50Hz ，网络数据 2 、 3 、 4 的频 率为 200Hz ，网络数据 5 频率为 100Hz 。 2. 具备数据 UDP 回读功能。数据回读使用网络 UDP 传输协议，文件格式为 .hex 文 件。 2. 在数据回读模式下，通过指令进行存储器主备份选择及查询存储状态（如：上电 次数和存储容量）； 2. 在数据回读模式下，通过侧向监测口，以存储的文件（或块）为单位读出存储信 息，并将数据存储在上位机中； 2. 在数据回读模式下，可擦除数据记录装置（整体擦除），擦除前需再次确认。 3. 数据分离。按照表 2.1 所示，不同通道数据帧头的不同，将回读的数据按照不同 的帧头进行最后分离，最终输出 1 个源码文件和 7 个子数据文件，通过 USB 口读出做 进一步分析处理。表 2.2 为系统文件输出表。 2.2 系统总体方案设计 根据测试台任务需求，测试台和记录仪功能结构图如图 2.2 。 rk3399 作为测试台系 统的上位机，通过通过串口指令与主控 CPU 进行通讯，控制测试台的电源系统。同时 发送指令生成模拟数据，数据由主控 CPU 发送到存储端，存放到记录仪的 Flash 存储芯 片中，最后通过网络 UDP 协议进行数据回读，开发板嵌入到测试台中，外接小型 LCD 屏幕作为软件界面显示端。