远程通信节点的系统测试方法

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:457

1 概述

在基于远程通信的分布式控制系统中，为了增强系统的兼容性和灵活性，可将控制节点的远程通信功能单独分离出来，交给远程通信节点去管理。这样，各远程节点之间的通信就完全等效为控制节点间的本地通信，而无需关心其是否具有远程通信能力，从而简化控制节点的设计。

一个典型的远程通信节点的例子是基于单片机实现的、具有2个rs-232串行口、1个485总线端口的系统。单片机选用具有存储功能的89c51，rs-232串口选用具有握手功能的接口芯片16c550，485总线接口选用75176接口芯片与单片机的串口相连，而对于待转发数据的存储则采用静态ram芯片6264。在89c51系统中，由于i/o端口地址与外部ram单元地址处于同一个地址空间，因此采用一个统一的3-8译码器就可以实现对i/o端口和对外部ram单元的操作。

通用异步收发器(uart)是实现远程通信的核心部件，也是系统测试的重点。本方案所选用的16c550是一个稳定性好、可靠性高、编程功能很强的uart。它除了完成对收发数据的"串-并"和"并-串"转换之外，还可通过对其内部11个寄存器的编程方便地设置芯片的工作方式、数据帧格式等控制参数以及读取芯片的工作状态和modem的状态等数据，从而实现远程通信节点之间的全双工通信。16c550有三种工作模式：查询、中断和回路自测试。系统正常工作时宜采用中断方式，以提高系统的效率；而查询方式和回路自测试方式主要用于系统测试场合。

远程通信节点是一个软硬件结合、本地和远程通信功能并存的复杂系统，给系统测试带来一定难度：一方面硬件系统的逻辑正确性有待验证，另一方面系统软件的逻辑功能也有待进一步调试。在两种因素都不确定的情况下，如何能够确认系统逻辑的正确性，值得深入研究。解决这类问题的基本思路是对相关因素进行解耦，即将多个相互关联的因素按一定的边界条件分解为相对独立的因素，然后对这些独立的因素分别加以处理。

完成对远程通信节点的测试需要用到如下几种仪器设备：万用表、逻辑笔、数字存储示波器以及单片机的仿真器、modem、公用电话线路、pc机等。

2 系统测试步骤

在系统测试之前，应首先确定系统测试的总体方案及流程，根据总体流程把系统功能分解为功能相对独立的单元模块，对单元模块逐个进行软硬件测试；然后，从逻辑上将单元模块进行集成测试；最后，对系统的远程拨号及系统整体功能进行测试。具体地说，对远程通信节点系统的测试步骤如下：

第一步，对i/o端口的读/写访问测试；
第二步，对uart的连结逻辑和状态测试；
第三步，本地数据通路测试，即测试从cpu到rs-232的本地数据通路是否形成；
第四步，通信节点与modem之间握手信号的应答测试，以及modem对at指令的响应测试；
第五步，通信节点拨号功能测试与数据链路测试；
第六步，通信节点的整体测试。

2.1 cpu外围电路及外部ram、i/o端口的测试

在对cpu及其外围电路测试之前，应在断电的情况下，用常规方法检查主要芯片的连线是否正确。如果连线和焊接全部正确，再对通信节点上电测试，检查其工作电压是否正常。如果这些检查都正常，则继续测试。

(1）cpu外围电路的测试

将通信节点与仿真器连接，通过仿真器以单步工作方式向单片机内的i/o端口(如p1口）送出测试信号。用万用表或逻辑笔测试单片机芯片引脚的状态，依此验证单片机的外围电路是否正常工作。

(2）外部ram及i/o端口的测试

在回路自测试模式下，对mcr的位操作将会引起msr相应位的状态发生变化，回路自测试的判断逻辑为：
msr.5 = mcr.0
msr.4 = mcr.1
msr.6 = mcr.2
msr.7 = mcr.3

即在给定mcr值的情况下，如果从msr能得到相应的值，则说明uart工作正常，外围电路的连接逻辑正确；否则，说明uart没有正常工作。对回路自测试结果进行分析判断的程序如下：
mov dptr，#mcr ; 取mcr的地址
mov a，#0bh
movx @dptr，a ; 将mcr的值设置为0bh
mov dptr，#msr ; 取msr的地址
movx a，@dptr ; 从msr读取相应的状态数
; 据，判断其是否为b0h

由此可见，回路自测试功能是非常有用的，使用这种方法可以迅速判断16c550的连接逻辑是否正确。

2.3 对本地数据通路的测试

在完成通信节点核心部分的单元测试之后，需要对2个rs-232串口之间的本地数据通路

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