3.3 测试模块软件实现 为提高测试模块的硬件响应速度，其软件直接由启动代码和应用程序两部分构成。这些代码编译成映像文件后，经JTAG 口烧写到Flash 芯片中。 启动代码的功能：CPU 的初始化和内存重映射。将Flash 连接到ROMCON0 处，这样上电复位时读的第一条指令是Flash 的0x00000000 处的值，首先进行ROM 和SDRAM 的初始化，设置各个部件的时钟和片选。将BootLoader 拷贝到SDRAM中，然后在SDRAM 运行程序。 应用程序是针对具体测试要求而设计的，在程序前部首先要进行硬件寄存器初始化、栈指针初始化、数据区初始化等工作，此时可以设置RS232 的波特率，然后再调入主程序语句。该接口测试模块的软件主要实现MII 接口数据的接收和两个RS232接口的命令收发，辅以数据的识别、封装、转换等功能。MII 接收数据帧实现是整个软件中相对复杂的部分。 通过MII 接口接收一个完整的数据帧，包含以下五个部分：帧间隔、前导段、帧起始符SFD、数据以及帧结束符。其中帧起始符的比特序列为10101011，可以通过寻找“0x5D”这个关键字来判断帧的起始，主要流程如图4。
4、测试应用 利用ARM 的丰富接口资源可使设计工作简化，还可充分利用PC 机的软件资源以最大限度地发挥测试模块的能力，是快速实现专用接口测试系统的关键。接口测试模块在系统中的位置如图5 所示，测试模块通过排线与待测节点接口连接，串口接PC 机。实际上由接口测试模块与PC 机共同搭建了一个非常灵活的简便测试系统。用户可在PC 机上利用串口调试助理软件编排各种测试命令，方便地与测试模块进行双向通信，进行显示控制和交互操作。用户通过PC 机串口发送采集命令给接口测试模块，接口测试模块再通过专用接口中的RS232将采集命令发送给待测节点，待测节点通过传输大线向两边的仿真节点转发命令。两个仿真节点收到采集命令后分别产生固定个数的测试数据帧，以设定速率向通过传输大线发送给待测节点，待测节点将这些测试数据帧通过专用接口中的MII 接口传给测试模块。
实际测试过程如下： 数据帧测试：仿真节点向待测节点发送测试数据帧，待测节点接收后通过专用接口向测试模块上传。测试模块的ARMS3C4510B 中的MAC 控制器，以DMA 操作将收到的测试数据帧存储到本地SDRAM 中，同时进行接收帧数量统计工作，统计结果通过串口发送给上端PC 机。测试数据全部接收完毕后，测试模块还可将保存在SDRAM 中的数据帧通过串口上传给PC 机，做进一步离线校验分析。如果校验通过就验证了待测节点能正确处理并发送数据。 命令帧测试：测试命令通过RS232 接口排线下传给待测节点，经待测节点转换后，广播发送，左、右端仿真节点进行接收。通过对命令内包含的地址和指令内容进行判别，仿真节点给出相应的响应（在数据通道正常情况下，也可由仿真节点生成反馈信息经数据通道返回测试模块）。 按照上述测试方法，我们设定两端仿真节点以不同的数据率产生测试数据帧，对待测节点进行了多次接口测试实验。测试结果表明，在两边仿真节点以40 Mbps 速率发送测试数据帧的情况下，测试模块仍能够正确接收这80 Mbps 的数据；测试模块通过RS232 向PC 机转发数据，在9600、19200 和38400 波特率（仿真节点发送数据率低于转发速度）下，连续40 h 测试均正确上传数据。由测试模块加PC机共同构成的简便测试系统可以用较低成本较好地满足专用接口测试的需要。 本文介绍的专用接口测试系统，在大型地震信号采集系统样机的研制、测试、联调及后期维护中发挥了重要作用。随着采用私有协议接口的数据采集系统和测控系统的大量应用，设备生产、维修中的调试问题也大大增加，接口测试系统成为一个必备的测试工具。如何为不同接口快速开发出专用测试系统，是常须面对的问题。ARM 芯片外围接口全、软件资源丰富、价格便宜、功能稳定，便于开发出针对性很强的接口测试模块。本文开发的基于ARM 的测试模块，实现了收包、发包、下达命令、帧统计等功能。若系统的私有协议发生改变，则可修改软件使该模块对新协议具有解析能力，灵活方便。这种模块加PC 构成简便系统的开发思路具有一定的通用性，为专用接口测试系统的快速开发提供了一条解决途径。 |
