摘要 本文设计了一种基于数据通信的测试系统网络式控制方法，利用普通微机串口实现了对测试系统的分布式控制，设计了通用的串行接口适配器，制定了系统通信协议，完成了全部基于中断驱动的通信软件。实际应用表明，本方法具有良好的适应性。
关键词 测试系统 串行接口 中断驱动 网络
1 引 言
在测试系统中，常需要对多台仪器设备进行集中控制，并对它们的数据进行统一分析处理。测试系统智能化和自动化程度的提高对测试设备间的数据交换提出了更高的要求，这里，分布式控制成为一种十分有效的方式［1］。在分布式测试系统中，数据交换主要在主处理机与各智能控制单元间进行，根据测试系统的特点，其通信系统应具有良好的可靠性、通用性、扩展能力和简单的连接方式，并应能适应长距离传输的需要，在系统通信方式及其协议的制定中应充分考虑以上特点，以使其适应不同测试应用的需要。
2 物理层协议与接口设计
为适应多控制节点和长距离通信的需要，本文采用RS—485半双工串行通信协议作为本测试控制网络的通信标准。由于采用了平衡驱动、差分接收方式，有效地减小了共模干扰等影响，从而使其传输距离和带负载能力等都较RS—232C有很大提高［2］。
由于目前的PC机都配有RS—232C接口，故设计了一种RS—485接口，它可以安放在普通的转接头内，直接插到PC机的串口上，把PC机的RS—232C输出转换为RS—485输出，其结构如图1所示。与其它方法相比，这一方法具有接口方式简单、通用性强、体积小、成本低等优点。另外，我们还可在这一接口中加入智能控制单元，以适应与常规仪器设备通信的需要。
图1 串行接口适配器 3 数据传输协议与软件设计 分布式测试系统中，各测试设备主要与主处理机间进行数据通信，根据这一特点，本文决定采用较为明确的主从式通信作为系统通信方式［3］，以保持系统功能的统一性并同时满足其余节点间通信的需要。 |
| 地址 | 数据字节长度 | 数据域 | 高校验字节 | 低校验字节 | 尾 |
图2 数据通信帧格式 3.2 基于中断的通信软件设计 |
图3 串口中断处理流程 4 网络式通信在检测系统中的应用 在综合性测试系统中，往往需要对其中的多种传感器和执行机构进行集中统一控制。此外，主机主要用于数据处理及分析计算，控制过程不应对以上过程产生影响。一般而言，系统应能控制尽可能多的节点并应具备一定的扩展能力，以便于加入新的测试设备。 |
图4 应用进程与主要通信模块间关系 采用上面所述的通信协议和软件，在约定了本控制系统特定的一套命令码后，即可由主机对各执行机构进行控制。由于采用了全部基于中断驱动的设计方式，系统通信过程不会对主机处理工作产生影响。系统主处理进程与部分通信模块间的关系示于图4。实际应用表明，与原有方法相比，控制系统的性能可得到很大提高。 5 结 论 本文旨在研究一种具有较为广泛适应性的数据通信方式并建立一套相应的通信协议，从而为我们今后进行检测过程和检测仪器的自动控制等工作打下基础。实践证明，与传统的集中式硬件控制相比，本文所介绍的基于RS—485的数据通信网络及其协议具有可靠性高、灵活性大、适应性好、故障诊断方便等优点，尤其适用于对智能化测试单元的控制。事实上，只要对图1所示的串行接口稍作改动，即可用于目前许多配有外部通信接口，特别是RS—232C接口的测试仪器，从而实现对仪器设备的远程集中控制。 作者单位：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 天津 300072 参考文献 [1] 张鑫.计算机分散控制系统.水利电力出版社，1992. |
