用于車(chē)速傳感器性能測試平臺的以太網(wǎng)橋設計

1 車(chē)速傳感器性能測試平臺簡(jiǎn)介

車(chē)速傳感器是電控汽車(chē)的關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機怠速和變速器控制，因此，必須對其各項性能進(jìn)行全面嚴格的測試。而這一系列的性能測試又有賴(lài)于一個(gè)穩定、高效的測試平臺。傳統測試平臺通常采用由測試設備、測試操作臺計算機和后臺管理計算機組成的三級系統結構，如圖1所示。

在此測試平臺中，測試設備一般只提供串行通信接口（如RS-232、RS-485等），無(wú)法直接接入管理計算機所在局域網(wǎng)（如最常用的Ethernet）。所以，整個(gè)系統必須通過(guò)一個(gè)測試操作臺計算機將上層局域網(wǎng)和底層串行總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái)以保證實(shí)測數據（各項性能指標數據）的順利上傳和測試操作命令（如車(chē)速傳感器耐溫測試、動(dòng)/靜態(tài)特性測試）的準確下達。為此不但要增設測試操作臺計算機工作站，同時(shí)還必須安裝各種串行口通信卡、以太網(wǎng)網(wǎng)卡和相應的板卡驅動(dòng)程序，開(kāi)發(fā)包含串行口通信模塊和以太網(wǎng)通信模塊的測控軟件。由此可見(jiàn)，由于通信接口和協(xié)議的不兼容，使得傳統車(chē)速傳感器性能測試平臺不僅軟硬件投資成本高，系統結構復雜，調試和維護工作量大，而且管理計算機和測試設備間的數據傳輸要經(jīng)過(guò)中轉，傳輸過(guò)程顯得過(guò)于復雜。

2 基于串行口-以太網(wǎng)橋的測試平臺

通過(guò)對圖1所示測試平臺的研究，發(fā)現造成系統平臺成本高、結構復雜、中間處理過(guò)程繁多的根本原因是底層各測試設備和上層局域網(wǎng)通信接口、協(xié)議的不兼容。一般來(lái)說(shuō)，底層測試設備需傳輸的數據量很小，大多只提供通信距離短、成本低的串行口（如RS-232、RS-485）；而上層的局域網(wǎng)大多采用以太網(wǎng)。所以針對此類(lèi)應用，可以開(kāi)發(fā)一種基于微處理器的嵌入式串行口-以太網(wǎng)橋實(shí)現協(xié)議轉換[1]，直接將各種僅支持串行口的測試設備接入以太網(wǎng)，實(shí)現各測試設備與管理計算機局域網(wǎng)的無(wú)縫連接，簡(jiǎn)化數據傳輸過(guò)程。

引入嵌入式串行口-以太網(wǎng)橋后的車(chē)速傳感器性能測試平臺結構如圖2所示。

相比圖1所示的傳統測試平臺，新測試平臺下的串行口-以太網(wǎng)橋負責完成串行口測試設備和以太網(wǎng)之間的協(xié)議轉換（即在底層完成串行幀數據和以太網(wǎng)幀數據的格式轉換），實(shí)現了各測試設備和以太網(wǎng)的無(wú)縫連接，簡(jiǎn)化了數據傳輸過(guò)程。測試人員可以在遠端通過(guò)上層管理計算機直接下達各種測試命令來(lái)控制各測試設備完成傳感器各項性能指標的測試；而各項實(shí)測數據也能從各測試設備直接傳送到后臺管理計算機進(jìn)行處理；從而使后臺管理計算機能以多任務(wù)方式同時(shí)完成前臺測試設備控制和后臺數據處理（如數據報表統計分析，圖形曲線(xiàn)顯示和數據庫更新），成為平臺中的管控一體化工作站，省去了原平臺中的測試操作臺計算機工作站，測試人員也不必再親臨現場(chǎng)進(jìn)行各種測試操作，極大地降低了工作強度。這樣一來(lái)，不僅使系統成本大為降低、體積大為縮小、結構更加簡(jiǎn)單，同時(shí)將前臺測試控制和后臺數據處理集中于一臺計算機，實(shí)現了管控一體化，節省了人力資源，使得系統的軟硬件資源得到了最大限度的利用。