数据采集板测试软件方案教案.docx
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数据采集板测试软件方案教案
数据采集板测试软件方案
1软件设计功能
本软件是数据采集板硬件平台的测试程序。
主要是对数据采集板硬件平台功能进行验证。
并且可以作为一个测试软件，用来作为产品出厂前硬件的测试软件。
比如芯片是否损坏、焊接是否可靠等等。
2硬件平台
2.1硬件平台概述：
硬件平台主要是基于数据采集板v1.00版本。
此版本为数据采集板的第一版，仅是一个功能性试验板。
将测试软件和试验板结合起来进行操作和验证前期硬件设计是否正确，是否能够达到预先所期望的功能，如何进行进一步的修改，为下一期的设计做一个很好的铺垫。
同时在今后产品成型后，还可以作为一个硬件测试程序，作为出厂前硬件的检验程序。
数据扩展板的系统框图如下：
图2-1
系统指示灯方位图：
状态指示灯
图2-2
串口指示灯
图2-3
2.2硬件所要实现的功能：
数据采集采集板v1.00版主要实现如下功能：
●人机交换界面
●串口功能（SCC）：
Ø通讯配置
Ø异步通信（收/发）
Ø同步通信（收/发）
Ø自检串口功能
●双口RAM功能：
ØRAM读写功能
Ø控制中断功能
ØBUSY功能
ØSEML功能
Ø左右访问功能
Ø自动检测硬件功能
●I2C串行E2PROM功能：
ØCPU模拟I2C功能
ØI2C存储配置信息功能
ØI2C读写功能
ØE2PROM自检功能
●状态灯功能：
Ø状态灯指示工作状态功能
Ø状态灯自动检测功能
●复位功能：
Ø看门狗自动复位功能
ØREST键手动复位功能
2.3测试软件描述：
软件分三个层次：
用户接口层，执行层,驱动层。
●驱动层：
执行与硬件访问，向执行层、用户界面层提供服务。
包括数据的读写，数据的收发，中断的相应和执行
●用户界面层：
提供用户交互界面。
提供操作提示，接收并翻译用户输入，通过驱动层和执行层的提供的服务执行用户的需求。
并向用户反馈执行结果。
●执行层：
介于用户界面层与硬件层之间，使用驱动层提供的服务，并向用户界面层提供不直接与硬件打交道的服务。
目前主要是利用驱动层服务进行硬件检测。
可分为七个模块：
用户操作模块，串口，双口RAM，串行E2PROM，数据区分配方案，状态灯，看门狗。
驱动层
执行层
用户界面层
串口通信
双口ram
程序数据空间（ram）存储分配
看门狗
用户操作模块（操作命令定义，翻译，菜单定义）
状态灯控制
串行E2PROM
本软件可实现如下功能：
●人机交换功能
●检测系统供电状态
●检测CPU工作状态是否正常
●自检测CPU及其外围逻辑芯片工作
●检测串口控制芯片（SCC）工作
●检测串口芯片MAX241ECWI工作
●检测E2PROMAT24C02
●检测双口RAMIDT7008PF读写是否正常、焊接是否可靠
●检测状态指示灯
●检测看门狗芯片复位功能
●检测手动复位功能
2.4数据板硬件平台被测端口列表
表2-1
序号
芯片（或直接I/O口）
选通地址
控制说明
信号类型/方向
有效状态
1
89S52（P0.1口）
CPU直接控制
数据总线/双向
2
89S52（P1.0—P1.2口）
CPU直接控制
I2C总线
3
89S52（P1.3口）
CPU直接控制
SEML信号选通线
与A15同时作用，低有效
4
89S52（P1.5口）
CPU直接控制
双口RAM最高位地址线
1：
FFFF---8000
2：
7FFF---0000
5
89S52（P1.6口）
CPU直接控制
INTL信号选通线
低有效
6
89S52（P1.7口）
CPU直接控制
CPU喂狗信号
高有效
7
89S52（P2口）
CPU直接控制
地址总线，高8位
9
RXD
CPU直接控制
138芯片选通信号
与A15同时作用，低有效
10
TXD
CPU直接控制
双口RAM选通信号
与A15同时作用，低有效
11
ALE
CPU直接控制
N3（锁存器）锁存信号
高有效
12
INT0、INT1
CPU直接控制
N13、N26（SCC）中断信号
低有效
13
RD、WR
CPU直接控制
双口RAM读/写信号、逻辑芯片选通信号
低有效
14
T0
CPU直接控制
BUSYL信号控制线
低有效
15
T1
ARM控制
秒脉冲信号
16
RESET
WD复位CPU信号
复位信号/输入
高有效
17
N1AT24C02
CPU模拟II读写
18
N374HC573
锁存器（数据总线/地址低8位切换）
19
N474HC138
0XXX-7XXX
三八译码器，产生片选信号
A12、A13、A14
000-CS0（N13）
001-CS1（N26）
010-CS2（N12）
011-CS3（N9）
20
N5IMP813L
看门狗
T0---INPUT
RESET—OUTPUT
喂狗信号有效
21
N674HC573
模拟开关切换控制
数据总线
WR、CS4同时低
22
N774HC32
逻辑控制
23
N874HC02
逻辑控制、驱动复位指示灯
24
N974HC573
数据总线驱动状态指示灯
数据总线
WR、CS3同时低
25
N10IDT7008
0XXX—7XXX
TXD、A15、WR、RD、SEML、BUSYL、INTL
TXD、A15同时低
26
N11、N14、N22、N23、N24、N25
双口RAMARM端数据、地址、控制总线驱动电路
常有效
27
N13、N26AM85C30
SCC
CS、WR、RD、A0、A1、数据总线
CS0/CS1为高有效
28
N16、N17、N18、N19、N20、N21、N31
串口装填指示灯
串口收/发数据/时钟
常有效
29
N27、N28、N29、N30（MAX241）
串口驱动芯片
TTL电平转换为232电平
常有效
30
N32、N33、N34（4053）
模拟开关，控制串口内部外部时钟切换
由N6输出控制
常有效
31
N35（4024）
SCC时钟输入
分频器
常有效
3检测方法
3.1硬件连接：
数据采集板
RS-232
RS-232
+5V
图3-1
3.2测试系统的软件应用环境
要求测试环境：
●直流5V电源供电
●一台或者两台计算机。
PC1用于同用户交互。
PC2用于接收采集板串口转发的信息。
如果只有一台计算机，则要求有两个以上的串口，并且安装串口调试工具软件。
●配置相应的超级终端如图3-2
图3-2
3.3开始测试：
当硬件环境和超级终端设置准备完毕后就可以开始进行硬件平台测试。
对数据板加电，如果电源供电，CPU工作正常，则在超级终端上将显示如图3-3
图3-3
根据提示按下相应的数字键，进行相应得操作测试。
3.4测试过程：
●系统供电状态
观察测试。
当硬件环境启动后，如果供电正常，则电源指示灯（红灯）将会点亮。
●CPU工作状态
观察测试。
系统能够持续给出喂狗信号，系统灯一直在闪烁。
证明CPU工作正常。
●状态指示灯
系统自检。
按下数字键1，（如图3-4）系统将会进行如下工作：
图3-4
1）8个状态指示灯全部点亮
2）全部熄灭
3）闪烁2次
4）全部熄灭
5）逐一点亮
6）全亮
7）逐一熄灭
8）相邻位置点亮
上述每种状态停留大约1秒，测试者在这期间进行观察，以检测状灯的好坏。
单步执行
●测试EEPROM：
系统自检。
按下数字键2，进入EEPROM检测。
如图（3-5）。
系统将会进行如下工作：
图3-5
系统将自动先将原有的值读出来，在原有基础上加3，然后写入，再读出与加3后的数值进行比较以判断EEPROM的好坏。
如果EEPROM读写有误，系统将会自动将有误地址，写入数据和读出数据显示出来。
如果正常显示OK后进入手动检测，如图3-6
图3-6
系统要求测试人先写入要操作的地址，然后将此地址中的原有内容读出，再由操作者随机输入16进制数据，最后系统将把输入的数据和读出的数据同时显示出来，由人工进行验证。
●测试双口RAM：
系统自检。
按下数字键3，进入爽口RAM检测。
如图（3-7）。
系统将会进行如下工作：
图3-7
系统自动检测双口RAM，向RAM所有地址依次写人十六位数00，FF，55，AA，然后再读出来判断读写是否正确。
如果某一地址错误，系统将会把出错地址、写人数据、读出数据打印到屏幕上，至于是RAM本身问题，还是焊接问题由人工进行判断。
如果自检正确，系统将进行手动测试，如图3-8，3-9，3-10。
如果手动检测正确，输入0000地址退出。
图3-8
图3-9
图3-10
●串口工作状况（控制芯片（SCC）、串口芯片MAX241ECWI工作）
系统自检。
按下数字键4，进入爽口RAM检测。
如图（3-11、3-12、3-13）。
系统将会进行如下工作：
采集板与计算机超级终端可以通信后将人机交互信息通过超级终端打印到计算机屏幕上。
此间的通信为同步通信。
这样可以证明这个串口发是否正常。
然后以这个口为基础，由人工任意输入一串字符，与此同时数据采集板会将这一字符串返回到屏幕上，以此证明此串口收发都正确。
在这期间，采集板串口有收有发，串口指示灯（收/发数据，收/发时钟）将会被点亮。
图3-11
图3-12
图3-13
系统程序流程如下
图3-14
●看门狗测试：
人工测试
看门狗测试应当最后进行。
方法是：
1）选中进行看门狗测试后，系统将打印信息，提示将停止喂狗2秒钟。
如果看门狗芯片正常，则将在此期间引发复位信号，系统将复位为测试起始状态。
此间形同将提示入下信息：
IfWatchhdogisOKthesystemwillberestartin2secondandrestartLEDwillflash.
2）按下复位键，系统重新启动。
4遗留问题：
●串口同步方式有待完善
●双口RAM0000H地址读写不正常有呆解决
●85C30外部提供晶振有待测试
●串口端口指示灯电路简化
●软件功能实现
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