一种故障注入系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种故障注入系统，涉及通信领域。所述系统包括：故障注入电路、输入输出口、FPGA、处理器、PCI接口和缓存；所述故障注入电路分别信号连接于输入输出口和FPGA；所述FPGA分别信号连接于缓存和处理器；所述处理器信号连接于PCI接口。它具有成本低、处理能力强、功能多样和实时性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种故障注入系统
本技术涉及通信领域，特别是一种故障注入系统。
技术介绍
1553B总线在航空航天武器装备领域广泛使用，对其测试性和可靠性要求日益迫切。目前基于1553B的总线系统测试主要通过传统方法验证数据收发的正确性及消息响的时效性。为了验证整个1553B总线系统的可靠性和容错能力，因此需要在正常的1553B总线上注入更多异常状态，增加测试的覆盖性。1553B故障注入主要包括对总线物理层、电气层和协议层故障注入，目前能够覆盖三层故障注入的设备存在故障种类少，处理速度慢，效率低，成本高等缺点，PCI总线接口是目前各种工控机种最为广泛的接口，具有强大的并行处理能力、扩展性及即插即用等优点。专利技术就是研究基于PCI总线的1553B故障注入板卡，以实现高速、智能、低成本的1553B故障注入解决方案。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新的故障注入系统，它具有成本低、处理能力强、功能多样和实时性高等优点。本技术采用的技术方案如下：一种故障注入系统，其特征在于，所述系统包括：故障注入电路、输入输出口、FPGA、处理器、PCI接口和缓存；所述故障注入电路分别信号连接于输入输出口和FPGA；所述FPGA分别信号连接于缓存和处理器；所述处理器信号连接于PCI接口。采用上述技术方案，所述处理器为：TMS320DM642高性能处理器，此处理器自带PCI桥功能，符合PCI2.2版本接口规范，32位/66MHz。处理器最高工作频率可达600MHz，1.67ns的指令周期，性能良好。主机通过PCI接口与1553B故障注入板卡进行数据交互，由于处理器自带PCI桥，内部所有地址空间均可通过PCI接口直接访问，并且主机访问过程不影响处理器内部程序运行，利用此优势，可在处理器运行智能处理程序的同时主机可随时读取处理状态和写入处理命令及数据。此外，通过DMA实现高速原始1553B波形数据采集和故障波形注入的功能。进一步的，所述处理器包括：PCI桥。采用上述技术方案，物理层故障注入包括1553B信号短路、断路、阻抗变化等故障。故障注入的请求通过PCI接口从主机侧发起，板卡响应请求后通过继电器控制1553B信号通断，阻抗变化通过控制接口电阻网络的阻值实现。进一步的，所述输入输出口包括：A入口和其对应的A出口；B入口和其对应的B出口。采用上述技术方案，电气层故障注入使用采样率大于40M的高速ADC和DAC实现。高速ADC完成通过A、B入口接入板卡的原始1553B波形的采集，采集后的波形数据分为两路，一路通过PCI接口上传至主机用于主机实时故障注入功能，另一路通过主机通过PCI接口下发的故障注入类型码在板卡上智能完成相应的故障注入。高速DAC完成经故障注入后通过A、B出口输出波形。电气层的故障注入包括信号幅度调整、波形斜率调整、信号占空比调整、噪声叠加等故障。通过PCI接口可实时更新故障波形数据注入使得1553B故障注入的位置和故障类型实时可控，便于用户操作和后期故障定位排察。进一步的，所述A入口和B入口都与外部的1553B设备连接；所述A出口和B出口均与外部的1553B设备连接。采用上述技术方案，协议层故障注入通过FPGA和处理器对ADC采集的波形数据的分析处理，从而解析出当前1553B总线上消息的命令字、数据字和状态字，通过主机下发的故障注入类型码可注入奇偶校验、曼切斯特编码、同步头翻转、响应时间、消息间隔及消息字内16bits任意二进制码元等故障。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、成本低：单卡实现故障注入功能，缩小产品体积和降低产品成本。2、处理能力强：使用PCI总线接口提高1553B故障注入板卡并行处理能力、可扩展性及人机交互性能力。3、功能多样：使用高性能处理器完成1553B故障注入的智能处理，包括信号滤波、变换、识别、叠加等操作；同时支持1553B物理层、电气层和协议层故障注入；物理层故障注入支持1553B信号短路、断路、阻抗变化等故障；电气层故障注入支持信号幅度调整、波形斜率调整、信号占空比调整、噪声叠加等故障；协议层故障注入支持奇偶校验、曼切斯特编码、同步头翻转、响应时间、消息间隔及消息字内16bits任意二进制码元等故障。4、支持1553B实时故障注入操作。附图说明图1是本技术的一种故障注入系统的系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，一种故障注入系统，其特征在于，所述系统包括：故障注入电路、输入输出口、FPGA、处理器、PCI接口和缓存；所述故障注入电路分别信号连接于输入输出口和FPGA；所述FPGA分别信号连接于缓存和处理器；所述处理器信号连接于PCI接口。采用上述技术方案，所述处理器为：TMS320DM642高性能处理器，此处理器自带PCI桥功能，符合PCI2.2版本接口规范，32位/66MHz。处理器最高工作频率可达600MHz，1.67ns的指令周期，性能良好。主机通过PCI接口与1553B故障注入板卡进行数据交互，由于处理器自带PCI桥，内部所有地址空间均可通过PCI接口直接访问，并且主机访问过程不影响处理器内部程序运行，利用此优势，可在处理器运行智能处理程序的同时主机可随时读取处理状态和写入处理命令及数据。此外，通过DMA实现高速原始1553B波形数据采集和故障波形注入的功能。进一步的，所述处理器包括：PCI桥。采用上述技术方案，物理层故障注入包括1553B信号短路、断路、阻抗变化等故障。故障注入的请求通过PCI接口从主机侧发起，板卡响应请求后通过继电器控制1553B信号通断，阻抗变化通过控制接口电阻网络的阻值实现。进一步的，所述输入输出口包括：A入口和其对应的A出口；B入口和其对应的B出口。采用上述技术方案，电气层故障注入使用采样率大于40M的高速ADC和DAC实现。高速ADC完成通过A、B入口接入板卡的原始1553B波形的采集，采集后的波形数据分为两路，一路通过PCI接口上传至主机用于主机实时故障注入功能，另一路通过主机通过PCI接口下发的故障注入类型码在板卡上智能完成相应的故障注入。高速DAC完成经故障注入后通过A、B出口输出波形。电气层的故障注入包括信号幅度调整、波形斜率调整、信号占空比调整、噪声叠加等故障。通过PCI接口可实时更新故障波形数据注入使得1553B故障注入的位置和故障类型实时可控，便于用户操作和后期故障定位排察。进一步的，所述A入口和B入口都与外部的1553B设备连接；所述A出口和B出口均与外部的1553B设备连接。采用上述技术方案，协议层故障注入通过FPGA和处理器对ADC采集的波形数据的分析处理，从而解析出当前1553B总线上消息的命令字、数据字和状态字，通过主机下发的故障注入类型码可注入奇偶校验、曼切斯特编码、同步头翻转、响应时间、消息间隔及消息字内16bits任意二进制码元等故障。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障注入系统，其特征在于，所述系统包括：故障注入电路、输入输出口、FPGA、处理器、PCI接口和缓存；所述故障注入电路分别信号连接于输入输出口和FPGA；所述FPGA分别信号连接于缓存和处理器；所述处理器信号连接于PCI接口。

【技术特征摘要】
1.一种故障注入系统，其特征在于，所述系统包括：故障注入电路、输入输出口、FPGA、处理器、PCI接口和缓存；所述故障注入电路分别信号连接于输入输出口和FPGA；所述FPGA分别信号连接于缓存和处理器；所述处理器信号连接于PCI接口。2.如权利要求1所述的故障注入系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，何建樑，罗皓中，
申请(专利权)人：成都旋极历通信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51