一种以太网接口模式检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种以太网接口模式检测装置，包括：用于实现与车载设备以太网接口连接及与处理器单元完成信息交互的以太网接口组，处理器，LCD显示界面以及供电电源；所述以太网接口模式检测装置，所述处理器以太网接口驱动程序及接口模式检测程序，输出检测指令给车辆以太网接口组，同时通过以太网接口组接收反馈信息后作出判断；并将判断结果传输给LCD显示单元进行结果显示；本发明专利技术在整车以太网设备级联之前，可以对各个设备以太网接口模式配置进行检测，检查各设备是否是按照技术要求进行的百兆全双工配置，给技术、调试人员或用户直观的检测结果，以达到以太网接口一致性的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种以太网接口模式检测装置及检测方法
本专利技术涉及列车网络系统
，具体而言，尤其涉及一种以太网接口模式检测装置及检测方法。
技术介绍
列车网络系统属于列车的关键系统，负责整车的数据传输、运行控制及故障诊断。近年来，基于工业以太网总线技术的列车网络系统越来越成熟，工业以太网在技术上与商业以太网兼容，但产品及应用方法却完全不同，例如：铁路标准规定了车载工业以太网设备必须使用M12型紧固连接器，另外工业以太网设备还必须满足标准要求的抗干扰性，实时性等要求。从总线的传输速度角度，以太网一般分为10Mbps，100Mbps和1000Mbps三种。目前列车网络系统基本使用100Mbps以太网。从总线的工作模式角度，以太网一般分为全双工和半双工两种模式。半双工是指数据可以在一个信号载体的两个方向传输，但是不能同时传输；全双工数据传输是数据可以在两个方向同时传输。工业以太网设备均可通过修改软件或配置的方式对端口传输速度和双工模式进行选择，包含以下模式：(1)强制100Mbps全双工模式；(2)强制100Mbps半双工模式；(3)强制10Mbps全双工模式；(4)强制10Mbps半双工模式；(5)自协商模式；其中模式1-4使该设备以太网端口强制工作在该模式；模式5是以太网芯片提供的给一条共享链路的两台设备一种交换信息的方法，如果两端设备都配置为自协商模式，则协商结果是配置它们在双方最优能力下，比如两台设备端口硬件都支持100Mbps全双工，那么它们的协商结果是工作在100Mbps全双工模式，如果一个设备端口支持100Mbps全双工，而另一个只支持10Mpbs全双工，则协商结果是双方工作在10Mbps全双工模式。在实际项目应用中，基于以太网技术特性，可能会出现以下问题：(1)一端设备配置强制100M全双工，另一端配置100M半双工模式：因为速率匹配,双方设备仍可通信正常，但由于一端工作在半双工模式，网络带宽实际上减小了一半。(2)一端设置自协商模式，另一端设置在100M全双工自协商一端设备会因对方不是自协商模式而协商失败降级为半双工100Mbps模式，因为速率匹配,双方设备仍可通信正常，但由于一端工作在半双工模式，网络带宽实际上减小了一半。出现上述两种情况，一方面由于可以建立通信，一般难以引起注意，但如果当网络负载加大，具有丢包，通信不稳定的隐患；另一方面，即使设计开发人员了解上述以太网接口特性，也难以确认对方设备的端口到底配置为何种方式，没有现成的工具或装置进行检验。
技术实现思路
根据上述提出当网络负载加大，具有丢包，通信不稳定的隐患以及难以确认对方设备的端口到底配置为何种方式的技术问题，而提供一种以太网接口模式检测装置与方法。本专利技术主要利用一种以太网接口模式检测装置，其特征在于，包括：用于实现与车载设备以太网接口连接及与处理器单元完成信息交互的以太网接口组，处理器，LCD显示界面以及供电电源；所述以太网接口模式检测装置，所述处理器以太网接口驱动程序及接口模式检测程序，输出检测指令给车辆以太网接口组，同时通过以太网接口组接收反馈信息后作出判断；并将判断结果传输给LCD显示单元进行结果显示；所述电源模块用于检测装置供电；所述以太网接口组包括：多个以太网接口，同时与多个设备进行连接测试，实现待测设备的以太网接口信息交互。进一步地，所述以太网接口组包括：多个以太网物理接口；所述以太网物理接口为M12-D孔型连接器。更进一步地，所述协议控制器对以太网数据帧封装、解析、及上层以太网数据协议进行实现；同时，所述协议控制器与外部被测设备的数据连接及与所述处理器之间的数据交互；所述协议控制器为W5300芯片；所述协议控制器按照所述处理器要求进行以太网接口模式配置，并与外部被测设备进行通信连接的建立，如果是自协商配置模式，其反馈给处理器最终的协商结果为何种端口配置模式。进一步地，所述检测装置的处理器模块的主CPU采用32为ARM处理器，对存储器的访问支持8位，16位和32位，并带有10/100Base-TEthernet接口，DMA控制器，2个完全独立的USART串行口；所述处理器具有驱动协议控制器的接口驱动程序，提供接口函数，本装置中主要用到两部分功能的接口函数：(1)配置接口函数，实现对协议控制器的接口模式配置；(2)功能接口函数，实现对协议控制器的操作，如通过ping指令，用来验证与外部被测网络的通断；所述处理器与所述协议控制器通过过内部地址总线和数据总线数据总线进行数据交互，即：处理器通过数据总线发送给协议控制器控制指令，协议控制器完成与外部被测设备的数据交互后，通过数据总线反馈给处理器进行处理。更进一步地，所述处理器发出的数据通过显示控制器进行接收和存储，处理生成一定时序的信号传送给显示器；所述显示器按照所述显示控制器所发送的信号进行屏幕显示。在此基础上，本专利技术还包含一种以太网接口模式检测方法，其特征在于：步骤S1：通电后，处理器完成对协议控制器的硬件初始化操作；步骤S2：检测装置与连被测设备通过M12以太网接口连接，检测装置所述处理提通过配置接口函数配置所述协议控制器使对应以太网端口配置为10Mbps全双工模式；步骤S3：由处理器输出ping控制指令：ping是在TCP/IP网络体系结构中的一个应用层服务命令，测试被连接站点设备是否可达及有关状态；检测装置处理器输出ping指令，与被测设备进行通信链路检查，检查测结果分为2个分支①通信链路通或②不通：通代表被测设备的端口速率模式与检测装置相同，即被测设备也设置为了10Mbps速率模式，或者被测设备端口设置的是自协商模式；链路不通则代表被测设备端口模式为100Mbps或其他速率模式；步骤S4：在结果①基础上，处理器继续配置端口模式为100M全双工模式，如果链路不通，则被测设备为10M速率，与检测装置速率不匹配，如果通，说明被测设备与10M和100M均能建立连接，则为自协商模式；在结果②基础上，处理器继续配置端口模式为100M全双工模式，如果链路不通，则说明被测设备既非10M也非100M，测试失败，在LCD显示测试结果；如果链路通，则确定被测设备为100M速率；步骤S5：为进一步测试被测设备是否为全双工模式，则处理器发送大负载数据量，至少达到带宽60％，此时，如果被测设备设置为半双工模式，则必然出现严重丢包，ping测试结果将出现丢包和超时信息；否则判断被测设备为全双工模式；步骤S6：所述处理器与LCD控制器之间通过自定义协议进行结果显示，用8个bit位传输覆盖测试结果，如00000001代表“自协商模式”结果；00000010代表“10M”结果；00000100代表“100M半双工”结果；00001000代表“100M全双工”结果。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术在整车以太网设备级联之前，可以对各个设备以太网接口模式配置进行检测，检查各设备是否是按照技术要求进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以太网接口模式检测装置，其特征在于，包括：用于实现与车载设备以太网接口连接及与处理器单元完成信息交互的以太网接口组，处理器，LCD显示界面以及供电电源；/n所述以太网接口模式检测装置，所述处理器以太网接口驱动程序及接口模式检测程序，输出检测指令给车辆以太网接口组，同时通过以太网接口组接收反馈信息后作出判断；并将判断结果传输给LCD显示单元进行结果显示；/n所述电源模块用于检测装置供电；所述以太网接口组包括：多个以太网接口，同时与多个设备进行连接测试，实现待测设备的以太网接口信息交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种以太网接口模式检测装置，其特征在于，包括：用于实现与车载设备以太网接口连接及与处理器单元完成信息交互的以太网接口组，处理器，LCD显示界面以及供电电源；
所述以太网接口模式检测装置，所述处理器以太网接口驱动程序及接口模式检测程序，输出检测指令给车辆以太网接口组，同时通过以太网接口组接收反馈信息后作出判断；并将判断结果传输给LCD显示单元进行结果显示；
所述电源模块用于检测装置供电；所述以太网接口组包括：多个以太网接口，同时与多个设备进行连接测试，实现待测设备的以太网接口信息交互。


2.根据权利要求1所述的一种以太网接口模式检测装置，其特征在于，
所述以太网接口组包括：多个以太网物理接口；所述以太网物理接口为M12-D孔型连接器。


3.根据权利要求1所述的一种以太网接口模式检测装置，其特征在于，
所述协议控制器对以太网数据帧封装、解析、及上层以太网数据协议进行实现；同时，所述协议控制器与外部被测设备的数据连接及与所述处理器之间的数据交互；
所述协议控制器为W5300芯片；所述协议控制器按照所述处理器要求进行以太网接口模式配置，并与外部被测设备进行通信连接的建立，如果是自协商配置模式，其反馈给处理器最终的协商结果为何种端口配置模式。


4.根据权利要求1所述的一种以太网接口模式检测装置，其特征在于，
所述检测装置的处理器模块的主CPU采用32为ARM处理器，对存储器的访问支持8位，16位和32位，并带有10/100Base-TEthernet接口，DMA控制器，2个完全独立的USART串行口；
所述处理器具有驱动协议控制器的接口驱动程序，提供接口函数，本装置中主要用到两部分功能的接口函数：配置接口函数，实现对协议控制器的接口模式配置；及功能接口函数，实现对协议控制器的操作，如通过ping指令，用来验证与外部被测网络的通断；所述处理器与所述协议控制器通过过内部地址总线和数据总线数据总线进行数据交互，即：处理器通过数据总线发送给协议控制器控制指令，协议控制器完成与外部被测设备的数据交互后，通过数据总线反馈给处理器进行处理。

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁振山，王德民，吴子伟，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21