智能电表双芯间通信仿真系统技术方案

本发明专利技术涉及电能表软件检测技术领域，具体涉及一种智能电表双芯通信仿真系统，其包括仿真部和上位机，用于智能电表的计量芯和管理芯分别与仿真部相连，仿真部与上位机相连，上位机还分别与计量芯和管理芯通讯相连；所述上位机通过仿真部，接通计量芯与管理芯之间的通讯，监听计量芯与管理芯之间的通讯，和/或干扰计量芯与管理芯之间的通讯；或者所述上位机通过仿真部仅接通与计量芯通讯，并仿真管理芯与计量芯进行通讯；或者所述上位机通过仿真部仅与管理芯通讯，并仿真计量芯与管理芯进行通讯；本发明专利技术的仿真系统能对智能电表进行双芯分离测试。

【技术实现步骤摘要】
智能电表双芯间通信仿真系统
本专利技术涉及电能表软件检测
，具体涉及一种智能电表双芯通信仿真系统。
技术介绍
基于IR46的多芯智能电能表，将电表功能分成计量芯和功能芯两个互不干扰的独立部分，依据物理分离原则，分别由两个互不干扰的独立芯片实现，最终实现软件分离；其中，计量芯提供电量、时钟等法制数据，管理芯的电量、时钟以计量芯为基准，并实时同步。由于计量芯和管理芯通过SPI总线进行通讯，因此双芯间的数据交互、相互影响无法通过常规手段进行测试。目前只能靠编程人员对程序打断点进行仿真测试，但测试全面性、实时性无法保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种智能电表双芯间通信仿真系统，能对智能电表进行双芯分离测试。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种智能电表双芯间通信仿真系统，其包括仿真部和上位机，用于智能电表的计量芯和管理芯分别与仿真部相连，仿真部与上位机相连，上位机还分别与计量芯和管理芯通讯相连；所述上位机通过仿真部，接通计量芯与管理芯之间的通讯，监听计量芯与管理芯之间的通讯，和/或干扰计量芯与管理芯之间的通讯；或者所述上位机通过仿真部仅接通与计量芯通讯，并仿真管理芯与计量芯进行通讯；或者所述上位机通过仿真部仅与管理芯通讯，并仿真计量芯与管理芯进行通讯。优选的，所述仿真部包括仿真SPI接口和仿真通道开关，计量芯与管理芯依据SPI协议进行通讯。优选的，所述仿真SPI接口依据TCP/IP协议与上位机进行通讯；所述上位机依据RS485协议分别与计量芯、管理芯进行通讯。优选的，包括监听模式，在监听模式中，计量芯和管理芯通过仿真通道开关通讯相连，仿真SPI接口设置为输入状态，仿真SPI接口能够实时监控计量芯与管理芯的通讯并将双芯通讯帧上传到上位机。优选的，包括干扰模式，在干扰模式中，计量芯与管理芯通过仿真通道开关通讯相连，仿真SPI接口设置为开漏输出状态，并在通讯过程中利用总线冲突的方式发送干扰脉冲。优选的，包括仿真计量芯模式，在仿真计量芯模式中，计量芯与管理芯断开通讯，管理芯与仿真SPI接口正常通讯，仿真SPI接口设置为输出状态，根据测试需求通过仿真SPI接口向管理芯频繁发送通讯帧或回复错误通讯帧。优选的，包括仿真管理芯模式，在仿真管理芯模式中，管理芯与计量芯断开通讯，计量芯与仿真SPI接口正常通讯，仿真SPI接口设置为输出状态，根据测试需求通过仿真SPI接口向计量芯频繁发送通讯帧或发送错误通讯帧。优选的，所述上位机仿真计量芯时，依据双芯通讯协议与管理芯通讯；所述上位机仿真管理芯时，依据双芯通讯协议与计量芯通讯；所述双芯通讯协议为645协议或698协议。优选的，所述仿真部为FPGA，上位机通过FPGA接通计量芯与管理芯之间的通讯，使计量芯走字的同时利用总线冲突的方式发送干扰脉冲，然后抄读计量芯与管理芯的电量数据，如果两者的电量数据一致则合格。本专利技术的智能电表双芯间通信仿真系统，其上位机、控制部分和开关部分配合，能控制计量芯和管理芯通讯的断开与接通，能够用于符合IR46标准的智能电表的双芯分离的测试。附图说明图1是本专利技术计量准确性测试流程图；图2是本专利技术数据交互正确性测试流程图；图3是本专利技术故障影响测试流程图；图4是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第一实施方式的结构示意图；图5是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第一实施方式的结构示意图，其处于监听模式；图6是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第一实施方式的结构示意图，其处于干扰模式；图7是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第一实施方式的结构示意图，其处于仿真管理芯模式；图8是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第一实施方式的结构示意图，其处于仿真计量芯模式；图9是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的四种工作模式的流程示意图；图10是本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第二实施方式的结构示意图。具体实施方式以下结合附图4-10给出的实施例，进一步说明本专利技术的智能电表双芯间通信仿真系统的具体实施方式。本专利技术的智能电表双芯间通信仿真系统不限于以下实施例的描述。本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统，其包括仿真部和上位机，用于智能电表的计量芯和管理芯分别与仿真部相连，仿真部与上位机相连，上位机分别与计量芯和管理芯通讯相连；所述上位机通过仿真部，接通计量芯与管理芯之间的通讯，通过仿真部，监听计量芯与管理芯之间的通讯，和/或干扰计量芯与管理芯之间的通讯；或者所述上位机通过仿真部仅接通与计量芯的通讯，并仿真管理芯与计量芯进行通讯；或者所述上位机通过仿真部仅接通与管理芯的通讯，并仿真计量芯与管理芯进行通讯。本专利技术的智能电表双芯间通信仿真系统，其上位机通过仿真部控制计量芯和管理芯通讯的断开与接通，并能监听、干扰和模拟两种芯片之间的通讯，能够用于符合IR46标准的智能电表的双芯分离的测试。优选的，所述仿真部为FPGA，包括能与上位机通信连接的仿真SPI接口，计量芯和管理芯可以分别与仿真SPI接口通信连通，计量芯与管理芯依据SPI协议进行通讯。进一步的，所述FPGA还包括仿真通道开关，计量芯与管理芯通过仿真通道开关通讯，仿真通道开关由FPGA内编程实现，上位机能控制仿真通道开关的断开/闭合。具体的，所述计量芯和管理芯分别与FPGA相连(例如可拆卸连接、插拔连接等，也就是说计量芯和管理芯分别与FPGA的接口相连)，所述仿真SPI接口包括设由FPGA内部编程实现，上位机和FPGA通信进而控制仿真SPI接口的工作状态；所述仿真通道开关则是程序的一种功能；所述上位机通过控制FPGA，接通/断开计量芯与管理芯之间的通讯，单独接通或断开计量芯或管理芯，以及模拟管理芯或计量芯。所述计量芯、管理芯和仿真部(即FPGA)组成用于仿真多核智能电表的仿真电表。如图4所示，为本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统的第一实施方式。本专利技术智能电表双芯间通信仿真系统，其包括仿真部和上位机，仿真部为FPGA，FPGA内部通过编程形成仿真通道开关和仿真SPI接口，用于智能电表的计量芯和管理芯分别通过各自的双芯通讯接口与FPGA相连，FPGA与上位机通讯相连，上位机还分别与计量芯、管理芯通讯相连；所述计量芯和管理芯通过仿真通道开关通讯相连，上位机控制仿真通道开关关断/闭合，断开/接通计量芯与管理芯之间的通讯，仿真SPI接口与上位机通讯相连，以监听计量芯与管理芯之间的通讯，和/或干扰计量芯与管理芯之间的通讯；或者所述上位机通过关断仿真通道开关，以切断计量芯和管理芯之间的通讯，上位机仿真管理芯并通过仿真SPI接口与计量芯按照双芯通讯协议进行通讯；或者所述上位机关断仿真通道开关，以切断管理芯与计量芯之间的通讯，上位机仿真计量芯并通过仿真SPI接口与管理芯按照双芯通讯协议进行通讯。优选的，如图4所示，所述FPGA依据TCP/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电表双芯间通信仿真系统，其特征在于，其包括仿真部和上位机，用于智能电表的计量芯和管理芯分别与仿真部相连，仿真部与上位机相连，上位机还分别与计量芯和管理芯通讯相连；/n所述上位机通过仿真部，接通计量芯与管理芯之间的通讯，监听计量芯与管理芯之间的通讯，和/或干扰计量芯与管理芯之间的通讯；/n或者所述上位机通过仿真部仅接通与计量芯通讯，并仿真管理芯与计量芯进行通讯；/n或者所述上位机通过仿真部仅与管理芯通讯，并仿真计量芯与管理芯进行通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电表双芯间通信仿真系统，其特征在于，其包括仿真部和上位机，用于智能电表的计量芯和管理芯分别与仿真部相连，仿真部与上位机相连，上位机还分别与计量芯和管理芯通讯相连；
所述上位机通过仿真部，接通计量芯与管理芯之间的通讯，监听计量芯与管理芯之间的通讯，和/或干扰计量芯与管理芯之间的通讯；
或者所述上位机通过仿真部仅接通与计量芯通讯，并仿真管理芯与计量芯进行通讯；
或者所述上位机通过仿真部仅与管理芯通讯，并仿真计量芯与管理芯进行通讯。


2.根据权利要求1所述的智能电表双芯间通信仿真系统，其特征在于：所述仿真部包括仿真SPI接口和仿真通道开关，计量芯与管理芯依据SPI协议进行通讯。


3.根据权利要求2所述的智能电表双芯间通讯仿真系统，其特征在于：所述仿真SPI接口依据TCP/IP协议与上位机进行通讯；所述上位机依据RS485协议分别与计量芯、管理芯进行通讯。


4.根据权利要求2所述的智能电表双芯间通信仿真系统，其特征在于：包括监听模式，在监听模式中，计量芯和管理芯通过仿真通道开关通讯相连，仿真SPI接口设置为输入状态，仿真SPI接口能够实时监控计量芯与管理芯的通讯并将双芯通讯帧上传到上位机。


5.根据权利要求2所述的智能电表双芯间通信仿真系统，其特征在于：包括干扰模式，在干扰模...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：浙江正泰仪器仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33