多通道智能串口通信卡及对其进行自检的方法
【专利摘要】本发明提供一种多通道智能串口通信卡及对其进行自检的方法，包括：FPGA、发送通路选通模块和接收通路选通模块；其中，所述发送通路选通模块包括多个发送通道；所述接收通路选通模块包括多个接收通道；所述FPGA分别与所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块相连接，用于选择导通的所述发送通道和接收通道。本发明提供的多通道智能串口通信卡及对其进行自检的方法通过在通信的最末端增加了一级通道间闭环自检功能，保证了智能串口卡在任何一种通信模式下，可以遍历到任意通道的发送和接收，实现了无需在外部引线或者在智能串口通信卡上连接测试设备即可完成自身多个发送通道和多个接收通道的自检功能。
【专利说明】多通道智能串口通信卡及对其进行自检的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多通道智能串口通信卡及对其进行自检的方法。
【背景技术】
[0002]在串行通信类的板卡中，尤其是多通道的串行通信板卡，其每个通道是否工作良好，在投入使用前进行测试是非常有必要的，特别是对于设备一旦出现通信故障时，如何快速定位到具体哪个通道的发送或者接收出了问题是很有必要的。目前大多数此类板卡是通过和外部的串行通讯设备，例如计算机进行通信测试，这就存在通道较多的情况下，反复接线繁琐，而且易出现人为操作错误，特别对于不同的通信模式RS-232，RS-422，RS-485接线方式也不尽相同，与之相连的设备也不同，因此完成此类测试工作需要付出较大的人力物力。
【发明内容】
[0003]在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]本发明提供一种多通道智能串口通信卡，包括:
[0005]FPGA、发送通路选通模块和接收通路选通模块；
[0006]其中，
[0007]所述发送通路选通模块包括多个发送通道；
[0008]所述接收通路选通模块包括多个接收通道；
[0009]所述FPGA分别与所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块相连接，用于选择导通的所述发送通道和接收通道。
[0010]另外，本发明还提供了一种对多通道智能串口通信卡进行自检的方法，包括:
[0011]SlOl:发送通路选通模块和接收通路选通模块选择相同的通信模式；
[0012]S102:将发送通道i路由到发送端口，将接收通道O至接收通道M-1顺次路由到接收端口，并将通信数据从发送通道i顺次发送至接收通道O至接收通道M-1，其中，i为大于等于零且小于N自然数，N为发送通路选通模块的通道数，M为接收通路选通模块的通道数；
[0013]S103:对所述通信数据进行发送和接收测试。
[0014]本发明提供的多通道智能串口通信卡及对其进行自检的方法通过在通信的最末端增加了一级通道间闭环自检功能，保证了智能串口卡在任何一种通信模式下，可以遍历到任意通道的发送和接收，通过简单的编程就可以迅速判断出故障模式和发生故障的通道和相应的端口，实现了无需在外部引线或者在智能串口通信卡上连接测试设备即可完成自身多个发送通道和多个接收通道的自检功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明中多通道智能串口通信卡结构图；
[0017]图2为本发明对多通道智能串口通信卡进行自检的方法流程图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]实施例一:
[0020]本发明提供了一种多通道智能串口通信卡，其结构图如图1所示，包括:FPGA、发送通路选通模块和接收通路选通模块；
[0021]其中，
[0022]所述发送通路选通模块包括多个发送通道；
[0023]所述接收通路选通模块包括多个接收通道；
[0024]所述FPGA分别与所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块相连接，形成环路检测功能。
[0025]本发明通过在通信的最末端通过FPGA分别与发送通路选通模块和接受通路选通模块相连接形成了一级通道间闭环，实现了自检功能，保证了智能串口卡在任何一种通信模式下，可以遍历到任意通道的发送和接收，通过FPGA(Field — Programmable GateArray，现场可编程门阵列)进行简单的编程就可以迅速判断出故障的模式和发生故障的通道和相应的端口，不需要在通信卡的外部引线或者连接其他的测试设备即可完成自身多个发送通道和多个接收通道的自检。
[0026]所述多通道智能串口通信卡还包括:多路复用开关，所述多路复用开关连接在所述发送通路选通模块和所述接受通路选通模块之间，用于基于所述FPGA的信号获得导通的所述发送通道的地址和导通的所述接受通道的地址。
[0027]上述的发送通路选通模块和接收通路选通模块分别有8个发送通道和8个接收通道，上述8个发送通道和8个接收通道可以在任意模式下进行切换以完成对多通道智能串口通信卡进行自检。
[0028]上述的8个发送通道和8个接收通道通过多路复用开关进行连接，FPGA通过配置不同的发送通道地址和接收通道地址实现对于发送通道和接收通道的选择。
[0029]可选的，所述对通道智能串口通信卡还包括通信模式选择模块；
[0030]所述通信模式选择模块用于基于FPGA指令选择所述发送通路选通模块和所述接受通路选通模块的通信模式；
[0031]所述通信模式包括:RS-232，RS-422,RS-485。
[0032]所述FPGA通过指令控制所述通信模式选择模块选择所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块的通信模式。本发明中的通信卡为多通道的串行通信卡，通信模式包括上述三种，每种通信模式的进行检测时的接线方式和与之相连的外部设备也不尽相同，为了能够减少通信卡测试时的错误和降低检测成本，本发明提出了增加环路检测的功能，能够迅速判断出故障发生在哪种模式。
[0033]根据上面的描述，本发明中的通信卡分别有多种通信模式，发送通路选通模块和接收通路选通模块分别选择什么通信模式，通过什么通道相连接，都是所述FPGA进行编程选择，通过所编的程序进行自检。
[0034]可选的，所述FPGA还包括环路检测使能模块，用于基于所述FPGA的控制指令导通所述多路复用开关。
[0035]根据前文所说的，所述多路复用开关是连接在发送通路选通模块和接收通路选通模块之间的，在FPGA未发送信号，所述环路检测使能模块未导通所述多路复用开关，所述闭环自检功能未使用时，不影响所述多通道智能串口通信卡的正常通信；
[0036]当FPGA发送相关信号即需要使用自检功能时，所述环路检测使能模块基于所述FPGA的控制指令控制所述多路复用开关，获取上述两个通道的地址，实现所述发送通路和所述接收通路的联通，进行通道间的自检，能够快速的检测到发生故障的通道；并且，在进行通道间自检的时候，所有通道均为相同的模式，所以同时能够知道发生故障的模式。
[0037]实施例二:
[0038]如图2流程图所示，本发明还提供了一种对多通道智能串口通信卡进行自检的方法，包括:
[0039]SlOl:发送通路选通模块和接收通路选通模块选择相同的通信模式；
[0040]S102:将发送通道i路由到发送端口，将接收通道O至接收通道M-1顺次路由到接收端口，并将通信数据从发送通道i顺次发送至接收通道O至接收通道M-1，其中，i为大于等于零且小于N自然数，N为发送通路选通模块的通道数，M为接收通路选通模块的通道数；
[0041]S103:对所述通信数据进行发送和接收测试。
[0042]本发明中的多通道智能串口通信卡通过使用环路检测功能，保证了智能串口卡在任何一种通信模式下，可以遍历到任意通道的发送和接收，并通过简单的编程迅速判断出故障的模式和发生故障的通道和相应的端口，实现了无需外部引线和连接外部测试设备即完成多个发送通道和接收通道的自检功能。
[0043]上述步骤S103具体包括:若所述通信数据的发送和接收全部发生错误，并且错误相同，则所述发送通道i出现故障。
[0044]若所述通信数据在接收通道j时出现测试错误，则继续测试以确定所述接收通道j是否出现故障，其中，j为大于等于零且小于M的自然数。
[0045]可选的，为了确定“若所述通信数据在在接收通道j时出现测试错误，则继续测试以确定所述接收通道j是否出现故障”，保持所述接收通道j在接收端口，将发送通道O至发送通道N-1顺次路由到发送端口，若所述通信数据的发送和接收全部发生错误，并且错误相同，则所述接收通道j出现故障。
[0046]上述的测试均要在所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块处于相同的通信模式下进行的，为了完成对多通道智能串口通信卡进行的自检，还需要进行步骤S104:改变所述发送通路选通模块和接收通路选通模块的通信模式，并在每种通信模式下重复S102 和 S103。
[0047]本发明中的通信卡有多重通信模式，需要改变所述发送通路选通模块和接收通路选通模块的通信模式，重复进行发送和接收数据的测试，以确定在不同的通信模式下各个发送通道和接收通道是否存在故障。
[0048]可选的，所述通信模式包括:RS_232，RS-422, RS-485。
[0049]下面具体说明所述多通道智能串口通信卡的自检方法，首先FPGA使用环路检测功能，然后进行以下步骤:
[0050]1、将发送通路选通模块和接收通路选通模块都选择设定RS-232模式，
[0051]2、将发送通道O路由到发送端口，
[0052]3、接收通道O路由到接收端口，
[0053]4、随后进行发送和接收数据的测试；
[0054]5、若上述发送和接收数据的测试结果正确，则继续将其他通道发送通道和接收通道路由到发送端口和接收端口 ；若上述发送和接收数据的测试结果不正确，则改变上述接收端口的接收通道，将接收通道1-7分别路由到所述接收端口，继续进行发送和接收数据的测试，若所上述的7次测试均发生错误，并且所述错误与接收通道O路由到接收端口时测试发生的错误情况相同，则说明在RS-232模式下，发送通道O存在故障；
[0055]6、确定其他发送通道是否出现错误，可以通过改变所述发送通道，将所述发送通道1-7分别路由到发送端口，再重复上述步骤3-5，观察将不同的发送通道路由到发送端口后，不同的接收通道是否会出现相同的测试错误，若出现，则当前的发送通道存在故障；
[0056]若对于不同的发送通道，都是在相同的接收通道时出现测试错误，且错误情况相同，则上述的接收通道出现故障。
[0057]7、随后更改模式为RS-422，并且重复上述的步骤2_6，确定在模式RS-422下存在故障的发送通道和接收通道。
[0058]8、再更改模式为RS-485，重复上述步骤2_6，确定在模式RS-485下存在故障的发送通道和接收通道。
[0059]在上述的检测过程中，所述FPGA使用环路检测功能，当不需要使用环路检测功能是，所述多通道智能串口通信卡进行正常通信。
[0060]本发明中的对多通道智能串口通信卡进行自检的方法通过增加上述的环路检测功能，通过简单的编程，可以在任何一种通信模式下遍历到任意通道的发送和接收，并且判断出发生故障的模式和通道，同时定位到是发送端口还是接收端口，避免了外部反复接线测试的繁琐，使得故障的判断更加的简单且不会发生操作错误。
[0061]在本发明上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0062]最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【权利要求】
1.一种多通道智能串口通信卡，其特征在于，包括: FPGA、发送通路选通模块和接收通路选通模块； 其中， 所述发送通路选通模块包括多个发送通道； 所述接收通路选通模块包括多个接收通道； 所述FPGA分别与所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块相连接，用于选择导通的所述发送通道和接收通道。
2.根据权利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特征在于，还包括多路复用开关， 所述多路复用开关连接在所述发送通路选通模块与所述接收通路选通模块之间，用于基于所述FPGA的信号获得导通的所述发送通道的地址和导通的所述接收通道的地址。
3.根据权利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特征在于，还包括通信模式选择模块； 所述通信模式选择模块用于基于FPGA指令选择所述发送通路选通模块和所述接收通路选通模块的通信模式； 所述通信模式包括:RS-232，RS-422，RS-485。
4.根据权利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特征在于: 所述FPGA还包括环路检测使能模块，用于基于所述FPGA的控制指令导通所述多路复用开关。
5.一种对如权利要求1-4任意一项所述的多通道智能串口通信卡进行自检的方法，其特征在于，包括: 5101:发送通路选通模块和接收通路选通模块选择相同的通信模式； 5102:将发送通道i路由到发送端口，将接收通道O至接收通道M-1顺次路由到接收端口，并将通信数据从发送通道i顺次发送至接收通道O至接收通道M-1，其中，i为大于等于零且小于N自然数，N为发送通路选通模块的通道数，M为接收通路选通模块的通道数； 5103:对所述通信数据进行发送和接收测试。
6.根据权利要求5所述的对多通道智能串口通信卡进行自检的方法，其特征在于，所述S103具体包括: 若所述通信数据的发送和接收全部发生错误，并且错误相同，则所述发送通道i出现故障。
7.根据权利要求6所述的对多通道智能串口通信卡进行自检的方法，其特征在于，所述S103还包括: 若所述通信数据在接收通道j时出现测试错误，则继续测试以确定所述接收通道j是否出现故障，其中，j为大于等于零且小于M的自然数。
8.根据权利要求7所述的多通道智能串口通信卡的自检方法，其特征在于，所述“若所述通信数据在接收通道j时出现测试错误，则继续测试以确定所述接收通道j是否出现故障”具体包括: 保持所述接收通道j在接收端口，将发送通道O至发送通道N-1顺次路由到发送端口，若所述通信数据的发送和接收全部发生错误，并且错误相同，则所述接收通道j出现故障。
9.根据权利要求5-8任意一项所述的对多通道智能串口通信卡进行自检的方法，其特征在于，还包括: S104:改变所述发送通路选通模块和接收通路选通模块的通信模式，并在每种通信模式下重复S102和S103。
10.根据权利要求9所述的对多通道智能串口通信卡进行自检的方法，其特征在于，所述通信模式包括:RS-232，RS-422, RS-485。
【文档编号】H04L12/26GK104270171SQ201410514183
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】左毅, 王司洋, 孙娴, 徐世昌, 朱雨 申请人:北京中科泛华测控技术有限公司