嵌入式系统在电子部件测试中的应用引言嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。随着时间的推移，各部件制造厂商的技术不断进步，电子部件的功能越来越强，系统越来越复杂，测试也越来越困难。一方面，继续采用手动测试方法不仅搭建测试系统困难，而且测试时间长且易出现人为差错；另一方面，由于产品的某些特殊信号特性，一些操作和测试，如电源瞬时中断等，无法采用手动实现。在这种情况下，很多厂家（如THALES）及第三方（如EADS）对产品的测试均采用自动测试或自动测试与手动测试相结合的测试方法，而其中使用的最多的技术就是嵌入式系统。嵌入式测试系统组成硬件延时硬件延时往往用于产生固定时间的电源中断，中断时间一般为毫秒级，由于时间太短采用通用的秒表等设备无法实现，而采用555定时器等专用设备实现时精度较差，且一般情况下一个定时器仅实现固定时间的延迟，当需要不同时间延时就需要另建定时器系统，这就造成了成本的增加和浪费。单片机——最早的嵌入式系统实现方法之一，可精确实现毫秒级的定时，且定时时间可编程，实现方法简单，一个单片机最小系统可用于不同部件的电源中断测试，大大节约了测试成本。数据通讯控制飞机电子部件中经常使用的数据通讯总线包括ARINC429、RS232/422/485、CAN总线等。ARINC429数据通讯控制ARINC429是民航飞机中使用的最广泛的通讯协议之一，也是部件测试中经常用到的通讯总线之一。一般情况下，部品仅接收或发送固定件号的429数据，这时使用通用的429收发设备就能实现数据的接收和发送。而某些情况下，部品的测试设备需要与被测部件进行数据交互，测试设备往往需要按规定的时序发送和接收数据，这时就必须采用专用的嵌入式系统进行数据通讯控制。图1嵌入式429通讯控制实现图2429数据通讯状态图图1为嵌入式429通讯控制的实现框图，图2为某部品测试实现的数据通讯状态图。如图1所示，嵌入式系统由嵌入式处理器、显示设备、键盘及外围429收发电路组成。处理器完成测试数据的收发和处理，根据键盘输入信息或测试需要生成429发送数据，并通过429发送电路发送给部品，通过429接收电路接收部品信息进行相应处理后显示到显示设备上。如图2所示，左侧为部品内部数据处理状态图，右侧为测试系统数据处理状态图。具体应用时，嵌入式系统首先接收一个数据字，然后检查接收到的数据字标号是否为“55”，如果不是则收集键盘信息，生成要发送的数据字。如果是则使用该数据，将数据进行显示或其他处理。每隔160ms，处理器通过429发送电路向部品发送生成的数据字。RS232/422/485数据通讯控制RS232、RS422与RS485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS422由RS232发展而来，为改进RS232通信距离短、速率低的缺点，RS422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS422基础上制定了RS485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。RS232/422/485通讯在民航飞机中的应用十分广泛，RS232一般用于部品维护端口，RS422/485则多用于部品控制。实际测试中可设计类似ARINC429嵌入式控制系统实现RS232/422/485通讯，而更普遍的做法是采用RS232/422/485通讯软件实现数据通讯。图3所示即为使用通讯软件通过通讯接口实现与部品数据的通讯，通讯软件使用的是工控机的硬件资源，其实际上是将工控机作为了嵌入式处理器，只是其功能更加强大，非一般简单嵌入式系统可比。图3RS232/422/485通讯实现CAN总线的通讯比RS232/422/485数据通讯要复杂，其数据传输距离更远，在民航飞机上主要用于需要长距离通讯的部件，如防冰控制组件等。CAN总线的嵌入式实现方法与RS232/422/485类似，这里不再赘述。自动测试控制最新的部件维护手册中越来越倾向于