電路板無線通信性能調(diào)試方法探討

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摘要：考慮到傳統(tǒng)的調(diào)試方法，在進行某型電路板無線通信性能調(diào)試時沒有對無線通信性能調(diào)試命令的設計進行優(yōu)化，因此調(diào)試比特率低。為此，進行某型電路板無線通信性能調(diào)試方法研究。首先，確定無線通信性能調(diào)試參數(shù)，得出電路板無線通信性能調(diào)試影響系數(shù)，分析某型電路板無線通信性能的調(diào)試模擬值與理論值之間的關系；其次，輸入無線通信性能調(diào)試命令，通過建立1個初始化文件，將ASSIGN通訊語法格式保存到初始化文件中，方便地仿真、調(diào)試某型電路板的無線通信性能；最后，通過鍵盤配置主節(jié)點的通信參數(shù)與被測節(jié)點一致，接收無線通信性能調(diào)試報文，無線通信性能調(diào)試報文正確內(nèi)容為“地址，08h，00h，00h，55h，asah，CRCL1，CRCH1”，進而完成對某型電路板無線通信性能的調(diào)試工作。設計實驗結果表明，設計的調(diào)試方法調(diào)試比特率最高為1887.514bps，實驗對照組為414.378bps，設計的調(diào)試方法調(diào)試比特率明顯高于實驗對照組，可以實現(xiàn)對某型電路板無線通信性能的高效調(diào)試。

關鍵詞：電路板；無線通信性能；調(diào)試方法

引言

由于電路板的進一步優(yōu)化設計，很多電路板已經(jīng)具備無線通信功能。在電路板實際無線通信過程中，往往會受到外界信號的干擾，導致電路板無線通信性能無法滿足無線通信的現(xiàn)實需要。電路板無線通信性能調(diào)試方法作為保障電路板無線通信性能最重要的途徑，其調(diào)試質(zhì)量的高低直接影響電路板無線通信的指令下達。由于傳統(tǒng)的調(diào)試方法必須具備專用的單片機硬件仿真器和調(diào)試計算機，不但存在很大程度上的局限性，還必須逐級下達調(diào)試指令，調(diào)試過程繁瑣且所需時間過長[1]。這樣一來，在以往的電路板無線通信性能調(diào)試中，很容易造成在仿真階段顯示調(diào)試成功，但在應用到實際的過程中就出現(xiàn)調(diào)試失真的情況，無法執(zhí)行正確的調(diào)試命令。因此，針對電路板無線通信性能的調(diào)試問題一直是電路板設計中的難點問題，電路板無線通信性能調(diào)試工作本身就具備較高的難度?；诖?，本文結合鮑現(xiàn)松等人提出的基于CAN總線通訊的變電站綜自系統(tǒng)調(diào)試研究，以純軟件的仿真調(diào)試為基礎，以某型電路板為例，針對其無線通信性能的調(diào)試方法進行優(yōu)化設計[2]。通過某型電路板無線通信性能調(diào)試方法研究，致力于為電路板無線通信性能調(diào)試方面提供更為廣闊的研究空間。

1某型電路板無線通信性能調(diào)試方法

在本文提出的某型電路板無線通信性能調(diào)試方法中，針對傳統(tǒng)的電路板無線通信性能調(diào)試方法中三個關鍵步驟進行優(yōu)化設計，從確定參數(shù)到輸入調(diào)試命令，再接收調(diào)試報文。針對以上三方面的具體研究內(nèi)容，如下文所述。

1.1確定無線通信性能調(diào)試參數(shù)

在確定無線通信性能調(diào)試參數(shù)前，必須預先在某型電路板無線通信程序中，對無線通信性能進行仿真，并將之與計算機的某一個虛擬串口綁定，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)[3]。而后，本文確定的無線通信性能調(diào)試參數(shù)，其中包括：串口號、通訊語法格式、離散量、電壓信號以及電阻值。本文將某型電路板無線通信語法格式設置為ASSIGN，離散量、電壓信號以及電阻值需要在實際情況下測得，在不同的串口號情況下，對電路板無線通信性能調(diào)試模擬值以及理論值進行數(shù)據(jù)展示，從而得出電路板無線通信性能調(diào)試影響系數(shù)[4]。設某型電路板無線通信性能調(diào)試影響系數(shù)為K，則其計算公式，如公式（1）所示。在公式（1）中，ω指的是離散量；M指的是電壓信號；x指的是電阻值；E指的是串口的波特率；I指的是停止位長度。為能夠精準的確定無線通信性能調(diào)試參數(shù)，可以通過Keil設置實際使用的某型電路板晶振頻率，其單位為MHz，這一參數(shù)對于串口的波特率的影響十分關鍵，能夠有效避免串口的波特率失真的現(xiàn)象產(chǎn)生。根據(jù)公式（1）得出的具體數(shù)值，在某型電路板無線通信性能處于互聯(lián)好的虛擬串口情況下，無線通信性能調(diào)試模擬值低于理論值，無線通信性能調(diào)試影響系數(shù)高；相反，某型電路板無線通信性能處于單獨的虛擬串口情況下，無線通信性能調(diào)試模擬值高于理論值，無線通信性能調(diào)試影響系數(shù)低。但Physicalports下的COM1為電路板實際的物理串行接口下，無線通信性能調(diào)試模擬值與理論值之間十分接近，影響系數(shù)則越大。

1.2輸入無線通信性能調(diào)試命令

根據(jù)上文確定的無線通信性能調(diào)試參數(shù)以及無線通信性能調(diào)試分析結果，輸入無線通信性能調(diào)試命令[5]。無線通信性能調(diào)試命令的功能為設置被綁定計算機串口的通信參數(shù)，其語法格式為：ASSIGNchannel(inreg)outreg。在無線通信性能調(diào)試模擬值低于理論值時，輸入無線通信性能調(diào)試命令，其語法格式為：ASSIGNCOM1(SIN)SOUT。在無線通信性能調(diào)試模擬值高于理論值時，輸入無線通信性能調(diào)試命令，其語法格式為：ASSIGNCOM2>SOIN>SOOUT。在無線通信性能調(diào)試模擬值與理論值之間十分接近時，輸入無線通信性能調(diào)試命令，其語法格式為：ASSIGNCOM3<unsigned>char。通過上述3個無線通信性能調(diào)試命令，在VSPD軟件界面的調(diào)試環(huán)境下運行某型電路板的通信程序，通信程序發(fā)送到電路板串口上的數(shù)據(jù)會通過被綁定的計算機串口發(fā)送出來，其他通信客戶端軟件則通過訪問計算機串口即可接收到數(shù)據(jù)。與此同時，所有發(fā)送到被綁定的計算機串口上的數(shù)據(jù)都會轉(zhuǎn)發(fā)到VSPD軟件界面模擬的某型電路板串口上，由某型電路板通信程序接收。利用這個特點，就可以通過直接輸入無線通信性能調(diào)試命令方便地仿真、調(diào)試某型電路板的無線通信性能。本文設計的無線通信性能調(diào)試命令輸入十分方便，可以通過建立1個初始化文件，初始化文件的后綴名為ini，將ASSIGN通訊語法格式保存到初始化文件中，在Initertyletion中設置好dealtbing．ini文件路徑，確定即可實現(xiàn)電路板無線通信性能的自動調(diào)試。如在調(diào)試過程中出現(xiàn)錯誤命令，可以在通信程序中設置斷點，一般情況下設置在與串口相關聯(lián)的部分，或停止ES、EA，利用串口調(diào)試助手停止仿真調(diào)試，立即修改程序代碼，然后重復上述步驟進行仿真。

1.3接收無線通信性能調(diào)試報文

在輸入無線通信性能調(diào)試命令后，檢查某型電路板的無線通信程序是否進入斷點，排除數(shù)據(jù)幀不準確的情況。將無線通信性能調(diào)試程序連接至電路板控制指揮中心，確保調(diào)試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。并使用指揮終端的計算機對參數(shù)進行實時監(jiān)控，設置對應參數(shù)的閾值范圍，根據(jù)反饋的數(shù)值進行閾值范圍的比對，當反饋數(shù)據(jù)超出閾值范圍時，某型電路板采用自動斷電形式進行錯誤預警。在未出現(xiàn)錯誤預警的情況下，通過鍵盤配置主節(jié)點的通信參數(shù)與被測節(jié)點一致，等待接收無線通信性能調(diào)試報文，本文設計的無線通信性能調(diào)試報文正確內(nèi)容為“地址，08h，00h，00h，55h，asah，CRCL1，CRCH1”。一旦接收到的報文與上述內(nèi)容不符，可以選擇拒收，從新發(fā)送報文。在實際應用過程中，最常見的錯誤報文格式為“地址，08h，00h，00h，55h，asbh，CRCL1，CRCH1”，可以看出錯誤報文與正確報文相差甚小。因此，必須對接收到的無線通信性能調(diào)試報文進行細致檢查。在接收到無線通信性能調(diào)試報文的基礎上，可實現(xiàn)對某型電路板無線通信性能進行后期的檢查，具體流程為：首先將設備掃描儀安裝至某型電路板內(nèi)部，再將遠程控制線與終端設備連接，最后根據(jù)本文設計調(diào)試方法的基本調(diào)試步驟針對某型電路板無線通信性能調(diào)試工作分為如下兩種方式。首先，第一種方式將某型電路板調(diào)整至靜止狀態(tài)，可將設備電源關閉，進行對應的靜態(tài)調(diào)試，分析結果，開展對某型電路板的無線通信性能的研究，實現(xiàn)相應部位的精準調(diào)試。第二種方式是動態(tài)調(diào)試，在某型電路板運行過程中，相關操作人員使用計算機實現(xiàn)對終端設備的控制，開展對某型電路板的掃描工作，出現(xiàn)無線通信故障區(qū)域?qū)泄收犀F(xiàn)象反饋至指揮中心的計算機上，分析無線通信故障數(shù)據(jù)圈定故障范圍，確定調(diào)試點。其次將某型電路板關閉進行二次回路調(diào)試，二次調(diào)試過程主要對監(jiān)測絕緣部位的掃描，將反饋無線通信故障數(shù)據(jù)的準確度提高，完成對某型電路板無線通信性能的調(diào)試工作。

2實驗

2.1實驗準備

為構建實驗，實驗對象選取某型電路板，并對某型電路板參數(shù)進行設定。其中包括：線路板板材為FR-1:阻燃覆銅箔酚醛紙層壓板，無線通訊程序為Modbus。分別使用傳統(tǒng)調(diào)試方法以及本文設計調(diào)試方法進行實驗，設置傳統(tǒng)的調(diào)試方法為實驗對照組。依照電路板無線通信性能指標要求，規(guī)范調(diào)試流程。在保證不受到外部環(huán)境干擾的條件下，將本次實驗內(nèi)容設為比較兩種調(diào)試方法下的調(diào)試比特率，調(diào)試比特率數(shù)值越高證明該調(diào)試方法的調(diào)試指令執(zhí)行時間越高，調(diào)試效率更高。首先使用本文設計的調(diào)試方法對某型電路板無線通信性能進行調(diào)試，將實驗次數(shù)設為10次，定義該組為實驗組。再使用傳統(tǒng)的調(diào)試方法進行調(diào)試，記錄調(diào)試比特率，定義該組為對照組。將實驗數(shù)據(jù)進行對比，進而判斷兩種調(diào)試方法的調(diào)試效率。

2.2實驗結果分析與結論

根據(jù)上述設計的實驗步驟，采集10組實驗數(shù)據(jù)，將兩種調(diào)試方法下的調(diào)試比特率進行對比，調(diào)試比特率對比結果，如表1所示。通過表1可得出如下的結論：本文設計的調(diào)試方法調(diào)試比特率最高為1887.514bps，實驗對照組為414.378bps。通過實驗結果證明，所設計的調(diào)試方法調(diào)試比特率更高，能夠滿足某型電路板無線通信性能調(diào)試實際要求，可以廣泛應用于某型電路板無線通信性能調(diào)試方面。

3結束語

通過本文提出的某型電路板無線通信性能調(diào)試方法可有效的提高調(diào)試比特率，避免由于調(diào)試比特率低造成無線通信性能差的問題，影響某型電路板無線通信。通過以上研究，能夠取得一定的研究成果，證明此次研究是具有現(xiàn)實意義的。在后期的發(fā)展中，應加大本文設計調(diào)試方法在某型電路板無線通信性能調(diào)試中的應用。由于此次研究時間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對于該方法研究還不足，今后還要對其進行進一步研究，為某型電路板無線通信性能調(diào)試工作的進一步優(yōu)化提供參考依據(jù)。本文設計的調(diào)試方法在提高某型電路板無線通信性能調(diào)試效率方面中的具體優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)出來，有必要加大對其的研究力度。

參考文獻

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作者：蔡玉婷 單位：上海航天控制技術研究所