隨著電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,，各種電源設(shè)備被使用,，而電源設(shè)備運(yùn)行可靠與否直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和準(zhǔn)確性，因此對這些電源設(shè)備的檢驗(yàn)非常重要,。電子負(fù)載即針對電源系統(tǒng)中輸出電能的設(shè)備或轉(zhuǎn)換裝置，如發(fā)電機(jī),、AC／DC,、DC／AC變換器、蓄電池,、整流器及電感,、電容等部件的輸出特性、可靠性(老化放電)進(jìn)行全面測試的設(shè)備?，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用的電子負(fù)載存在許多不足,，如只能工作在單機(jī)面板操作模式下，缺乏上位機(jī)監(jiān)控功能,，數(shù)據(jù)顯示缺乏圖形界面,，顯示不直觀，人性化,；測試過程必須全程有人員進(jìn)行操作,，無法進(jìn)行編程控制測試；沒有以太網(wǎng)絡(luò)接口,，無法進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊與控制,。而基于網(wǎng)絡(luò)的電子負(fù)載系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)電子負(fù)載系統(tǒng)有以下突出優(yōu)點(diǎn)：

 

　　(1)測試工作在上位機(jī)集中進(jìn)行，通過自動(dòng)測試降低測試人員勞動(dòng)強(qiáng)度,，減少冗余人員,，提高測試效率；

 

　　(2)便于及時(shí),、準(zhǔn)確,、全面直觀,、高效、連續(xù)地反映電源測試狀態(tài),，利于科學(xué)管理,；

 

　　(3)遠(yuǎn)程監(jiān)控可長期保存大量工作數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)進(jìn)行科學(xué)的測試分析,。

 

　　目前,，傳統(tǒng)電子負(fù)載通常利用RS232，RS485或CAN等總線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊,。但這些網(wǎng)絡(luò)的有效半徑較短,，并且孤立于Internet網(wǎng)絡(luò)以外，無法采用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)大范圍高效率的遠(yuǎn)程監(jiān)控,。針對以上不足,，文中采用三星公司高性能的ARM處理器S3C2440作為核心，開發(fā)了基于以太網(wǎng)電子負(fù)載監(jiān)控系統(tǒng),，對于實(shí)現(xiàn)電源設(shè)備遠(yuǎn)程自動(dòng)化測試有著重要意義,。

 

　　1 監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

　　電子負(fù)載監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)以ARM為核心的通訊網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，如圖1所示,。

　　ARM在以太網(wǎng)通訊中作為服務(wù)器端構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，具有獨(dú)立的IP地址,，上位機(jī)作為客戶端通過對不同IP地址的訪問實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)上不同節(jié)點(diǎn)的ARM服務(wù)器通訊,，連接或監(jiān)控某個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電子負(fù)載。上位機(jī)通過以太網(wǎng)發(fā)送給負(fù)載的控制命令由ARM網(wǎng)絡(luò)控制器接收,，再通過ARM網(wǎng)絡(luò)控制器由RS232總線發(fā)送給電子負(fù)載,。電子負(fù)載根據(jù)接收到的控制命令將被測電源的各種數(shù)據(jù)和負(fù)載工作的各個(gè)參數(shù)通過RS232總線上傳給ARM。ARM將來自負(fù)載的數(shù)據(jù)采用TCP／IP協(xié)議通過以太網(wǎng)上傳給上位機(jī),，ARM可以通過擴(kuò)張串口連接多個(gè)負(fù)載,，同時(shí)通過路由器擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)ARM系統(tǒng)并行工作,，提高整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的負(fù)載能力,。

 

　　2 ARM網(wǎng)絡(luò)控制器硬件設(shè)計(jì)

　　ARM系統(tǒng)硬件部分采用三星公司的ARM芯片S3C2440，S3C2440基于32 bit ARM920T內(nèi)核,，標(biāo)稱工作頻率為400 MHz,，配置一片64 MBytes Nand Flash和兩片32 MBtyes SDRAM，網(wǎng)絡(luò)芯片采用DM9000A,，配置了MAX3232擴(kuò)展串口與電子負(fù)載進(jìn)行連接,。結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示,。

　　3 ARM網(wǎng)絡(luò)控制器軟件設(shè)計(jì)

 

　　ARM嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的操作系統(tǒng)采用WindowsCE 5．0,，Windows CE 5．0是一個(gè)32位,、多線程、多任務(wù)的操作系統(tǒng),，同時(shí)也是模塊型的操作系統(tǒng),，可選擇、組合和配置windows CE 5．0的模塊和組件來創(chuàng)建用戶版的操作系統(tǒng),。windows CE 5．0通過中斷嵌套與優(yōu)先級(jí)處理機(jī)制滿足了測控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,，同時(shí)具有類似于桌面系統(tǒng)的人機(jī)界面和應(yīng)用程序開發(fā)工具。

 

　　在windows CE 5．0的開發(fā)中,。有兩個(gè)重要的方面,，一是內(nèi)核定制，二是應(yīng)用程序的開發(fā),。

 

　　3．1 Windows CE內(nèi)核定制

 

　　由于應(yīng)用環(huán)境的多樣性,，需要對Windows CE系統(tǒng)做不同的內(nèi)核定制。采用微軟公司的PlatformBuilder集成開發(fā)環(huán)境,，針對電子負(fù)載網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的特點(diǎn),，添加、刪除和修改某些系統(tǒng)模塊,，包括添加串口通信支持,，以太網(wǎng)通訊支持，ActiveSync支持(軟件調(diào)試時(shí)的通信支持)等,。此外，注冊表模式修改為HIVE模式,，使掉電后數(shù)據(jù)的存放到Flash中保存實(shí)現(xiàn)程序的自啟動(dòng),，參數(shù)掉電保存等功能。

 

　　3．2 ARM端通訊軟件開發(fā)

　　ARM網(wǎng)絡(luò)控制器作為負(fù)載和上位機(jī)連接的橋梁,，實(shí)現(xiàn)RS232總線和以太網(wǎng)的互聯(lián)完成電子負(fù)載的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能,。因此，ARM端通訊軟件功能包括：與多個(gè)電子負(fù)載的串行通信,；與上位機(jī)基于TCP／IP協(xié)議的通信,，提供可視化界面顯示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)連接參數(shù)和狀態(tài)，用戶可以通過觸摸屏設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接參數(shù)如波特率和IP地址等,，系統(tǒng)提供連接日志供用戶查閱,。其中的核心功能是實(shí)現(xiàn)RS232總線和以太網(wǎng)的通訊互聯(lián)，互聯(lián)模塊采用多線程的調(diào)用方式,，保證了系統(tǒng)通訊的實(shí)時(shí)性,。

 

　　通訊幀格式定義為長度26位，格式為：同步頭,，負(fù)載地址,，命令字,，4～25 bit為相關(guān)信息內(nèi)容，校驗(yàn)碼,。

 

　　(1)同步頭為AAH,，占l bit；

 

　　(2)負(fù)載地址范圍為0～FE,，占1 bit,，確定該幀發(fā)送的目標(biāo)負(fù)載或接收源負(fù)載；

 

　　(3)命令字占1 bit,，標(biāo)示了該幀的功能,； 

 

　　(4)4～25 bit為命令參數(shù)和反饋參數(shù)。