一种多功能数字TR组件光纤测试装置、系统和方法与流程

一种多功能数字tr组件光纤测试装置、系统和方法
技术领域
1.本发明涉及数字tr组件测试技术领域，更具体地，涉及一种多功能数字tr组件光纤测试装置、系统和方法。


背景技术：

2.数字tr组件在交付雷达使用前，通常需要进行批量测试。测试项目包括通过光纤下发控制字及同步信号，通过光纤录取数字tr回波数据以及通过光纤对数字tr组件内部程序进行远程更新。传统的测试方法中，对于上述每一个测试项，均需要对应一个专用测试设备，每种专用测试设备的功能单一，使得测试系统搭建时设备种类繁多，无法快速便捷地搭建整个测试系统，同时耗费大量的人力和时间，影响测试效率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种多功能数字tr组件光纤测试装置、系统和方法，其应用时，可以整体实现通过光纤下发控制字及同步信号、录取数字tr回波数据、对数字tr组件内部程序进行远程更新等多种功能，大大提升测试效率。
4.本发明通过以下技术方案实现：
5.本发明第一方面提供一种多功能数字tr组件光纤测试装置，包括：zynq核心控制器、四通道sfp光纤收发器、led指示灯、可配置晶振和ddr3芯片组；
6.所述zynq核心控制器用于配置所述测试装置相应的功能模式；配置所述可配置晶振，使得所述zynq核心控制器与被测数字tr组件的光纤速率一致，并点亮所述led指示光纤速率一致的状态；通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行相应功能的测试通信，同时对所述ddr3芯片组中的测试数据进行存储和读取。
7.进一步地，所述zynq核心控制器还包括：晶振控制模块、指示灯控制模块、数据路由及命令解析模块、ddr3控制模块和光纤收发模块，其中，
8.所述数据路由及命令解析模块用于配置所述测试装置的功能模式，将光纤速率信息发送给所述晶振控制模块；转发来自所述光纤收发模块和所述ddr3控制模块的数据；
9.所述光纤收发模块用于通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行数据的接收和发送；
10.所述晶振控制模块用于对可配置晶振进行配置，使得所述光纤收发模块与被测数字tr组件对应测试端口光纤速率一致；
11.所述指示灯控制模块用于控制指示灯的亮灭；
12.所述ddr3控制模块用于控制所述ddr3芯片组的数据存入和读取。
13.进一步地，所述功能模式包括阵同控制功能模式、数据录取功能模式和远程更新功能模式。
14.本发明第二方面提供一种多功能数字tr组件光纤测试系统，包括计算机和如本发明第一方面提供的测试装置，其中，
15.所述计算机用于向所述zynq核心控制器发送功能模式命令、光纤速率信息和设置参数；
16.所述zynq核心控制器用于响应于计算机发送的所述功能模式命令所述测试装置相应的功能模式；响应于计算机发送的光纤速率信息配置所述可配置晶振，使得所述zynq核心控制器与被测数字tr组件的光纤速率一致，并点亮所述led指示光纤速率一致的状态；响应于计算机发送的设置参数通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行相应功能的测试通信，同时对所述ddr3芯片组中的测试数据进行存储和读取。
17.进一步地，所述测试装置配置在阵同控制功能模式下时，所述设置参数包括同步周期、周期循环数n和n个周期的控制字数据；
18.所述数据路由及命令解析模块将所述n个周期的控制字数据存入所述ddr3芯片组并根据所述同步周期信息产生同步信号；将所述同步信号输入所述光纤收发模块；
19.所述光纤收发模块以n个同步信号为1组循环读取所述ddr3芯片组中存储的n个周期的控制字数据，并将所述控制字数据与所述同步信号在光纤链路中进行打包合并，通过所述四通道sfp光纤收发器将所述控制字及同步信号下发至所述被测数字tr组件中。
20.进一步地，所述测试装置配置在数据录取功能模式下时，所述设置参数包括同步周期、录取数据文件大小和录取数据文件路径；
21.所述光纤收发模块接收被测数字tr组件发送的回波数据，并将所述回波数据送入所述数据路由及命令解析模块；
22.所述数据路由及命令解析模块根据所述同步周期，在每个同步周期的回波数据前添加周期分割包头，并通过所述ddr3控制模块将所述包头与回波数据存入ddr3芯片组，当接收到的数据量等于录取数据文件大小时，停止写入ddr3芯片组，并通过所述ddr3控制模块将ddr3芯片组中存储的数据读出后，通过pci总线接口模块发送至所述计算机；
23.所述计算机将接收到的数据存入数据所述录取数据文件路径中。
24.进一步地，所述测试装置配置在远程更新功能模式下，设置参数包括要更新的程序固化文件和读取文件存放路径；
25.所述数据路由及命令解析模块将收到的程序固化文件通过所述光纤收发模块转换为光纤数据发送至所述被测数字tr组件；
26.所述光纤收发模块通过所述四通道sfp光纤收发器接收被测数字tr组件阵同收发端口返回的第一数据；
27.所述数据路由及命令解析模块将第一数据发送至计算机；
28.计算机将所述第一数据存入所述文件存放路径，并根据原始的程序固化文件对所述第一数据进行校验，校验成功则代表远程更新完成。
29.进一步地，所述测试装置还包括pci总线接口和千兆以太网络接口，其中
30.pci总线接口用于计算机与所述测试装置间功能模式命令的传输，所述测试装置配置为阵同控制功能模式、数据录取功能模式下与计算机间数据的交互；
31.千兆以太网络接口用于所述测试装置配置为远程更新功能模式下与计算机间的数据交互。
32.本发明第三方面提供一种多功能数字tr组件光纤测试方法，包括：
33.s1、所述计算机向所述zynq核心控制器发送功能模式命令、光纤速率信息和设置
参数；
34.s2、所述zynq核心控制器响应于计算机发送的所述功能模式命令所述测试装置相应的功能模式；
35.s3、响应于计算机发送的光纤速率信息配置所述可配置晶振，使得所述zynq核心控制器与被测数字tr组件的光纤速率一致，并点亮所述led指示光纤速率一致的状态；
36.s4、响应于计算机发送的设置参数通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行相应功能的测试通信，同时对所述ddr3芯片组中的测试数据进行存储和读取。
37.进一步地，所述测试装置配置在阵同控制功能模式下时，所述设置参数包括同步周期、周期循环数n和n个周期的控制字数据，所述s4包括：
38.所述光纤收发模块接收被测数字tr组件发送的回波数据，并将所述回波数据送入所述数据路由及命令解析模块；
39.所述数据路由及命令解析模块根据所述同步周期，在每个同步周期的回波数据前添加周期分割包头，并通过所述ddr3控制模块将所述包头与回波数据存入ddr3芯片组，当接收到的数据量等于录取数据文件大小时，停止写入ddr3芯片组，并通过所述ddr3控制模块将ddr3芯片组中存储的数据读出后，通过pci总线接口模块发送至所述计算机；
40.所述计算机将接收到的数据存入数据所述录取数据文件路径中。
41.本发明的有益效果如下：
42.本发明能够实现多种功能的数字tr组件光纤测试，通过可配置晶振实现光纤速率的配置，不同的应用场景下，无需外部输入时钟；阵同控制功能模式下，可以实现n个周期控制字及同步循环发送，更加真实的模拟了雷达的工作流程；远程更新功能模式下，使用数字tr组件的阵同收发端口还有一个显著因素是可以借助雷达阵面已经布好的阵同光网络实现整个雷达阵面若干个数字tr组件同时进行远程更新，减少程序版本升级所带来的维护时间成本。
附图说明
43.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
44.图1示出本发明实施例的一种多功能数字tr组件光纤测试系统结构图。
45.图2示出本发明实施例的一个操作界面示意图。
46.图3示出本发明实施例的另一个操作界面示意图。
47.图4示出本发明实施例的又一个操作界面示意图。
48.图5示出本发明实施例的又一个操作界面示意图。
49.图6示出本发明实施例的一种多功能数字tr组件光纤测试方法流程图。
具体实施方式
50.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
51.如图1所示，本发明一个实施例提供一种多功能数字tr组件光纤测试系统，包括计算机和多功能数字tr组件光纤测试装置，多功能数字tr组件光纤测试装置，包括：zynq核心
控制器、四通道sfp光纤收发器、led指示灯、可配置晶振和ddr3芯片组。一个示例中，计算机包括pci总线、网口和上位机软件。
52.所述计算机用于向所述zynq核心控制器发送功能模式命令、光纤速率信息和设置参数；所述zynq核心控制器用于响应于计算机发送的所述功能模式命令所述测试装置相应的功能模式；响应于计算机发送的光纤速率信息配置所述可配置晶振，使得所述zynq核心控制器与被测数字tr组件的光纤速率一致，并点亮所述led指示光纤速率一致的状态；响应于计算机发送的设置参数通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行相应功能的测试通信，同时对所述ddr3芯片组中的测试数据进行存储和读取。
53.本实施例通过可配置晶振实现了光纤速率为1.6ghz至10ghz的任意配置，不同的应用场景下，无需外部输入时钟。
54.在一个可能的实现方式中，所述功能模式包括阵同控制功能模式、数据录取功能模式和远程更新功能模式。
55.在一个可能的实现方式中，所述zynq核心控制器还包括：晶振控制模块、指示灯控制模块、数据路由及命令解析模块、ddr3控制模块和光纤收发模块，其中，
56.所述数据路由及命令解析模块用于配置所述测试装置的功能模式，将光纤速率信息发送给所述晶振控制模块；转发来自所述光纤收发模块和所述ddr3控制模块的数据。
57.所述光纤收发模块用于通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行数据的接收和发送。
58.所述晶振控制模块用于对可配置晶振进行配置，晶振控制模块将外部可配置晶振配置为所需光纤速率的1/20，配置完成后对光纤收发模块进行复位操作，使得所述光纤收发模块与被测数字tr组件对应测试端口光纤速率一致。
59.所述指示灯控制模块用于控制指示灯的亮灭，光纤收发模块检测到与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致时，会通过指示灯控制模块点亮对应光纤通道的led指示灯。
60.所述ddr3控制模块用于控制所述ddr3芯片组的数据存入和读取。
61.在一个可能的实现方式中，zynq核心控制器还包括pci总线接口模块、网络接口模块。
62.在一个可能的实现方式中，所述测试装置还包括pci总线接口和千兆以太网络接口，其中，pci总线接口用于计算机与所述测试装置间功能模式命令的传输，所述测试装置配置为阵同控制功能模式、数据录取功能模式下与计算机间数据的交互；千兆以太网络接口用于所述测试装置配置为远程更新功能模式下与计算机间的数据交互。
63.下面通过具体示例分别对三种功能模式的整体工作过程进行说明：
64.①
阵同控制功能模式：
65.计算机将阵同控制功能模式命令通过pci总线下发至zynq核心控制器。zynq核心控制器中数据路由及命令解析模块通过pci总线接口模块获取阵同控制命令后，则会配置装置工作在阵同控制功能模式。在计算机设置好设置参数(包括光纤速率，同步周期，以及周期循环数n，并选取n个周期的控制字数据文件)，下发给zynq核心控制器，zynq核心控制器中数据路由及命令解析模块通过pci总线接口模块获取下发信息后，将光纤速率信息传输至晶振控制模块，并启动晶振控制模块将外部可配置晶振配置为所需光纤速率的1/20，
配置完成后对光纤收发模块进行复位操作，使光纤收发模块与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致。光纤收发模块检测到与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致时，会通过指示灯控制模块点亮对应光纤通道的led指示灯。
66.数据路由及命令解析模块将n个周期的控制字数据存入ddr3芯片组并根据同步周期信息产生同步信号；将同步信号输入光纤收发模块；
67.光纤收发模块以n个同步信号为1组循环读取所述ddr3芯片组中存储的n个周期的控制字数据，并将所述控制字数据与同步信号在光纤链路中进行打包合并，通过所述四通道sfp光纤收发器将控制字及同步信号下发至所述被测数字tr组件中。
68.本实施例可以实现以往专用设备所不支持的n个周期控制字及同步循环发送，更加真实的模拟了雷达的工作流程。
69.②
数据录取功能模式：
70.计算机将数据录取功能模式命令通过pci总线下发至zynq核心控制器。zynq核心控制器中数据路由及命令解析模块通过pci总线接口模块获取阵同控制命令后，则会配置装置工作在数据录取功能模式。在计算机设置好设置参数(包括同步周期、录取数据文件大小和录取数据文件路径)，下发给zynq核心控制器，zynq核心控制器中数据路由及命令解析模块通过pci总线接口模块获取下发信息后，将光纤速率信息传输至晶振控制模块，并启动晶振控制模块将外部可配置晶振配置为所需光纤速率的1/20，配置完成后对光纤收发模块进行复位操作，使光纤收发模块与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致。光纤收发模块检测到与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致时，会通过指示灯控制模块点亮对应光纤通道的led指示灯。
71.光纤收发模块接收被测数字tr组件发送的回波数据，并将回波数据送入数据路由及命令解析模块；
72.数据路由及命令解析模块根据所述同步周期，在每个同步周期的回波数据前添加周期分割包头，并通过ddr3控制模块将所述包头与回波数据存入ddr3芯片组，当接收到的数据量等于录取数据文件大小时，停止写入ddr3芯片组，并通过所述ddr3控制模块将ddr3芯片组中存储的数据读出后，通过pci总线接口模块发送至所述计算机；
73.计算机将接收到的数据存入数据设置的录取数据文件路径中。
74.本实施例装置所支持的最大录取数据文件大小为1gb。
75.③
远程更新功能模式：
76.计算机将远程更新功能模式命令通过pci总线下发至zynq核心控制器。
77.zynq核心控制器中数据路由及命令解析模块通过pci总线接口模块获取计算机发送的远程更新命令后，则会配置本装置工作在远程更新功能模式，此时网络接口模块被激活，计算机之后将通过网口与本装置进行命令及数据交互。计算机设置参数包括要更新的程序固化文件和读取文件存放路径，下发给zynq核心控制器，zynq核心控制器中数据路由及命令解析模块通过网络接口模块获取下发信息后，将光纤速率信息传输至晶振控制模块，并启动晶振控制模块将外部可配置晶振配置为所需光纤速率的1/20，配置完成后对光纤收发模块进行复位操作，使该模块与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致。光纤收发模块检测到与被测数字tr组件的阵同收发端口光纤速率一致时，会通过指示灯控制模块点亮对应光纤通道的led指示灯。
78.数据路由及命令解析模块将收到的程序固化文件通过所述光纤收发模块转换为光纤数据发送至被测数字tr组件，光纤收发模块通过所述四通道sfp光纤收发器接收被测数字tr组件阵同收发端口返回的第一数据，所述数据路由及命令解析模块将第一数据发送至计算机，计算机将所述第一数据存入所述文件存放路径，并根据原始的程序固化文件对所述第一数据进行校验，校验成功则代表远程更新完成。
79.被测数字tr组件接收到光纤数据后执行的操作：被测数字tr组件判断接收到的数据为程序固化文件后，将该文件写入被测数字tr组件内部的flash芯片中。文件写入结束后，被测数字tr组件会再次从flash芯片中读取刚刚写入的程序固化文件，并通过阵同收发端口将读出的数据即第一数据，通过四通道sfp光纤收发器发送至光纤收发模块。
80.本实施例使用数字tr组件的阵同收发端口，可以借助雷达阵面已经布好的阵同光网络实现整个雷达阵面若干个数字tr组件同时进行远程更新，减少程序版本升级所带来的维护时间成本。
81.一个示例中，用户可以通过操作测试软件的界面设置交互数据，计算机响应于用户对界面的设置操作与测试装置进行数据交互。例如，图2示出了一个功能模式选择界面，图3示出了一个阵同控制功能模式参数设置界面，图4示出了一个数据录取功能模式参数设置界面，图5示出了一个远程更新功能模式参数设置界面。
82.如图6所示，本发明另一个实施例提供一种多功能数字tr组件光纤测试方法，包括：
83.s1、所述计算机向所述zynq核心控制器发送功能模式命令、光纤速率信息和设置参数；
84.s2、所述zynq核心控制器响应于计算机发送的所述功能模式命令所述测试装置相应的功能模式；
85.s3、响应于计算机发送的光纤速率信息配置所述可配置晶振，使得所述zynq核心控制器与被测数字tr组件的光纤速率一致，并点亮所述led指示光纤速率一致的状态；
86.s4、响应于计算机发送的设置参数通过所述四通道sfp光纤收发器与被测数字tr组件进行相应功能的测试通信，同时对所述ddr3芯片组中的测试数据进行存储和读取。
87.在一个可能的实现方式中，所述测试装置配置在阵同控制功能模式下时，所述设置参数包括同步周期、周期循环数n和n个周期的控制字数据，所述s4包括：
88.所述光纤收发模块接收被测数字tr组件发送的回波数据，并将所述回波数据送入所述数据路由及命令解析模块；
89.所述数据路由及命令解析模块根据所述同步周期，在每个同步周期的回波数据前添加周期分割包头，并通过所述ddr3控制模块将所述包头与回波数据存入ddr3芯片组，当接收到的数据量等于录取数据文件大小时，停止写入ddr3芯片组，并通过所述ddr3控制模块将ddr3芯片组中存储的数据读出后，通过pci总线接口模块发送至所述计算机；
90.所述计算机将接收到的数据存入数据所述录取数据文件路径中。
91.需要说明的是，本实施例提供的测试方法的原理及工作流程与上述测试系统相似，相关之处可以参照上述说明，在此不再赘述。
92.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可
以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。