多業(yè)務(wù)綜合測試儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

多業(yè)務(wù)綜合測試儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（呂晶  張會(huì)杰  周順海  薛東  王衛(wèi)平）
摘  要 利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)開發(fā)產(chǎn)品已成為一種趨勢，本文介紹了一種利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)開發(fā)
的多業(yè)務(wù)綜合測試儀，該測試儀由一塊PC機(jī)ISA插卡或外置式便攜機(jī)箱和測試軟件組成。
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)  多業(yè)務(wù)  綜合測試儀
1  前言
    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，我們可以利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)做許
多的工作。多業(yè)務(wù)綜合測試儀就是利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)的強(qiáng)大功能開發(fā)的能對多種業(yè)務(wù)的接
口和協(xié)議等進(jìn)行測試的一種綜合性儀表。
    該測試儀由一塊PC機(jī)ISA插卡或外置式便攜機(jī)箱和測試軟件組成。ISA插卡可直接插
入PC機(jī)ISA總線上工作；而外置式便攜機(jī)箱通過通用串行接口，與PC機(jī)相連，即可成為
便攜式測試儀。
2  主要功能及特點(diǎn)
    （l）網(wǎng)絡(luò)控制監(jiān)視：可監(jiān)視衛(wèi)星地球站的人網(wǎng)與退網(wǎng)過程，監(jiān)視話音業(yè)務(wù)的呼叫申
請、信道分配、密鑰下載、導(dǎo)通測試等接續(xù)全過程。
    （2）自動(dòng)檢測接口狀態(tài)：可以對地球站設(shè)備接口單元電話口的饋電、撥號(hào)音，數(shù)據(jù)
口各信號(hào)線上的狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，以方便設(shè)備的調(diào)試與維護(hù)。
    （3）多業(yè)務(wù)終端：可實(shí)現(xiàn)電話機(jī)、傳真機(jī)和智能數(shù)據(jù)終端三種終端的全部功能。模
擬電話進(jìn)行自動(dòng)摘掛機(jī)，可選DP和DTMF撥號(hào)方式；按T.4和T.30建議實(shí)現(xiàn)傳真機(jī)發(fā)送和接
收報(bào)文的過程，并提供標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文模板供接收測試；作為智能數(shù)據(jù)終端和電傳報(bào)終端，
發(fā)送、接收和顯示數(shù)據(jù)，按終端接口協(xié)議自動(dòng)撥號(hào)、傳輸數(shù)據(jù)等。
    （4）多業(yè)務(wù)接口：相當(dāng)于地球站設(shè)備的接口單元，通過同步數(shù)據(jù)接口，直接與信道
調(diào)制解調(diào)器相連（與專用測試端口相連），完成除話音編譯碼和加解密以外的接口單元
所有功能。
    （5）多業(yè)務(wù)信令和協(xié)議測試：作為多業(yè)務(wù)終端，可以測試設(shè)備接口的電話用戶線接
口信令，三類傳真機(jī)的T.30建議和T.4建議，異步數(shù)據(jù)接口和傳輸協(xié)議；作為多業(yè)務(wù)接口
，可測試信道上話音業(yè)務(wù)的接續(xù)協(xié)議。傳真業(yè)務(wù)控制協(xié)議、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的HDLC控制協(xié)議和
大數(shù)判決法則以及網(wǎng)控中心各種廣播幀信息。
    （6）數(shù)據(jù)規(guī)程與協(xié)議分析：可以對同步數(shù)據(jù)的規(guī)程和協(xié)議進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視和分析，詳
細(xì)顯示數(shù)據(jù)幀內(nèi)容，大容量數(shù)據(jù)幀存儲(chǔ)，固定格式數(shù)據(jù)幀的捕獲。
    （7）呼通率和導(dǎo)通率指標(biāo)測試：可以測試系統(tǒng)電話業(yè)務(wù)的呼通率和導(dǎo)通率指標(biāo)。
    （8）誤碼率和誤幀測試：可以測試連續(xù)誤碼率和突發(fā)誤碼率以及突發(fā)幀的丟幀、誤
幀、錯(cuò)幀等指標(biāo)。
3  硬件設(shè)計(jì)
    測試儀的硬件設(shè)計(jì)部分采用了目前最新的專用集成電路，以確保測試儀在硬件上有
足夠升級空間和穩(wěn)定的性能。內(nèi)置式測試儀的硬件是由一塊四層印制扳的ISA插卡構(gòu)成，
它需依托臺(tái)式PC機(jī)平臺(tái)的主板和電源；外置式測試儀的硬件由單塊印制板電路、電源模
塊和小型機(jī)箱組成，它可以方便地與各種PC機(jī)和便攜機(jī)組合，完成各項(xiàng)測試功能。
    （1）電話接口和傳真處理電路
    電話接口電路由二四線轉(zhuǎn)換電路、鈴流檢測電路、信號(hào)音檢測電路、模擬摘機(jī)電路、
撥號(hào)電路和饋電檢測電路等組成。專用芯片MT88524實(shí)現(xiàn)二四線轉(zhuǎn)換，以保證話口的特性
。傳真業(yè)務(wù)處理采用ROCKWELL公司的專用芯片R96DFX，完成T.30和T.4協(xié)議處理、信號(hào)音
檢測、DTMF接叫等功能。
    （2）數(shù)據(jù)接口和處理電路
    數(shù)據(jù)接口電路包括電平轉(zhuǎn)換電路，異步數(shù)據(jù)收發(fā)電路，同步數(shù)據(jù)收發(fā)電路，串并數(shù)
據(jù)轉(zhuǎn)換電路等組成。其中由專用芯片Z85C30（外置式測試儀）和INTEL8274（插卡式測試
儀）完成數(shù)據(jù)按各種協(xié)議的收發(fā)和處理。
    （3）誤碼測試電路
    誤碼測試電路屬于同步數(shù)據(jù)收發(fā)電路的一部分，它是用FPGA電路XC3030A專門設(shè)計(jì)，
由串并轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘控制電路、收發(fā)通道選擇電路等單元組成。
    （4）控制電路設(shè)計(jì)
    控制電路包括一個(gè)高速CPU（MT89C51）及其外圍電路，完成各硬件的初始配置、測
試儀自檢、測試項(xiàng)目的操作過程處理、測試數(shù)據(jù)采集、測試數(shù)據(jù)傳送等功能。
    （5）通信接口電路
    通信接口電路完成測試儀與測試平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互，內(nèi)置插卡式的測試儀與測試平臺(tái)
的數(shù)據(jù)交互通過雙口RAMCYC7142來實(shí)現(xiàn)，外置式的測試儀與測試平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互通過異
步串行口來實(shí)現(xiàn)。
4  軟件設(shè)計(jì)
    （1）底層軟件設(shè)計(jì)
    測試儀的底層軟件采用MCS-51匯編語言編制，主要完成與計(jì)算機(jī)平臺(tái)之間的命令及
響應(yīng)交互和數(shù)據(jù)交換。底層軟件結(jié)構(gòu)采用模塊式結(jié)構(gòu)，由主模塊完成對各子模塊的調(diào)用
，子模塊又以各種子程序和中斷服務(wù)程序?yàn)榛�礎(chǔ)，來完成底層功能的實(shí)現(xiàn)。
    主模塊主要完成與計(jì)算機(jī)平臺(tái)之間的命令和響應(yīng)交互。采用查詢命令標(biāo)識(shí)方式來對
計(jì)算機(jī)平臺(tái)是否有命令下達(dá)或底層是否有內(nèi)容向計(jì)算機(jī)平臺(tái)匯報(bào)進(jìn)行判斷。在有命令下
達(dá)時(shí)，根據(jù)不同的命令分別進(jìn)入不同的子模塊，調(diào)用相應(yīng)的子程序，由子程序和中斷服
務(wù)程序來完成具體的任務(wù)，對部件進(jìn)行操作。在完成任務(wù)后，向計(jì)算機(jī)平臺(tái)響應(yīng)，表明
底層可以接受其他的任務(wù)（命令）了。在沒有對計(jì)算機(jī)平臺(tái)響應(yīng)之前，拒絕平臺(tái)的其他
任務(wù)（命令）。在底層有內(nèi)容需要向平臺(tái)匯報(bào)時(shí)，首先查證平臺(tái)對前一次的匯報(bào)是否接
受，如果已接受則向平臺(tái)匯報(bào)，如果前一次的匯報(bào)沒接受，則等平臺(tái)接受后再匯報(bào)。
    子模塊主要完成各種任務(wù)的初始化和對硬件的選擇和模式構(gòu)造，對各子程序和中斷
的管理和對存儲(chǔ)器的管理。
    各種子程序和中斷服務(wù)程序主要完成對具體部件的控制和數(shù)據(jù)的收發(fā)管理，以及通
知主模塊底層有內(nèi)容需要向平臺(tái)匯報(bào)。
    （2）高層軟件設(shè)計(jì)
    測試儀的高層軟件采用圖形化界面，易于操作，人機(jī)交互良好。高層軟件采用 VC
＋十語言編制，它完成與底層硬件之間的交互和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對底層硬件的控制，同
時(shí)根據(jù)從底層獲得的反饋信息，實(shí)時(shí)顯示測試結(jié)果，并可以形成文本文件保存測試結(jié)果。
    高層軟件由不同的模塊組成，每個(gè)模塊完成不同的測試任務(wù)。每個(gè)模塊利用定時(shí)器
驅(qū)動(dòng)命令的發(fā)送，定時(shí)查詢底層匯報(bào)的數(shù)據(jù)。
    各個(gè)測試模塊的軟件結(jié)構(gòu)采用單線程流式結(jié)構(gòu)，測試工作靠一個(gè)定時(shí)器來提供動(dòng)力
，平臺(tái)和硬件交換數(shù)據(jù)，完成測試任務(wù)。
5  結(jié)束語
    利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)的強(qiáng)大功能來開發(fā)產(chǎn)品已經(jīng)成為一種趨勢。我們開發(fā)的多業(yè)務(wù)綜合
測試儀，在國內(nèi)首次綜合了多種業(yè)務(wù)接口和協(xié)議的測試功能，是一種集多種進(jìn)口高檔儀
表功能于一體的高性能的智能儀表。本測試儀已通過鑒定，并小批量生產(chǎn)。
摘自《電信科學(xué)》