[发明专利]一种基于火电厂高速串口的调试装置及使用方法

说明书

一种基于火电厂高速串口外接调试的装置及使用方法，包括嵌入式中央处理器、内存、网卡、存储器、FPGA以及高速串口，其中，内存、网卡和存储器均与嵌入式中央处理器相连，嵌入式中央处理器和高速串口均与连接FPGA。本发明的装置通过设置FPGA，用于对串口数据采集，保证了在不降低串口通讯速率的前提下，可以实时的截取火电厂控制器和IO卡件的通讯数据，并且不影响其实际通讯状态。本发明通过嵌入式中央处理器实现了控制器和IO卡件之间高速串口数据调试抓包的功能。

技术领域

本发明属于DCS传输数据的处理技术领域，具体涉及一种基于火电厂高速串口的调试装置及使用方法。

背景技术

由于火电DCS控制系统中控制器和IO之间已经采用最高5Mbps速率通讯方案，而常用的笔记本电脑的RS232的速率最大只能支持到115200pbs，所以目前只能通过示波器才能反映出串口传输的数据，不管从调试时的易用性、数据展示的方便程度、调试使用的方便程度都很麻烦，存在如下几方面问题：

1)现有的上位机的串口通讯速率无法满足直接对高速率串口的调试要求；

2)不能直观的监视和方便的查找在串口中通讯的每个数据包；

3)不具备携带和连接的方便性。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种基于火电厂高速串口的调试装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于火电厂高速串口的调试装置，包括嵌入式中央处理器、内存、网卡、存储器、FPGA以及高速串口，其中，内存、网卡和存储器均与嵌入式中央处理器相连，嵌入式中央处理器和高速串口均与FPGA连接；网卡连接有上位机；高速串口与待监测控制器的IO分支相连，IO分支上设置有若干IO卡件。

本发明进一步的改进在于，存储器采用FLASH芯片；存储器通过SPI总线与嵌入式中央处理器相连。

本发明进一步的改进在于，高速串口通过高速IO BUS总线与待监测控制器的IO分支相连。

本发明进一步的改进在于，内存与FPGA通过PCI-E总线相连。

一种如上所述装置的使用方法，高速串口采集串口数据后传输给FPGA，FPGA将串口数据写入内存中，内存将串口数据传输给嵌入式中央处理器，嵌入式中央处理器将串口数据写入存储器中的日志；上位机提取存储器中的日志，并对日志进行筛选，得到IO卡件对应的数据包，完成调试。

本发明进一步的改进在于，内存包括若干个子存储区，每个子存储区存放若干条串口数据，FPGA每次将串口数据存储到子存储区中；嵌入式中央处理器周期性判断内存的存放标志，当存放标志满足批量读取标准后，嵌入式中央处理器将串口数据从内存中读出并写入存储器中的日志中。

本发明进一步的改进在于，存储器中的日志以20个日志循环存储的方式存放在存储器上；每个日志大小为20MB。

本发明进一步的改进在于，上位机以FTP的方式通过网卡提取存储器中的日志。

本发明进一步的改进在于，嵌入式中央处理器将串口数据进行合法性校验，将通过合法性校验的串口数据按照私有串口数据包格式存储到内存中。

本发明进一步的改进在于，私有串口数据包格式包括槽号、卡件类型、卡件版本、指令码、合法标志、长度以及包本体。

本发明的进一步改进在于，通过配置可以针对不同速率下的串口进行调试。