一种串行总线故障注入方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410562271.6	申请日：	2014.10.21
公开号：	CN104270211A	公开日：	2015.01.07
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04B 17/00申请公布日:20150107\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H04B 17/00申请日:20141021\|\|\|公开
IPC分类号：	H04B17/00	主分类号：	H04B17/00
申请人：	中国航空无线电电子研究所
发明人：	肖寅; 刘冬婷; 詹于杭
地址：	200233 上海市徐汇区桂平路432号
优先权：
专利代理机构：	上海和跃知识产权代理事务所(普通合伙) 31239	代理人：	杨慧
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内容摘要

本发明公开了一种串行总线故障注入方法，包含以下步骤：一、将用户发送的故障注入测试数据信息转换为高低电平类型的逻辑波形数据,该逻辑波形数据以字符串表示；二、根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，根据逻辑波形数据生成供任意波形发生器发送的采样点数据；三、将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组；四、将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器并启动任意波形发生器；五、任意波形发生器产生波形并送至总线上。本发明使用灵活，幅值和波特率可调范围较大，可调整波形占空比，可产生归零码及非归零码的串行信号。

权利要求书

权利要求书
1.  一种串行总线故障注入方法，包含以下步骤：
步骤一、将用户发送的故障注入测试数据信息转换为高低电平类型的逻辑波形数据,该逻辑波形数据以字符串表示；
步骤二、根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，根据逻辑波形数据生成供任意波形发生器发送的采样点数据；
步骤三、将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组；
步骤四、将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器并启动任意波形发生器；
步骤五、任意波形发生器产生波形并送至总线上。

2.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于所述故障注入测试数据信息包括：
a)数据位长度；
b)数据内容；
c)数据起始位；
d)数据停止位；
e)数据校验位，类型为奇校验/偶校验/无校验；
f)波特率；
g)高电平幅值；
h)低电平幅值；
i)占空比；
j)编码类型，包括归零码和非归零码；
k)差分类型，包括单端编码和差分编码。

3.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据分为以下三种情况：
a)若数据为非归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”1”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”0”；
b)若数据为单端归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”10”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”01”；
c)若数据为差分归零码，则根据逻辑波形数据中的前一位字符决定当前字符的值，二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”10”,若前一位字符为“0”，其值为“01”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”01”,若前一位字符为“0”，其值为“10”。

4.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据步骤如下：

1.  1)、检查是否有起始位，如无则直接跳至下一步，有则填写起始位；

1.  2)、填写数据位；

1.  3)、检查是否有检验位，如无则直接跳至下一步，有则填写检验位；

1.  4)、检查是否有停止位，如无则直接跳至下一步，有则填写停止位；

1.  5)、完成逻辑波形数据转换。

5.  根据权利要求4所述的一种串行总线故障注入装置，其特征在于步骤1.2)中填写数据位的填写步骤如下：

2.  1)、检查源数据编码方式是否为非归零码，如是跳转到2.2)，如否跳转到2.3)；

2.  2)、若源数据为1，则目标数据填写’1’,若源数据为0,则目标数据填写’0’，转至2.6)；

2.  3)、检查源数据编码方式是否为单极性归零码，如是跳转到2.4)，如否跳转到2.5)；

2.  4)、若源数据为1，则目标数据填写”10”，若源数据为0,则目标数据填写“01”，转到2.6)；

2.  5)、若源数据为1，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”10”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“01”；
若源数据为0，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”01”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“10”；

2.  6)、检查源数据该位是否为最后一位，如是结束任务，如否重复执行步骤2.1)、2.2)、2.3)、2.4)、2.5)。

6.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：
根据波特率和采样频率计算出逻辑波形数据每位占用的采样点个数，公式如下：
若数据编码方式为归零码，则：
采样点个数＝任意波形发生器采样频率/波特率；
若数据编码方式为非归零码，则：
采样点个数＝任意波形发生器采样频率/波特率/2。

7.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：
根据占空比数据计算逻辑波形数据每位调整后的采样点个数，公式如下：
调整后的采样点个数＝采样点个数x占空比。

8.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：
若信号是单端信号，则对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平；
若信号是差分信号，则TX+端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为0,对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平,对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为低电平；TX-端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为高电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为高电平。

9.  根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于任意波形发生器在对于差分信号能够同步送出差分波形。

说明书

说明书一种串行总线故障注入方法
技术领域
本发明涉及电子设备串行通信测试技术，特别是串行通信故障注入的技术领域。
背景技术
目前已有的串行通信测试技术，都只能进行产品的功能和性能测试，无法进行故障注入测试。故障注入测试的基本项目包括：电气性能的故障注入测试和信息的格式的故障注入测试。
现有的串行信号测试技术，采用通信协议芯片输出串行信号，幅度最低可调整为200mv。而故障注入技术要求故障注入信号可调整为0mv，并可进行步进最小为1mv的微调。
现有的串行信号测试技术，只提供波特率－3％～+3％容限范围内可编程，而故障注入技术要求故障信号在0Hz～2倍波特率范围内可编程。
现有的串行信号测试技术，由于串行数据通过通信芯片产生，只提供标准的串行信号，占空比不能调整，而故障注入技术要求产生占空比可变的串行数据。
现有的串行信号测试技术，由于串行数据通过通信芯片产生，只提供固定的编码方式。而故障注入技术基于任意波形发生器，可产生归零码和非归零码的信号。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种串行总线故障注入方法，可以为串行通信的故障注入测试提供可程控的故障注入信号。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种串行总线故障注入方法，包含以下步骤：
步骤一、将用户发送的故障注入测试数据信息转换为高低电平类型的逻辑波形数据,该逻辑波形数据以字符串表示；
步骤二、根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，根据逻辑波形数据生成供任意波形发生器发送的采样点数据；
步骤三、将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组；
步骤四、将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器并启动任意波形发生器；
步骤五、任意波形发生器产生波形并送至总线上。
依据上述特征，所述故障注入测试数据信息包括：
a)数据位长度；
b)数据内容；
c)数据起始位；
d)数据停止位；
e)数据校验位，类型为奇校验/偶校验/无校验；
f)波特率；
g)高电平幅值；
h)低电平幅值；
i)占空比；
j)编码类型，包括归零码和非归零码；
k)差分类型，包括单端编码和差分编码。
依据上述特征，故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据分为以下三种情况：
a)若数据为非归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”1”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”0”；
b)若数据为单端归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”10”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”01”。
c)若数据为差分归零码，则根据逻辑波形数据中的前一位字符决定当前字符的值，二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”10”,若前一位字符为“0”，其值为“01”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”01”,若前一位字符为“0”，其值为“10”。
依据上述特征，故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据步骤如下：
1.1)、检查是否有起始位，如无则直接跳至下一步，有则填写起始位；
1.2)、填写数据位；
1.3)、检查是否有检验位，如无则直接跳至下一步，有则填写检验位；
1.4)、检查是否有停止位，如无则直接跳至下一步，有则填写停止位；
1.5)、完成逻辑波形数据转换。
依据上述特征，步骤1.2)中填写数据位的填写步骤如下：
2.1)、检查源数据编码方式是否为非归零码，如是跳转到2.2)，如否跳转到2.3)；
2.2)、若源数据为1，则目标数据填写’1’,若源数据为0,则目标数据填写’0’，转至2.6)；
2.3)、检查源数据编码方式是否为单极性归零码，如是跳转到2.4)，如否跳转到2.5)；
2.4)、若源数据为1，则目标数据填写”10”,若源数据为0,则目标数据填写“01”；
2.5)、若源数据为1，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”10”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“01”；
若源数据为0，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”01”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“10”；
2.6)、检查源数据该位是否为最后一位，如是结束任务，如否重复执行步骤2.1)、2.2)、2.3)、2.4)、2.5)。
依据上述特征，逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：
根据波特率和采样频率计算出逻辑波形数据每位占用的采样点个数，公式如下：
若数据编码方式为归零码，则：
采样点个数＝任意波形发生器采样频率/波特率。
若数据编码方式为非归零码，则：
采样点个数＝任意波形发生器采样频率/波特率/2。
依据上述特征，逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：
根据占空比数据计算逻辑波形数据每位调整后的采样点个数，公式如下：
调整后的采样点个数＝采样点个数x占空比。
依据上述特征，逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：
若信号是单端信号，则对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平；
若信号是差分信号，则TX+端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为0,对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平,对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为低电平；TX-端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为高电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为高电平。
依据上述特征，任意波形发生器在对于差分信号能够同步送出差分波形。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
a)基于任意波形发生器技术，由控制器，任意波形发生器等部分组成，能实现波特率可编程和微调，信号幅度可编程，字格式可编程，信号占空比可编程，信号类型可编程。
b)使用该模块进行故障注入测试，有利于控制被测产品的质量。
c)目前市场上没有此类通信测试模块，该模块可满足串行通信故障注入测试的激励要求。
d)与使用SOC处理器一类技术方案相比，该技术使用灵活，幅值和波特率可调范围较大，可调整波形占空比，可产生归零码及非归零码的串行信号。
附图说明
图1为本发明的硬件结构图；
图2为本发明的流程示意图；
图3为本发明故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据流程图；
图4为本发明位数据填写流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明一种串行总线故障注入方法，其硬件结构如图1所示，主要包含控制器及任意波形发生器，其故障注入信号(TX+，TX-)的产生主要有以下几种：
a)波特率控制。
通过设置采样点的个数控制波特率。
波特率与采样点个数的关系为。
波特率＝任意波形发生器采样频率/采样点个数。
b)幅值控制。
通过设置采样值控制输出波形的幅值。
c)字格式控制和占空比设置。
通过设置采样点个数及采样值控制输出信号的字格式和占空比。
其技术指标有：
·波特率可编程范围：0～1Mbps。
·波形幅度可编程范围：-6V～6V。
·字格式可编程范围：字长、校验位、起始位，停止位。
·占空比可编程范围：0～100％。
·串行信号可编程类型：归零码，非归零码。
其实施方式如图2所示，包含如下步骤：
(1)系统加电后，用户向控制器发送故障注入测试数据信息。
故障注入测试数据包括：
a)数据位长度。
b)数据内容。
c)数据起始位，可选类型为0位或1位。
d)数据停止位，可选类型为0位或1位。
e)数据校验位，可选类型为奇校验/偶校验/无校验。
f)波特率。
g)高电平幅值。
h)低电平幅值。
i)占空比。
j)编码类型，包括归零码和非归零码。
k)差分类型，包括单端编码和差分编码。
(2)将数据转换为高低电平类型的逻辑波形数据，该逻辑波形数据以字符串表示。其中字符‘0’表示低电平，字符‘1‘表示高电平，例如“010101”表示一段由高低电平组成的数字波形，其内容为”低高低高低高”，逻辑波形数据的转换方法分为以下三种情况：
a)若数据为非归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”1”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”0”。
b)若数据为单端归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”10”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”01”。
c)若数据为差分归零码，则根据逻辑波形数据中的前一位字符决定当前字符的值，二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”10”,若前一位字符为“0”，其值为“01”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”01”,若前一位字符为“0”，其值为“10”。
逻辑波形数据转换算法如图3所示，包含以下步骤：
1.1)、检查是否有起始位，如无则直接跳至下一步，有则填写起始位；
1.2)、填写数据位；
1.3)、检查是否有检验位，如无则直接跳至下一步，有则填写检验位；
1.4)、检查是否有停止位，如无则直接跳至下一步，有则填写停止位；
1.5)、完成逻辑波形数据转换。
图3中的第i位数据填写方法如图4所示，包含以下步骤：
2.1)、检查源数据编码方式是否为非归零码，如是跳转到2.2)，如否跳转到2.3)；
2.2)、若源数据为1，则目标数据填写’1’,若源数据为0,则目标数据填写’0’，转至2.6)；
2.3)、检查源数据编码方式是否为单极性归零码，如是跳转到2.4)，如否跳转到2.5)；
2.4)、若源数据为1，则目标数据填写”10”,若源数据为0,则目标数据填写“01”，转至2.6)；
2.5)、若源数据为1，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”10”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“01”；
若源数据为0，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”01”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“10”；
2.6)、检查源数据该位是否为最后一位，如是结束任务，如否重复执行步骤2.1)、2.2)、2.3)、2.4)、2.5)
(3)控制器根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，将波形逻辑数据转换为供任意波形发生器发送的采样点数据。
计算方法如下：
a)根据波特率和采样频率计算出逻辑波形数据每位占用的采样点个数，
公式如下：
采样点个数＝任意波形发生器采样频率/波特率
b)根据占空比数据计算逻辑波形数据每位调整后的采样点个数，公式如下：
调整后的采样点个数＝采样点个数x占空比。
c)计算每个点的值，逻辑波形数据中，每位均对应一定数量的采样点，这些点具有相同的值，根据控制器输入的高电平和低电平，可计算这些点的值。
若信号是单端信号，则对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平。
若信号是差分信号，则TX+端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为0,对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平,对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为低电平。TX-端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为高电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为高电平。
(4)控制器将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组。
(5)波形数据发送，控制器将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器。若是差分信号，则需要将两组波形数据依次送往具有同步功能的任意波形发生器的两个通道。
(6)控制器启动任意波形发生器，产生波形并送至总线上。对于差分信号，任意波形发生器能够同步送出差分波形。
该技术已完成与被测设备的串行通信故障注入测试演示验证。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 104270211 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 7 0 2 1 1 A (21)申请号 201410562271.6 (22)申请日 2014.10.21 H04B 17/00(2006.01) (71)申请人中国航空无线电电子研究所地址 200233 上海市徐汇区桂平路432号 (72)发明人肖寅刘冬婷詹于杭 (74)专利代理机构上海和跃知识产权代理事务所(普通合伙) 31239 代理人杨慧 (54) 发明名称一种串行总线故障注入方法 (57) 摘要本发明公开了一种串行总线故障注入方法，包含以下步骤：一、将用户。

2、发送的故障注入测试数据信息转换为高低电平类型的逻辑波形数据, 该逻辑波形数据以字符串表示；二、根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，根据逻辑波形数据生成供任意波形发生器发送的采样点数据；三、将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组；四、将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器并启动任意波形发生器；五、任意波形发生器产生波形并送至总线上。本发明使用灵活，幅值和波特率可调范围较大，可调整波形占空比，可产生归零码及非归零码的串行信号。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页说明书5页附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (。

3、12)发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页 (10)申请公布号 CN 104270211 A CN 104270211 A 1/2页 2 1.一种串行总线故障注入方法，包含以下步骤：步骤一、将用户发送的故障注入测试数据信息转换为高低电平类型的逻辑波形数据, 该逻辑波形数据以字符串表示；步骤二、根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，根据逻辑波形数据生成供任意波形发生器发送的采样点数据；步骤三、将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组；步骤四、将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器并启动任意波形发生器；步骤五、任意波形发生。

4、器产生波形并送至总线上。 2.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于所述故障注入测试数据信息包括： a)数据位长度； b)数据内容； c)数据起始位； d)数据停止位； e)数据校验位，类型为奇校验/偶校验/无校验； f)波特率； g)高电平幅值； h)低电平幅值； i)占空比； j)编码类型，包括归零码和非归零码； k)差分类型，包括单端编码和差分编码。 3.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据分为以下三种情况： a)若数据为非归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为” 1”；二进制数据0对应。

5、逻辑波形数据中的1位字符，其值为”0”； b)若数据为单端归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”10”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”01”； c)若数据为差分归零码，则根据逻辑波形数据中的前一位字符决定当前字符的值，二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为” 1”,其值为” 10”,若前一位字符为“0”，其值为“01”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”01”,若前一位字符为“0”，其值为“10”。 4.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于故障注入测试数据信息转换为逻。

6、辑波形数据步骤如下： 1.1)、检查是否有起始位，如无则直接跳至下一步，有则填写起始位； 1.2)、填写数据位； 1.3)、检查是否有检验位，如无则直接跳至下一步，有则填写检验位； 1.4)、检查是否有停止位，如无则直接跳至下一步，有则填写停止位；权利要求书CN 104270211 A 2/2页 3 1.5)、完成逻辑波形数据转换。 5.根据权利要求4所述的一种串行总线故障注入装置，其特征在于步骤1.2)中填写数据位的填写步骤如下： 2.1)、检查源数据编码方式是否为非归零码，如是跳转到2.2)，如否跳转到2.3)； 2.2)、若源数据为1，则目标数据填写 1,若源数据为0,则目标。

7、数据填写 0，转至 2.6)； 2.3)、检查源数据编码方式是否为单极性归零码，如是跳转到2.4)，如否跳转到2.5)； 2.4)、若源数据为1，则目标数据填写”10”，若源数据为0,则目标数据填写“01”，转到 2.6)； 2.5)、若源数据为1，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”10”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“01”；若源数据为0，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”01”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“10”； 2.6)、检查源数据该位是否为最后一位，如是结束任务，如否重复执行步骤2.1)、2.2)、 2.3)、2.4)、2.5)。

8、。 6.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：根据波特率和采样频率计算出逻辑波形数据每位占用的采样点个数，公式如下：若数据编码方式为归零码，则：采样点个数任意波形发生器采样频率/波特率；若数据编码方式为非归零码，则：采样点个数任意波形发生器采样频率/波特率/2。 7.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：根据占空比数据计算逻辑波形数据每位调整后的采样点个数，公式如下：调整后的采样点个数采样点个数x占空比。 8.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于。

9、逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下：若信号是单端信号，则对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平；若信号是差分信号，则TX+端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为0,对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平,对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为低电平；TX-端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为高电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为高电平。 9.根据权利要求1所述的一种串行总线故障注入方法，其特征在于任意波形发生器在对于差分信号能够同步送出差。

10、分波形。权利要求书CN 104270211 A 1/5页 4 一种串行总线故障注入方法技术领域 0001 本发明涉及电子设备串行通信测试技术，特别是串行通信故障注入的技术领域。背景技术 0002 目前已有的串行通信测试技术，都只能进行产品的功能和性能测试，无法进行故障注入测试。故障注入测试的基本项目包括：电气性能的故障注入测试和信息的格式的故障注入测试。 0003 现有的串行信号测试技术，采用通信协议芯片输出串行信号，幅度最低可调整为 200mv。而故障注入技术要求故障注入信号可调整为0mv，并可进行步进最小为1mv的微调。 0004 现有的串行信号测试技术，只提供波特率3+。

11、3容限范围内可编程，而故障注入技术要求故障信号在0Hz2倍波特率范围内可编程。 0005 现有的串行信号测试技术，由于串行数据通过通信芯片产生，只提供标准的串行信号，占空比不能调整，而故障注入技术要求产生占空比可变的串行数据。 0006 现有的串行信号测试技术，由于串行数据通过通信芯片产生，只提供固定的编码方式。而故障注入技术基于任意波形发生器，可产生归零码和非归零码的信号。发明内容 0007 针对现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种串行总线故障注入方法，可以为串行通信的故障注入测试提供可程控的故障注入信号。 0008 本发明的发明目的通过以下技术方案实现： 0009 一种串。

12、行总线故障注入方法，包含以下步骤： 0010 步骤一、将用户发送的故障注入测试数据信息转换为高低电平类型的逻辑波形数据,该逻辑波形数据以字符串表示； 0011 步骤二、根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，根据逻辑波形数据生成供任意波形发生器发送的采样点数据； 0012 步骤三、将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组； 0013 步骤四、将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器并启动任意波形发生器； 0014 步骤五、任意波形发生器产生波形并送至总线上。 0015 依据上述特征，所述故障注入测试数据信息包括： 0016 a)数据位长度； 0。

13、017 b)数据内容； 0018 c)数据起始位； 0019 d)数据停止位； 0020 e)数据校验位，类型为奇校验/偶校验/无校验；说明书CN 104270211 A 2/5页 5 0021 f)波特率； 0022 g)高电平幅值； 0023 h)低电平幅值； 0024 i)占空比； 0025 j)编码类型，包括归零码和非归零码； 0026 k)差分类型，包括单端编码和差分编码。 0027 依据上述特征，故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据分为以下三种情况： 0028 a)若数据为非归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”1”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的。

14、1位字符，其值为”0”； 0029 b)若数据为单端归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”10”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”01”。 0030 c)若数据为差分归零码，则根据逻辑波形数据中的前一位字符决定当前字符的值，二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”10”,若前一位字符为“0”，其值为“01”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”01”,若前一位字符为“0”，其值为“10”。 0031 依据上述特征，故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据步骤如下： 0032 1.1。

15、)、检查是否有起始位，如无则直接跳至下一步，有则填写起始位； 0033 1.2)、填写数据位； 0034 1.3)、检查是否有检验位，如无则直接跳至下一步，有则填写检验位； 0035 1.4)、检查是否有停止位，如无则直接跳至下一步，有则填写停止位； 0036 1.5)、完成逻辑波形数据转换。 0037 依据上述特征，步骤1.2)中填写数据位的填写步骤如下： 0038 2.1)、检查源数据编码方式是否为非归零码，如是跳转到2.2)，如否跳转到2.3)； 0039 2.2)、若源数据为1，则目标数据填写1,若源数据为0,则目标数据填写0，转至2.6)； 0040 2.3)、检查源数据编码方式是。

16、否为单极性归零码，如是跳转到2.4)，如否跳转到 2.5)； 0041 2.4)、若源数据为1，则目标数据填写”10”,若源数据为0,则目标数据填写“01”； 0042 2.5)、若源数据为1，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”10”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“01”； 0043 若源数据为0，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”01”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“10”； 0044 2.6)、检查源数据该位是否为最后一位，如是结束任务，如否重复执行步骤2.1)、 2.2)、2.3)、2.4)、2.5)。 0045 依据上述特征，逻辑波形。

17、数据转换为采样点数据方法如下： 0046 根据波特率和采样频率计算出逻辑波形数据每位占用的采样点个数，公式如下： 0047 若数据编码方式为归零码，则： 0048 采样点个数任意波形发生器采样频率/波特率。 0049 若数据编码方式为非归零码，则：说明书CN 104270211 A 3/5页 6 0050 采样点个数任意波形发生器采样频率/波特率/2。 0051 依据上述特征，逻辑波形数据转换为采样点数据方法如下： 0052 根据占空比数据计算逻辑波形数据每位调整后的采样点个数，公式如下： 0053 调整后的采样点个数采样点个数x占空比。 0054 依据上述特征，逻辑波形数据转换为采样点。

18、数据方法如下： 0055 若信号是单端信号，则对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平； 0056 若信号是差分信号，则TX+端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为0,对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平,对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为低电平；TX-端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为高电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为高电平。 0057 依据上述特征，任意波形发生器在对于差分信号能够同步送出差分波形。 0058 与现有技术相比，本发明的。

19、有益效果在于： 0059 a)基于任意波形发生器技术，由控制器，任意波形发生器等部分组成，能实现波特率可编程和微调，信号幅度可编程，字格式可编程，信号占空比可编程，信号类型可编程。 0060 b)使用该模块进行故障注入测试，有利于控制被测产品的质量。 0061 c)目前市场上没有此类通信测试模块，该模块可满足串行通信故障注入测试的激励要求。 0062 d)与使用SOC处理器一类技术方案相比，该技术使用灵活，幅值和波特率可调范围较大，可调整波形占空比，可产生归零码及非归零码的串行信号。附图说明 0063 图1为本发明的硬件结构图； 0064 图2为本发明的流程示意图； 0065 图3为本。

20、发明故障注入测试数据信息转换为逻辑波形数据流程图； 0066 图4为本发明位数据填写流程图。具体实施方式 0067 下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。 0068 本发明一种串行总线故障注入方法，其硬件结构如图1所示，主要包含控制器及任意波形发生器，其故障注入信号(TX+，TX-)的产生主要有以下几种： 0069 a)波特率控制。 0070 通过设置采样点的个数控制波特率。 0071 波特率与采样点个数的关系为。 0072 波特率任意波形发生器采样频率/采样点个数。 0073 b)幅值控制。 0074 通过设置采样值控制输出波形的幅值。 0075 c)字格式控制和占空比设置。说明。

21、书CN 104270211 A 4/5页 7 0076 通过设置采样点个数及采样值控制输出信号的字格式和占空比。 0077 其技术指标有： 0078 波特率可编程范围：01Mbps。 0079 波形幅度可编程范围：-6V6V。 0080 字格式可编程范围：字长、校验位、起始位，停止位。 0081 占空比可编程范围：0100。 0082 串行信号可编程类型：归零码，非归零码。 0083 其实施方式如图2所示，包含如下步骤： 0084 (1)系统加电后，用户向控制器发送故障注入测试数据信息。 0085 故障注入测试数据包括： 0086 a)数据位长度。 0087 b)数据内容。 0088 c)数据。

22、起始位，可选类型为0位或1位。 0089 d)数据停止位，可选类型为0位或1位。 0090 e)数据校验位，可选类型为奇校验/偶校验/无校验。 0091 f)波特率。 0092 g)高电平幅值。 0093 h)低电平幅值。 0094 i)占空比。 0095 j)编码类型，包括归零码和非归零码。 0096 k)差分类型，包括单端编码和差分编码。 0097 (2)将数据转换为高低电平类型的逻辑波形数据，该逻辑波形数据以字符串表示。其中字符0表示低电平，字符1表示高电平，例如“010101”表示一段由高低电平组成的数字波形，其内容为”低高低高低高”，逻辑波形数据的转换方法分为以下三种情况： 00。

23、98 a)若数据为非归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”1”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的1位字符，其值为”0”。 0099 b)若数据为单端归零码，则二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”10”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，其值为”01”。 0100 c)若数据为差分归零码，则根据逻辑波形数据中的前一位字符决定当前字符的值，二进制数据1对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”10”,若前一位字符为“0”，其值为“01”；二进制数据0对应逻辑波形数据中的2位字符，若前一位字符为”1”,其值为”01”,若前一位字。

24、符为“0”，其值为“10”。 0101 逻辑波形数据转换算法如图3所示，包含以下步骤： 0102 1.1)、检查是否有起始位，如无则直接跳至下一步，有则填写起始位； 0103 1.2)、填写数据位； 0104 1.3)、检查是否有检验位，如无则直接跳至下一步，有则填写检验位； 0105 1.4)、检查是否有停止位，如无则直接跳至下一步，有则填写停止位； 0106 1.5)、完成逻辑波形数据转换。 0107 图3中的第i位数据填写方法如图4所示，包含以下步骤：说明书CN 104270211 A 5/5页 8 0108 2.1)、检查源数据编码方式是否为非归零码，如是跳转到2.2)，如否跳转。

25、到2.3)； 0109 2.2)、若源数据为1，则目标数据填写1,若源数据为0,则目标数据填写0，转至2.6)； 0110 2.3)、检查源数据编码方式是否为单极性归零码，如是跳转到2.4)，如否跳转到 2.5)； 0111 2.4)、若源数据为1，则目标数据填写”10”,若源数据为0,则目标数据填写“01”，转至2.6)； 0112 2.5)、若源数据为1，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”10”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“01”； 0113 若源数据为0，且目标数据中的前一位数据是”1”，则目标数据填写”01”,若前一位数据为”0”，则目标数据填写“10。

26、”； 0114 2.6)、检查源数据该位是否为最后一位，如是结束任务，如否重复执行步骤2.1)、 2.2)、2.3)、2.4)、2.5) 0115 (3)控制器根据测试系统要求的波特率和幅值以及占空比，将波形逻辑数据转换为供任意波形发生器发送的采样点数据。 0116 计算方法如下： 0117 a)根据波特率和采样频率计算出逻辑波形数据每位占用的采样点个数， 0118 公式如下： 0119 采样点个数任意波形发生器采样频率/波特率 0120 b)根据占空比数据计算逻辑波形数据每位调整后的采样点个数，公式如下： 0121 调整后的采样点个数采样点个数x占空比。 0122 c)计算每个点的值，逻辑。

27、波形数据中，每位均对应一定数量的采样点，这些点具有相同的值，根据控制器输入的高电平和低电平，可计算这些点的值。 0123 若信号是单端信号，则对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平。 0124 若信号是差分信号，则TX+端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为0,对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为高电平,对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为低电平。TX-端的值计算方法是：对应逻辑波形数据为-1的采样点，其值为高电平，对应逻辑波形数据为1的采样点，其值为低电平，对应逻辑波形数据为0的采样点，其值为高电平。 0125 (。

28、4)控制器将逻辑波形数据每位对应的采样点按照位顺序合并为连续的波形数据采样点数组。 0126 (5)波形数据发送，控制器将波形数据采样点数组通过并行总线送至任意波形发生器。若是差分信号，则需要将两组波形数据依次送往具有同步功能的任意波形发生器的两个通道。 0127 (6)控制器启动任意波形发生器，产生波形并送至总线上。对于差分信号，任意波形发生器能够同步送出差分波形。 0128 该技术已完成与被测设备的串行通信故障注入测试演示验证。说明书CN 104270211 A 1/3页 9 图1 图2 说明书附图CN 104270211 A 2/3页 10 图3 说明书附图CN 104270211 A 10 3/3页 11 图4 说明书附图CN 104270211 A 11 。

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