1 车速传感器功用测验渠道简介
车速传感器是电控轿车的要害部件，其功用好坏直接关系到发动机怠速和变速器操控，因而，有必要对其各项功用进行全面严厉的测验。而这一系列的功用测验又有赖于一个安稳、高效的测验渠道。传统测验渠道一般选用由测验设备、测验操作台计算机和后台管理计算机组成的三级体系结构，如图1所示。
在此测验渠道中，测验设备一般只供给串行通讯接口(如RS-232、RS-485等)，无法直接接入管理计算机地点局域网(如最常用的Ethernet)。所以，整个体系有必要经过一个测验操作台计算机将上层局域网和底层串行总线网络衔接起来以确保实测数据(各项功用指标数据)的顺畅上传和测验操作指令(如车速传感器耐温测验、动／静态特性测验)的精确下达。为此不但要增设测验操作台计算机作业站，一起还有必要装置各种串行口通讯卡、以太网网卡和相应的板卡驱动程序，开发包含串行口通讯模块和以太网通讯模块的测控软件。由此可见，因为通讯接口和协议的不兼容，使得传统车速传感器功用测验渠道不只软硬件出资本钱高，体系结构杂乱，调试和保护作业量大，并且管理计算机和测验设备间的数据传输要经过中转，传输进程显得过于杂乱。
2 依据串行口-以太网桥的测验渠道
经过对图1所示测验渠道的研讨，发现形成体系渠道本钱高、结构杂乱、中心处理进程繁复的底子原因是底层各测验设备和上层局域网通讯接口、协议的不兼容。一般来说，底层测验设备需传输的数据量很小，大多只供给通讯间隔短、本钱低的串行口(如RS-232、RS-485)；而上层的局域网大多选用以太网。所以针对此类使用，能够开发一种依据微处理器的嵌入式串行口-以太网桥完结协议转化，直接将各种仅支撑串行口的测验设备接入以太网，完结各测验设备与管理计算机局域网的无缝衔接，简化数据传输进程。
引进嵌入式串行口-以太网桥后的车速传感器功用测验渠道结构如图2所示。
比较图1所示的传统测验渠道，新测验渠道下的串行口-以太网桥担任完结串行口测验设备和以太网之间的协议转化(即在底层完结串行帧数据和以太网帧数据的格局转化)，完结了各测验设备和以太网的无缝衔接，简化了数据传输进程。测验人员能够在远端经过上层管理计算机直接下达各种测验指令来操控各测验设备完结传感器各项功用指标的测验；而各项实测数据也能从各测验设备直接传送到后台管理计算机进行处理；然后使后台管理计算机能以多任务办法一起完结前台测验设备操控和后台数据处理(如数据报表统计分析，图形曲线显现和数据库更新)，成为渠道中的管控一体化作业站，省去了原渠道中的测验操作台计算机作业站，测验人员也不用再亲临现场进行各种测验操作，极大地下降了作业强度。这样一来，不只使体系本钱大为下降、体积大为缩小、结构愈加简略，一起将前台测验操控和后台数据处理会集于一台计算机，完结了管控一体化，节省了人力资源，使得体系的软硬件资源得到了最大极限的使用。
3 串行口-以太网桥规划
经过新旧测验渠道比照，能够看到测验设备和后台管理计算机两大部件在功用和本钱上根本相同。所以新测验渠道的功用好坏和本钱凹凸很大程度上取决于新引进的嵌入式串行口-以太网桥的功用和本钱。现在嵌入式产品市场上此类网络设备大多是依据高级微处理器和实时操作体系开发的，其价格昂贵，且供给的串行口也只要1～2个，不适合需将多个串行口设备会集接人以太网，一起又要操控本钱的使用场合。本文依据这类详细的使用需求在8位微操控器渠道上规划了一种供给多个串行口的低本钱嵌入式串行口-以太网桥。下面临其硬件和软件体系规划进行介绍。
3.1 硬件体系规划
完结本体系所用串行口-以太网桥的功用，需求进行多个串行口设备的以太网接人，以及串行通讯协议和以太网通讯协议的彼此转化。所以硬件电路规划首要包含多路串行口电路模块和以太网接口电路模块规划。本文硬件体系计划选用ST公司的工业级SoC型微操控器μPSD3254和Realtek公司的高功用以太网操控器RTL8019AS两大中心器材进行电路规划。硬件体系规划如图3所示。
其间μPSD3254是一款由8051内核模块和PSD模块构成的具有SoC特征的增强型高速微操控器。晶振频率最高可达40MHz，芯片内的PSD模块为用户供给了丰厚的可装备存储器资源(256KB主Flash、32KB次Flash及32KB的SRAM)、灵敏的DPLD地址译码电路以及3000门的CPLD模块电路，片内硬件看门狗大大提高了体系可靠性，芯片自带JTAG接口支撑ISP在体系编程，方便了程序调试和下载；而RTL8019AS是一款十分老练的依据ISA总线、NE2000兼容的高性价比10M以太网操控器，其自身能完结以太网协议处理，只需和微操控器进行简略衔接即可完结以太网通讯；别的硬件电路还包含MAX232电平转化器和20F001N网络滤波器等少量外围器材。整个硬件体系仅由4、5个芯片构成，结构简略紧凑，可靠性高，本钱低价。下面从三方面给出硬件电路的详细规划。
3.1.1 PSD模块装备规划
微操控器μPSD3254的PSD模块使得硬件电路的规划大为简化。它自身供给的两块大容量Flash以及SRAM(支撑后备电池)使用户无需再进行外部程序／数据存储器扩展。一起PSD模块中的DPLD子模块为Flash和SRAM供给了灵敏的地址译码，CPLD子模块可供用户规划一些简略的组合／时序逻辑电路。本规划依据详细使用需求，对PSD模块装备如下：
(1) 主Flash扇区0(fs0)装备在程序存储器的0000H～FFFFH空间；
(2) 主Flash扇区1(fsl)装备在程序存储器的8000H～7FFFH空间；
(3) SRAM(rs0)装备在外部数据存储器的0000H～7FFFH空间；
(4) CPLD的PA口和PB口被别离规划为两个多路转化器，以供串行通讯时进行信道切换。
3.1.2 串行口扩展规划
由图2可知，车速传感器功用测验渠道中四个仅支撑串行口的测验设备(别离担任耐温、转速、传感器静态特性和动态特性的测验)要一起接人嵌入式串行口-以太网桥，而微操控器μPSD3254自身只供给两个串行口(uart0、uart1)，所以有必要进行串行口扩展。一种简略的扩展办法是使用单片机I／O端口操控多路转化器(如CD4052)进行串行口扩展(图3)，完结了一点对多点分时串行口通讯。依据微操控器μPSD3254的I／O端口资源状况，依此办法体系最多可扩展32个串行口。依据此思路并结合测验渠道的详细使用需求，使用μPSD3254的CPLD模块规划了两个二选一的多路转化器，然后不只将两个串行口扩展为四个(uart00、uart01和uart10、uart11)，并且省去了多路转化器芯片。别的，电平转化器完结TTL—RS232电平转化，这样就为四个测验设备供给了四个规范RS-232串行口供其接入串行口-以太网桥。
