基于IEEE1149.4的混合信号边界扫描测试控制器设计

简要介绍了IEEE1149.4混合信号测试总线及其特点,并根据该标准定义的测试结构对混合信号电路的测试方法进行研究,设计出符合IEEE1149.4标准的边界扫描控制器及其验证电路,实验结果表明该测试控制器能实现对混合信号电路板的测试,大大提高了混合信号电路板的可观性和可控性。

基于IEEE1149.4标准TAP控制器的设计

随着电子技术的飞速发展,电路的集成度越来越高,使其测试面临越来越多的问题。目前,可测性设计已成为解决测试问题的主要手段之一,而边界扫描技术是众多可测性设计方法中使用较为广泛的一种。在基于IEEE1149.4标准的混合信号电路的可测性设计中,测试访问口(test access port,TAP)控制器设计的地位比较突出,是非常重要的一环。本文从标准要求出发,对TAP控制采用硬件描述语言加以实现并进行了仿真验证,从仿真结果看该设计是正确可行的。

IEEE1149.4测试系统的研究与设计

分析了符合IEEE1149.4标准IC的工作机制及其对测试系统的功能需求,设计了符合IEEE1149.4标准的测试系统,重点论述了IEEE1149.4测试系统的设计方案。测试系统的仿真和运行表明,该系统具有对系统级、PCB级和芯片级电路进行简单互连测试、差分测试和参数测试等功能,设计方案正确,结构简单。

基于IEEE1149.4的差分测试方法的研究与应用

IEEE1149.4标准(DOT4)为解决数模混合电路的边界扫描测试提供了有效的方法,对于数模混合差分电路的互联测试,一直是数模混合电路中互联测试的重点之一,介绍了一种基于此标准的差分互联电路的测试方法以及差分模拟边界扫描单元的应用,对混合差分电路实现了简单互联和扩展互联的边界扫描测试,从而提高了差分电路互联测试的能力。

基于IEEE1149.1及IEEE1149.4标准的测试技术研究

随着电子技术的飞速发展,电路的集成度越来越高,使其测试面临越来越多的问题。可测性设计成为解决测试问题的主要手段之一,而边界扫描技术是众多可测性设计方法中使用较为广泛的一种。在深入研究IEEE1149.1及IEEE1149.4标准的基础上,对基于边界扫描可测性结构进行了探索,具有重要的理论价值和实际意义。

基于IEEE1149.4标准的模拟电路故障诊断研究

随着电子系统的集成度越来越高,内部结构越来越复杂,传统的物理探针已经无法满足测试要求。简要介绍了IEEE1149.4标准和支持向量机理论基础,提出了一种基于IEEE1149.4标准的模拟电路故障诊断方案。该方法利用SVM实现故障检测,结合电路分块方法和IEEE1149.4标准中的开关矩阵对电路分块,实现故障定位。最后对此方法的可行性和准确性进行了仿真验证,结果表明此方法在准确判断电路是否存在故障的同时,也能实现故障定位,达到误判率为零的结果 。

IEEE1149.4模拟和混合信号测试总线标准

模拟和混合信号边界扫描标准(IEEE1149.4)是针对电路板级外部分立元件的测试而发展起来的,该标准与IEEE1149.1兼容,另外,在此基础上,IEEE1149.4又增加了两根线,用来控制模拟信号。目前1149.4的标准,不但应用在传统的电路板上,在混合信号集成电路甚至包含混合信号的SoC系统芯片上,都有应用。本文主要描述该测试标准的基本架构,提出系统测量方法及应用实例,希望对于该标准在国内的应用有一定推广意义。

基于IEEE1149.4的测试方法研究

根据混合信号边界扫描测试的工作机制 ,提出了符合 1149.4标准的测试方法 。

基于IEEE1149.4的模拟集成电路性能测试技术研究

针对模拟集成电路内建自测试困难和故障诊断约束条件复杂的问题,设计了基于IEEE1149.4边界扫描标准的模拟集成电路性能测试系统;该方案扩展了标准中的模拟边界扫描模块和测试总线电路,并由控制器内部向被测电路施加激励,通过充分利用电路系统中已有数模混合资源,在添加极少的电路元件的基础上,实现了基于FPGA的模拟集成电路性能测试系统;实验选取集成滤波芯片MAX292被测电路测试,其频率特性的测试结果误差均小于5%,表明了该测试方案的正确性、系统测试的有效性和通用性。

基于IEEE 802.1AS的多跳时钟同步算法与系统实现

针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳主时钟并生成冗余时钟序列表;最后,利用FPGA(Field Programmable Gate Array)平台设计并实现冗余时钟同步系统,同时搭建真实网络环境对所提方法进行测试.结果表明,相较于现有方法,时钟同步精度提升了68%,主时钟失效后重新同步所需收敛时间减小了60%.

IEEE 802.15.4非信标使能模式在车联网中的性能评估

车联网是车与车之间广泛使用的网络技术,是车与车之间经济、高效的通讯渠道。IEEE 802.15.4由一层简单物理层和一层节能型介质访问控制层所组成,是当前所有通讯标准中车联网网络的最佳选择。基于此,这里选择适合车联网的IEEE 802.15.4非信标使能模式作为分析模型,将其应用于车联网中,具体包含非饱和通讯量模式和大型网络,并分别研究了IEEE 802.15.4适合车联网的非信标使能模式的性能,这对车辆积极调整广播速度,在车与车之间联网通讯中取得更高的成功具有一定的参考价值。

基于无迹卡尔曼滤波的精密时钟同步算法

工业以太网中,各设备对时钟同步精度的要求越来越高。以IEEE1588协议理论为基础,设计一种基于无迹卡尔曼滤波的时钟同步算法。通过对PTP得到的时间差进行观测,获取对下一个周期时钟偏差、时钟频率的估计值,使用该估计值校正从时钟频率和时钟偏差,以保证时钟同步。实验证明,该方法能够有效提高时钟同步精度。

基于PER-DDPG算法的城市轨道交通越区切换研究

针对传统IEEE802.11越区切换方式存在较高的切换延时以及乒乓切换等问题,提出深度强化学习(Deep Q-Network,DQN)越区切换算法。通过对列车运行的特征状态信息进行提取输入,考虑列车运行速度及场强、切换阈值等动态信息构建越区切换模型。同时针对算法时间成本复杂度及稳定性,采用优先经验回放深度确定性策略梯度(Prioritized Experience Replay-Deep Deterministic Policy Gradient,PER-DDPG)算法,将列车状态空间信息传输至PER-DDPG网络中进行优化分析。结果表明基于PER-DDPG算法优化后的列车越区切换模型使用该算法时间计算成本降低,数据包传输延时约降低55%。

无人战车中时钟同步技术的研究

时钟同步技术应用于无人战车是目前无人战车实时性的发展趋势。通过分析无人战车中对于时钟同步技术的需求,以及比较用于无人战车的主要时钟同步技术协议IEEE 1588、SAE AS6802和IEEE 802.1AS,提出将AS6802中的容错机制增加到IEEE802.1AS中,即将时钟监测技术、路径冗余技术和主时钟冗余技术应用到IEEE802.1AS中,最终实现在保持高精度时钟同步,提高其可靠性。

Lw-PTP:面向MCU的轻量级精确时钟同步协议实现技术

在嵌入式网络系统中,实现精确的时钟同步对于事件排序、实时通信、同步采样和驱动等应用至关重要.PTP作为IEEE1588标准定义的精确时钟同步协议,因同步精度高、稳定性好等特点逐渐成为嵌入式网络系统的主流支持协议.然而,嵌入式网络系统因成本、体积和功耗等方面的约束,其核心部件—微控制器(MCU)的计算和存储资源有限.现有PTP协议并未专门针对嵌入式网络系统进行定制优化,在部署时可能会超出部分MCU的计算和存储资源上限.针对上述挑战,本文提出了一种面向MCU的轻量级精确时钟同步协议实现技术—Lw-PTP,采用共享存储机制减少数据处理过程中的拷贝,并使用移位操作实现的近似计算处理替换部分精确计算处理,从而减少对计算和存储资源的占用.实验结果表明,在相同条件下,Lw-PTP相比于与传统PTP实现,能够降低至少20%的存储资源开销和至少60%的计算资源开销,同时仍然能够实现数十纳秒级高精度时钟同步.

基于IEEE 1451.5标准的风力发电机状态监控系统设计

针对现有风力发电机监控系统的传感器接口复杂、系统传输协议不规范问题,设计一种基于IEEE 1451.5标准的风力发电机状态监控系统。系统主要由无线智能变送器(WTIM)、网络适配器(NCAP)、云平台和上位机构成。WTIM基于IEEE 1451.5协议实现传感器数据采集标准化,实现用于传感器的电子数据表格(TEDS)。云平台基于消息队列遥测传输(MQTT)搭建中间件供NCAP与上位机通信,上位机实现远程监控。经过测试,该系统可通过远程上位机对风机状态实时监控,在风力发电行业中具有一定的使用价值。

Modbus-RTU协议的浮点数传输设计

为解决Modbus-RTU通信协议中保持寄存器不能直接传递高精度浮点数的问题,设计了一种共用体数据结构,定义联合变量,将浮点数和对应的存储数组共享同一内存空间,发送端用浮点数二进制码的方式传输浮点数,接收端再用浮点数的格式读取这4个字节内的数值,实现Modbus-RTU协议的浮点数传输设计。该方法经多次数据传输测试,可同时发送多个不同精度的浮点数,数据传输简单、高效。该方法可应用于需要采用Modbus-RTU协议进行多个浮点数数据传输且精度不同的通信系统中。

基于IEEE1588的多路可调同步时钟板设计与实现

为了进一步提高电力系统变电站分布式传感设备信号采集的同步性和时钟的同步精度,设计了一款时钟同步板,实现了软硬件结合的IEEE1588高精度时钟同步系统。时钟板采用卫星授时,为系统提供低抖动、高精度的同步时钟源。采用LS1012A作为主控制器,通过运行PTPdv2软件实现了本地时钟调节等算法。采用88E1512实现了SerDes接口硬件时间戳的标定,降低信号在传输过程中的延迟,提高了千兆以太网下时钟同步的精度。经过测试,该时钟板实现了优于±50 ns误差的时钟同步,为变电站的传感监测设备的同步时钟提供了解决方案。

基于RT-thread的精确时间同步系统设计

分布式智能采集终端需要一致的时间基准,用于多种数据和事件的时间标记。为满足智能采集终端对高精度时间同步的需求,选择IEEE 1588精确时间同步协议实现时间同步;设计基于纯国产32 bit双核微控制器HPM6750和以太网收发器RTL8211FS(I)-VS的精确时间同步系统,选用国产开源嵌入式实时操作系统RT-thread操作系统,实现在物理层获取时间戳来运行IEEE 1588协议;构建测试平台对该时间同步系统进行主从时钟同步精度测试。测试结果表明,设计在物理层获取时间戳时达到的时间同步精度在±250 ns以内,与在数据链路层获取时间戳时达到±10μs的时间同步精度相比较,有效提高了时间同步精度,可广泛应用于对时间同步精度有较高要求的智能采集终端。

IEEE标准接地网设计及计算示例

随着“一带一路”的推进,国外设计项目日益增多,大部分项目技术合同对接地设计均要求满足IEEE标准。本文通过印度尼西亚某燃煤电站主接地网的设计计算示例,对按照IEEE接地标准设计的接地网设计思路进行简述。