Устройство сопряжения

Устройство сопряжения относится к области автомобильной электроники, в частности к технологическим средствам отладки, контроля и испытаний электронных блоков, и предназначено для формирования и считывания тестовых аналоговых и дискретных сигналов, предназначенных для проверки электронных блоков из состава электронной системы управления автомобиля при проведении отладки, контроля и испытаний с возможностью управления силовыми аналоговыми, дискретными и частотными выходами и считывания значений дискретных и аналоговых входов этих блоков по каналу CAN. Технический результат, заключающийся в реализации назначения полезной модели, достигается тем, что в устройство сопряжения, содержащее, блоки питания цифровой и аналоговой частей, блок интерфейсов связи, блоки аналоговых и дискретных входов и выходов и микроконгроллер, введены блок частотных выходов, а также импульсный преобразователь напряжения, формирователь сигнала «сброс» и генератор тактовой частоты, причем, блок интерфейсов связи содержит приемопередатчики RS-232 и CAN, блок аналоговых выходов содержит блоки аналоговых выходов с регулируемым напряжением и имитации резистивных датчиков, блок дискретных входов содержит блоки имитации нагрузки и короткого замыкания и обрыва, блок дискретных выходов содержит блоки ключей с коммутацией на «землю» и на «питание». 4 з.п. ф-лы, 4 илл.

Полезная модель относится к области автомобильной электроники, в частности к технологическим средствам отладки, контроля и испытаний электронных блоков, и предназначена для формирования и считывания тестовых аналоговых и дискретных сигналов, предназначенных для проверки электронных блоков из состава электронной системы управления при проведении отладки, контроля и испытаний с возможностью управления силовыми аналоговыми, дискретными и частотными выходами и считывания значений дискретных и аналоговых входов этих блоков по каналу CAN.

Известное устройство сопряжения (см. патент РФ 2148273, МПК 7 G06F 13/00, G06F 3/00, Устройство сопряжения /Акционерное общество «АвтоВАЗ» (RU), заявка 98115968/09, заявл. 24.08.1998, опубл. 27.04.2000) содержит блок управления, блок синхронизации, состоящий из последовательно соединенных генератора пачки импульсов и линии задержки, регистры последовательно-параллельные, регистр режимов, блок гальванической развязки, состоящий из оптронов с первого по седьмой, усилитель буферный, соединитель, источник опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь (далее - АЦП) с последовательным интерфейсом и усилителем, коммутатор аналоговых сигналов, цифро-аналоговый преобразователь (далее - ЦАП) с последовательным интерфейсом, источник эталонных напряжений.

Заявленное устройство позволяет тестировать АЦП с помощью встроенного источника эталонных напряжений и ЦАП. Для этого блок управления инициализирует коммутатор. После чего первый последовательно-параллельный регистр программируется на параллельно-последовательный режим и в него записывается управляющее слово для коммутатора, в регистр режимов записывается управляющее слово для включения второго последовательно-параллельного регистра. Сигнал включения поступает на второй последовательно-параллельный регистр через шестой оптрон и буферный усилитель. Далее запускается генератор пачки импульсов, с выхода которого импульсы передают управляющее слово коммутатора через второй оптрон во второй последовательно-параллельный регистр. Для синхронизации передачи используются импульсы генератора пачки импульсов, задержанные линией задержки, которые поступают во второй последовательно-параллельный регистр через третий оптрон. Эти синхронизирующие импульсы подаются также на ЦАП и на АЦП. Опорное напряжение из источника опорного напряжения поступает в АЦП через его усилитель и в соединитель, откуда оно может быть подано в ЦАП. Управляющее слово из второго последовательно-параллельного регистра в параллельном виде поступает в коммутатор, который подключает один из аналоговых сигналов, проходящих через соединитель, на вход усилителя АЦП. После этого выполняются циклы цифро-аналогового преобразования и аналого-цифрового преобразования. Для запуска цикла аналого-цифрового преобразования в регистр режимов записывается управляющий сигнал. Этот сигнал проходит через седьмой оптрон и буферный усилитель в АЦП. По окончании цикла аналого-цифрового преобразования в регистр режимов записывается управляющее слово для включения АЦП. Сигнал включения поступает в АЦП через четвертый оптрон и буферный усилитель. Первый последовательно-параллельный регистр программируется на последовательно-параллельный режим путем записи управляющего слова из блока управления и запускается генератор пачки импульсов. В результате этого информация из АЦП перемещается в первый последовательно-параллельный регистр через первый оптрон и считывается в блок управления. Аналогичные действия производятся относительно всех аналоговых сигналов периферийных устройств, подключенных к входу устройства сопряжения. Для запуска цикла цифро-аналогового преобразования первый последовательно-параллельный регистр программируется на параллельно-последовательный режим и в него записывается информационное слово для ЦАП. В регистр режимов записывается сигнал включения ЦАП. Этот сигнал проходит через пятый оптрон и буферный усилитель. Далее запускается генератор пачки импульсов, и информация с выхода первого последовательно-параллельного регистра через второй оптрон поступает в ЦАП. Через некоторое время аналоговое напряжение с выхода ЦАП поступает через соединитель на выход устройства сопряжения.

Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели, следующие: источник опорного напряжения и коммутатор аналоговых сигналов.

Из известных причин, препятствующих получению технического результата, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, можно указать следующие:

- отсутствие возможности тестировать испытуемый электронный блок на устойчивость к большим (повышенным) нагрузкам, короткому замыканию и способность определять обрыв в цепях дискретных сигналов, так как для этого необходимо дополнительно реализовать цепи ввода дискретных сигналов с возможностью формирования эквивалента нагрузки, короткого замыкания и состояния обрыва, что, скорее всего, приведет к необходимости внесения изменений в алгоритм работы устройства и его схемную реализацию, что, в свою очередь, приведет к существенному изменению и усложнению устройства;

- отсутствие ввода-вывода сигналов разовых команд (дискретных сигналов), так как в аналоге не реализованы цепи ввода/вывода дискретных сигналов, формирование этих сигналов с помощью АЦП и ЦАП не позволит получить требуемые электрические параметры, а дополнительная реализация цепей ввода/вывода дискретных сигналов может привести к тем же последствиям, что и при дополнительной реализации цепей ввода дискретных сигналов с возможностью формирования эквивалента нагрузки, короткого замыкания и состояния обрыва (см. выше);

- отсутствие вывода сигналов переменной частоты, так как отсутствует аппаратная реализация формирования частотных сигналов, необходимая для обеспечения точных параметров генерируемого сигнала, а ее введение в известную схему сопряжения приведет к последствиям, описанным выше;

- отсутствие возможности взаимодействия с персональной электронной вычислительной машиной (далее - ПЭВМ) по цифровым каналам связи, например, CAN, так как дополнительно требуются контроллер и приемо-передатчик интерфейса CAN, что, в свою очередь, приведет к необходимости реализации блока управления на базе микроконтроллера, т.е. к последствиям, описанным выше;

- отсутствие возможности непосредственного подключения дискретных сигналов от электронных блоков из состава электронных систем управления, так как использование для этих целей аналоговых интерфейсов не обеспечивает формирование требуемых электрических параметров сигналов и требуемого быстродействия и т.д., введение цепей ввода/вывода дискретных сигналов усложнит устройство, формирование этих сигналов с помощью АЦП и ЦАП не позволит получить требуемые электрические параметры, все в совокупности вместе взятое приводит к тем же последствиям, что описаны выше.

Известно устройство ввода-вывода, предназначенное для обработки аналоговых и дискретных сигналов, которое может быть использовано для сопряжения различных вычислительных систем с исполнительными устройствами и датчиками, использующими как аналоговые сигналы, так и разовые команды (см. патент РФ 2221267, МПК 7 G06F 3/00, G06F 17/40, Устройство ввода-вывода/ Общество с ограниченной ответственностью «Авионика-Вист» (RU), заявка 2002113612/09, заявл. 24.05.2002, опубл. 10.01.2004). Изобретение позволяет наряду с вводом-выводом аналоговых сигналов ввод-вывод сигналов разовых команд (дискретных сигналов) и надежное формирование команды через заданный интервал (интервалы) времени. Для этого устройство ввода-вывода содержит приемопередатчик магистрального канала информационного обмена, контроллер магистрального канала информационного обмена, микроЭВМ, дешифратор, два триггера, буферный элемент, аналого-цифровой преобразователь, мультиплексор, многоканальный цифроаналоговый преобразователь, приемник разовых команд, формирователь разовых команд, внутреннюю магистраль информационного обмена, трехканальный таймер и мажоритарную схему, объединенные соответствующими связями.

Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели, следующие: приемопередатчик магистрального канала информационного обмена, приемник разовых команд, формирователь разовых команд.

Из известных причин, препятствующих получению технического результата, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, можно указать следующие:

- отсутствие возможности тестировать испытуемый электронный блок на устойчивость к большим (повышенным) нагрузкам, короткому замыканию и способность определять обрыв в цепях дискретных сигналов, так как для этого необходимо дополнительно реализовать цепи ввода дискретных сигналов с возможностью формирования эквивалента нагрузки, короткого замыкания и состояния обрыва, что значительно усложнит устройство;

- отсутствие вывода сигналов переменной частоты, так как отсутствует аппаратная реализация формирования частотных сигналов, необходимая для обеспечения точных параметров генерируемого сигнала, а ее введение в известную схему сопряжения различных вычислительных систем с исполнительными устройствами и датчиками приведет к существенному ее изменению и усложнению;

- отсутствие возможности взаимодействия с ПЭВМ по цифровому каналу связи CAN, так как для осуществления этой возможности требуется дополнительная реализация контроллера и приемо-передатчика интерфейса CAN, а использование для связи канала ГОСТ 52070-2003 приведет к существенному усложнению устройства, повышению стоимости изделия и увеличению массогабаритных характеристик изделия.

Известно устройство сопряжения, работающее в составе автоматизированной системы диагностирования цифровых устройств (см. полезную модель РФ 91183, МПК G01R 31/00 (2006.01), G06F 11/00 (2006.01), Автоматизированная система диагностирования цифровых устройств / Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное предприятие «АДВЕНТ» (RU), заявка 2009135680/22, заявл. 21.09.2009, опубл. 27.01.2010), которое может быть принято за прототип. Устройство сопряжения состоит из центрального интерфейсного контроллера, блока питания с контролем потребления, блока аналоговых и электромагнитных входов, блока цифровых интерфейсов и блока аналоговых и электромагнитных выходов. Центральный интерфейсный контроллер содержит, в свою очередь, интерфейсный модуль, устройства управления блоком аналоговых и электромагнитных входов, управления блоком цифровых интерфейсов и управления блоком аналоговых и электромагнитных выходов. Блок питания с контролем потребления содержит формирователь выходных напряжений питаний и блок контроля потребления. Блок аналоговых и электромагнитных входов содержит блоки аналоговых входов и контроля электромагнитного поля. Блок цифровых интерфейсов содержит модули цифровых выходов и цифровых входов, каждый из которых, в свою очередь состоит из блока шинных формирователей, шин адреса, данных и управления, дешифратора, селектора, буферных элементов. Блок аналоговых и электромагнитных выходов состоит из формирователя электромагнитного поля и блока аналоговых выходов, содержащего формирователи напряжения и тока.

Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели, следующие: формирователь выходных напряжений питаний, блок аналоговых входов, модуль цифровых выходов, модуль цифровых входов, блок аналоговых выходов, центральный интерфейсный контроллер.

Из известных причин, препятствующих получению технического результата, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, можно указать следующие:

- отсутствие возможности тестировать испытуемый электронный блок на устойчивость к большим (повышенным) нагрузкам, короткому замыканию и способность определять обрыв в цепях дискретных сигналов, так как для этого необходимо дополнительно реализовать цепи ввода дискретных сигналов с возможностью формирования эквивалента нагрузки, короткого замыкания и состояния обрыва, что, в свою очередь, приведет к существенному изменению и усложнению устройства;

- отсутствие вывода сигналов переменной частоты, так как отсутствует аппаратная реализация формирования частотных сигналов, необходимая для обеспечения точных параметров генерируемого сигнала, а ее введение в известную схему сопряжения приведет к существенному ее изменению и усложнению;

- отсутствие возможности взаимодействия с ПЭВМ по каналу связи CAN, так как для корректной работы устройства сопряжения в этом случае требуется дополнительная реализация контроллера и приемо-передатчика интерфейса CAN.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в формировании и считывании тестовых аналоговых и дискретных сигналов, предназначенных для проверки электронных блоков из состава электронной системы управления автомобильной электроники при проведении отладки, контроля и испытаний с возможностью управления силовыми аналоговыми, дискретными и частотными выходами и считывания значений дискретных и аналоговых входов этих блоков по каналу CAN в автоматическом режиме.

Заявляемый технический результат заключается в реализации назначения полезной модели, т.е. в формировании и считывании тестовых аналоговых и дискретных сигналов, предназначенных для проверки электронных блоков из состава электронной системы управления автомобильной электроники при проведении отладки, контроля и испытаний с возможностью управления силовыми аналоговыми, дискретными и частотными выходами и считывания значений дискретных и аналоговых входов этих блоков по каналу CAN в автоматическом режиме.

Заявляемый технический результат достигается тем, что устройство сопряжения, содержащее, по меньшей мере, блоки питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения, блок интерфейсов связи, блоки аналоговых и дискретных входов и выходов и микроконтроллер, предназначенный для формирования управляющих сигналов для блоков аналоговых и дискретных выходов и дискретных входов, обработки аналоговых и цифровых сигналов блоков аналоговых и дискретных входов, приема и передачи данных, реализованных, например, на цифровых каналах связи, через блок интерфейсов связи, причем, выходы блоков питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения и блока аналоговых входов соединены с входами микроконтроллера, выходы которого соединены с входами блоков аналоговых и дискретных выходов и дискретных входов, кроме того, микроконтроллер соединен с блоком интерфейсов связи, дополнительно содержит, по меньшей мере, блок частотных выходов, импульсный преобразователь напряжения, формирователь сигнала «сброс» и генератор тактовой частоты, причем, микроконтроллер предназначен для формирования управляющих сигналов для блока частотных выходов, хранения и выполнения программы устройства сопряжения, блок интерфейсов связи содержит, по крайней мере, приемопередатчики RS-232 и CAN, блок аналоговых выходов содержит, по крайней мере, блоки аналоговых выходов с регулируемым напряжением и имитации резистивных датчиков, блок дискретных входов содержит, по крайней мере, блоки имитации нагрузки и короткого замыкания и обрыва, причем, выход блока дискретных входов соединен с входом блока аналоговых входов, блок дискретных выходов содержит, по крайней мере, блоки ключей с коммутацией на «землю» и на «питание», вход питания устройства сопряжения соединен с входом импульсного преобразователя напряжения, выход которого соединен с входами блоков питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения, выходы формирователя сигнала «сброс» и генератора тактовой частоты и вход блока частотных выходов соединены с соответствующими входами и выходом микроконтроллера, аналоговые, дискретные и частотные выходы и аналоговые и дискретные входы устройства сопряжения соединены с соответствующими входами и выходами тестируемого электронного блока, подключенного через цифровой канал связи CAN к управляющей ПЭВМ. к которой так же подключен блок интерфейсов связи.

Технический результат достигается также тем, что аналоговые, дискретные и частотные выходы устройства сопряжения являются выходами блоков аналоговых, дискретных и частотных выходов, аналоговые и дискретные входы устройства сопряжения являются соответствующими входами блоков аналоговых и дискретных входов, двунаправленный вход-выход устройства сопряжения является соответствующим двунаправленным входом-выходом блока интерфейсов связи.

Технический результат достигается также тем, что микроконтроллер предназначен для хранения и выполнения программы устройства сопряжения в части тестирования взаимодействия по каналу CAN, а блок интерфейсов связи предназначен для согласования уровней сигналов микроконтроллера с уровнями сигналов цифровых каналов связи, например, RS-232 и CAN.

Технический результат достигается также тем, что микроконтроллер соединен с блоком интерфейсов связи посредством подключения двунаправленных входов-выходов приемопередатчиков RS-232 и CAN блока интерфейсов связи к первым и вторым двунаправленным входам-выходам микроконтроллера соответственно.

Технический результат достигается также тем, что входы блоков аналоговых выходов с регулируемым напряжением и имитации резистивных датчиков, имитации нагрузки и короткого замыкания и обрыва, ключей с коммутацией на «землю» и на «питание» и частотных выходов соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым и седьмым выходами микроконтроллера соответственно, а выходы блоков питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения, формирователя сигнала «сброс», генератора тактовой частоты и блока аналоговых входов соединены с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами микроконтроллера соответственно.

Доказательство наличия причинно-следственной связи между заявленной совокупностью существенных признаков и указанным техническим результатом заключается в следующем.

Для решения поставленной задачи предложено устройство сопряжения, которое, как и наиболее близкое к нему устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит микроконтроллер и подключенные к нему блоки питания цифровой и аналоговой частей, интерфейсов связи, аналоговых и дискретных входов и выходов.

Особенностью предлагаемого устройства сопряжения, отличающего его от известного устройства сопряжения, принятого за прототип, является то, что оно содержит подключенный к микроконтроллеру блок частотных выходов, блок аналоговых выходов, состоящий из блоков аналоговых выходов с регулируемым напряжением и имитации резистивных датчиков, блок дискретных входов, состоящий из блоков имитации нагрузки и короткого замыкания и обрыва, блок дискретных выходов, состоящий из блоков ключей с коммутацией на «землю» и на «питание», блок интерфейсов связи, состоящий из двух приемопередатчиков (RS-232 и CAN), и подключено к управляющей ПЭВМ, равно, как и тестируемый электронный блок, через цифровой канал связи CAN.

Микроконтроллер предлагаемого устройства сопряжения кроме функций формирования управляющих сигналов для блоков аналоговых и дискретных выходов и дискретных входов, обработки аналоговых и цифровых сигналов блоков аналоговых и дискретных входов, приема и передачи данных, общих с прототипом, предназначен, в отличие от прототипа, также для хранения и выполнения программы устройства сопряжения и формирования управляющих сигналов для блока частотных выходов.

Блок интерфейсов связи предназначен для согласования уровней сигналов микроконтроллера с уровнями сигналов цифровых каналов связи RS-232 и CAN.

Тестируемый электронный блок подключается к блокам аналоговых, дискретных и частотных входов и выходов непосредственно, а не через устройство контактирования, как в прототипе.

Устройство также дополнительно содержит на входе импульсный преобразователь напряжения, подключенный к блокам питания, формирователь сигнала «сброс» и генератор тактовой частоты.

Важнейшей задачей, которая решалась при создании предлагаемой полезной модели, была задача реализации назначения полезной модели, т.е. реализации в автоматическом режиме комплексного тестирования электронных блоков из состава электронной системы управления автомобильной электроники по каналу CAN, необходимого при проведении отладки, контроля и испытаний и включающего в себя формирование и считывание сигналов, как аналоговых, так и дискретных, с возможностью управления силовыми аналоговыми, дискретными и частотными выходами и считывания значений дискретных и аналоговых входов тестируемых электронных блоков.

Поставленная задача может быть реализована с помощью предлагаемого технического решения следующим образом.

Так, блок частотных выходов, предназначенный для электрического согласования уровня 5 В от одного до трех сигналов переменной частоты в диапазоне 0 1000 Гц, формируемых микроконтроллером, с уровнем 7 В входных сигналов тестируемого электронного блока, соответствующим уровню сигналов, используемых в частотных сигналах автомобиля, например, уровню сигналов скорости движения, обеспечивает проверку способности тестируемого электронного блока измерять частоту входных сигналов и определять номера неисправных входов.

Блок ключей с коммутацией на питание предназначен для имитации от одного до пяти сигналов дискретных датчиков, органов управления и прочих сигналов как основных, так и не основных агрегатов автомобиля, использующих в качестве активного, состояния высокий уровень напряжения бортовой сети. Подключается к соответствующим входам тестируемого электронного блока, обеспечивая тем самым проверку способности тестируемого электронного блока считывать изменение напряжения на входах данного - типа.

Блок ключей с коммутацией на землю предназначен для имитации от одного до 32-х сигналов дискретных датчиков, органов управления и прочих сигналов как основных, так и не основных агрегатов автомобиля, использующих в качестве активного состояния низкий уровень напряжения бортовой сети. Подключается к соответствующим входам тестируемого электронного блока, обеспечивая тем самым проверку способности тестируемого электронного блока считывать изменение напряжения на входах данного типа.

Блок имитации короткого замыкания и обрывов предназначен для имитации состояния короткого замыкания или обрыва на выходах тестируемого электронного блока, предназначенных для управления различным оборудованием автомобиля, например, светотехническим, электропневмоклапанами, электродвигателями и т.п.Такое состояние выходов может возникать при эксплуатации автомобиля, должно распознаваться электронным блоком и не должно приводить к его повреждению. Таким образом, обеспечивается проверка работы тестируемого электронного блока в состоянии короткого замыкания или обрыва на дискретных выходах и способность тестируемого электронного блока определять номера выходов, на которых присутствует короткое замыкание или обрыв.

Блок имитации нагрузок предназначен для имитации рабочей нагрузки на выходах тестируемого электронного блока, предназначенных для управления различным оборудованием автомобиля, например, светотехническим, электропневмоклапанами, электродвигателями и т.п., обеспечивая тем самым проверку работы тестируемого электронного блока при подключении нагрузки к его выходам.

Блок имитации резистивных датчиков предназначен для формирования сопротивления на аналоговых входах тестируемого электронного блока посредством подключения резисторов различных номиналов под управлением микроконтроллера.

Таким образом, имитируются сигналы различных датчиков автомобиля, например, датчиков температуры, что обеспечивает проверку способности тестируемого электронного блока измерять сопротивление па аналоговых входах и определять номера неисправных аналоговых входов, на которых присутствует короткое замыкание или обрыв цепи датчика.

Блок аналоговых выходов с регулируемым напряжением предназначен для формирования напряжения на аналоговых входах тестируемого электронного блока посредством регулируемых источников напряжения. Таким образом, имитируются сигналы различных датчиков автомобиля с изменяющимся напряжением на выходе, например, датчиков перемещения, что обеспечивает проверку способности тестируемого электронного блока измерять напряжение на аналоговых входах.

Приемопередатчик CAN предназначен для формирования физического уровня интерфейса CAN и связи микроконтроллера устройства сопряжения с ПЭВМ при выполнении процедуры тестирования с использованием стандартного для автомобиля канала связи, присутствующего также в каждом тестируемом электронном блоке. Таким образом, в отличие от прототипа, нет необходимости в использовании дополнительных интерфейсов для связи с ПЭВМ. Наличие интерфейса CAN со стороны ПЭВМ обусловлено также необходимостью проверки работоспособности интерфейса CAN в тестируемом электронном блоке. Высокая скорость передачи информации, например 250 Кбит/с, обеспечивает отсутствие задержек и короткое время выполнения процедуры тестирования.

Приемопередатчик RS-232 предназначен для записи управляющей программы в микроконтроллер устройства сопряжения в асинхронном режиме.

Импульсный преобразователь напряжения преобразовывает входное напряжение питания устройства сопряжения (12,,30 В) в промежуточное значение 7 В, поступающее на вновь введенный блок частотных выходов для формирования уровня сигнала, соответствующего сигналу скорости движения автомобиля (например, сигналу тахографа), а также на блоки питания цифровой части и аналоговой части устройства сопряжения, обеспечивая тем самым подключение устройства сопряжения к внешнему источнику питания с напряжением, соответствующим напряжению бортовой сети автомобиля, при этом, не усложняя ни схему реализации, ни работу устройства сопряжения по сравнению с прототипом.

Формирователь сигнала «сброс» предназначен для обеспечения надежного сброса микроконтроллера устройства сопряжения при включении питания (например, в начале работы), а также в случае снижения напряжения питания ниже минимального уровня, обеспечивая тем самым корректное функционирование микроконтроллера в соответствии с заданной программой устройства сопряжения, при этом, не усложняя ни схему реализации, ни работу устройства сопряжения по сравнению с прототипом.

Генератор тактовой частоты предназначен для 4юрмирования импульсов тактовой частоты микроконтроллера, обеспечивая тем самым стабильное функционирование с фиксированной частотой как самого микроконтроллера, так и канала CAN.

Тестирование электронных блоков автомобильной электроники выполняется в автоматическом режиме под управлением программы, выполняющейся на ПЭВМ.

Входы и выходы тестируемого электронного блока подключаются к устройству сопряжения. Устройство сопряжения и тестируемый электронный блок подключаются к источнику питания 24 В, а так же объединяются совместно с ПЭВМ в общую сеть CAN. Со стороны ПЭВМ устройство сопряжения и тестируемый электронный блок представляют собой два устройства в сети CAN, которые поддерживают прием простых команд чтения состояния входов и установки состояния выходов и возвращают результат выполнения команды.

Программа устройства сопряжения предоставляет возможность управления аппаратными ресурсами микроконтроллера и связанными с ними электронными блоками устройства сопряжения. Алгоритм программы устройства сопряжения заключается в следующих действиях:

1) начальная инициализация аппаратных ресурсов;

2) подготовка к приему управляющих команд от ПЭВМ через сеть CAN;

3) прием команды от ПЭВМ, выполнение требуемых действий и передача ПЭВМ результата выполнения команды.

По аналогичному алгоритму работает и тестируемый электронный блок. ПЭВМ последовательно формирует тестовые комбинации состояний выходных сигналов для одного из двух устройств (например, устройства сопряжения), считывая при этом состояние входных сигналов другого устройства (например, тестируемого электронного блока) и сверяя с требуемыми значениями. В результате выдается заключение об исправности тестируемого электронного блока, либо информация о наличии и месте возникновения неисправности.

Таким образом, совокупность указанных выше существенных признаков позволяет решить поставленную задачу реализации назначения полезной модели, а именно, комплексного тестирования электронных блоков автомобильной электроники в автоматическом режиме в сети CAN.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен пример реализации устройства сопряжения на структурном уровне, на фиг.2 - пример реализации на уровне схемы электрической принципиальной, на которой выделены группы электрорадиоизделий (далее - ЭРИ), соответствующие блокам устройства сопряжения, представленным на фиг.1.

На чертеже фиг.1 приняты следующие обозначения и сокращения.

ИПН 1 - импульсный преобразователь напряжения.

БП цифровой части УС 2 - блок питания цифровой части устройства сопряжения.

БП аналоговой части УС 3 - блок питания аналоговой части устройства сопряжения.

ФСС 4 - формирователь сигнала «сброс».

ГТЧ 5 - генератор тактовой частоты.

БИС 6 - блок интерфейсов связи.

ПП RS-232 7 - приемопередатчик RS-232.

ПП CAN 8 - приемопередатчик CAN.

ПЭВМ 9 - персональная электронная вычислительная машина.

МК 10 - микроконтроллер.

БАВ 11 - блок аналоговых выходов.

БАВ С РН 12 - блок аналоговых выходов с регулируемым напряжением.

БИ РД 13 - блок имитации резистивных датчиков.

БАВ 14 - блок аналоговых входов.

БДВ 15 - блок дискретных входов.

БИН 16 - блок имитации нагрузки.

БИ КЗ И О 17 - блок имитации короткого замыкания и обрыва.

БДВ 18 - блок дискретных выходов.

БК С КНЗ 19 - блок ключей с коммутацией на «землю».

БК С КИП 20 - блок ключей с коммутацией на «питание».

БЧВ 21 - блок частотных выходов.

ТЭБ 22 - тестируемый электронный блок,

CAN 23 - цифровой канал связи CAN.

Блоки устройства могут быть соединены между собой следующим образом (см. фиг.1).

Вход питания устройства сопряжения соединен с входом импульсного преобразователя напряжения 1 (см. фиг.1 и фиг.2.1), выход которого соединен с входами блока питания цифровой части 2 и блока питания аналоговой части 3 соответственно. Формирователь сигнала «сброс» 4 и генератор тактовой частоты 5 своими выходами, а блок интерфейсов связи 6, состоящий из приемопередатчиков RS-232 7 и CAN 8, соединенный двунаправленным входом-выходом с ПЭВМ 9 через цифровой канал связи CAN, двунаправленными входами-выходами приемопередатчиков RS-232 7 и CAN 8 соединены с третьим и четвертым входами и первым и вторым двунаправленными входами-выходами микроконтроллера 10 соответственно. Первый и второй входы микроконтроллера 10 соединены с выходами блоков питания цифровой части 2 и аналоговой части 3 соответственно. Блок аналоговых выходов 11, состоящий, например, из блоков аналоговых выходов с регулируемым напряжением 12 и имитации резистивных датчиков 13 (см. фиг.1 и фиг.2.3), соединен с первым выходом микроконтроллера 10 по каналу SPI по входу блока аналоговых выходов с регулируемым напряжением 12 и с вторым выходом - по входу блока имитации резистивных датчиков 13. Выход блока аналоговых входов 14 (см. фиг.1, фиг.2.2 и фиг.2.3) соединен с пятым входом микроконтроллера 10. Первый вход блока аналоговых входов 14 соединен с выходом блока дискретных входов 15 (см. фиг.1 и фиг.2.2), состоящего, например, из блоков имитации нагрузки 16 (см. фиг.1, фиг.2.2 и фиг.2.3) и короткого замыкания и обрыва 17 (см. фиг: 1 и фиг.2.2), входы которых соединены с третьим и четвертым выходами микроконтроллера 10 соответственно. Блок дискретных выходов 18 (см. фиг.1, фиг.2.1 и фиг.2.2) состоит, например, из блоков ключей с коммутацией на «землю» 19 (см. фиг.1 и фиг.2.1) и на «питание» 20 (см. фиг.1 и фиг.2.2), входы которых соединены с пятым по

каналу SPI и с шестым выходами микроконтроллера 10. Блок частотных выходов 21 (см. фиг.1 и фиг.2.2) соединен вторым входом с седьмым выходом микроконтроллера 10, первым - с выходом импульсного преобразователя напряжения 1 и выходом - с частотным выходом устройства сопряжения, подсоединенным к частотному входу тестируемого электронного блока 22, двунаправленный вход-выход которого соединен с двунаправленным входом-выходом ПЭВМ 9 через цифровой канал CAN. Первый и второй выходы блока аналоговых выходов 11 соединены с соответствующими аналоговыми выходами устройства сопряжения и. следовательно, с первым и вторым аналоговыми входами тестируемого электронного блока 22, аналоговый выход которого соединен с аналоговым входом устройства сопряжения и подсоединен к второму входу блока аналоговых входов 14. Дискретный выход тестируемого электронного блока 22 соединен с дискретным входом устройства сопряжения, который является входом блока дискретных входов 15. Дискретный вход тестируемого электронного блока 22 соединен с дискретным выходом устройства сопряжения, который является выходом блока дискретных выходов 18.

Импульсный преобразователь напряжения 1 (далее - ИПН 1) предназначен для осуществления импульсного преобразования входного напряжения питания устройства сопряжения (далее - УС) (12,,30 В) (см. фиг.1 и фиг.2.1) (для случая преобразования напряжения 24 В) в промежуточное значение 7 В, необходимое для питания элементов блоков частотных выходов 21, питания цифровой и аналоговой части 2 и 3 соответственно. ИПН 1 может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа LM2675M-ADJ (см. фиг.2.1, микросхема DA5).

Блок питания цифровой части 2 УС (см. фиг.1) предназначен для преобразования промежуточного напряжения в стабилизированное напряжение, предназначенное для питания цифровой части устройства сопряжения, и можег быть выполнен, например, на базе микросхемы стабилизатора типа L7805 (см. фиг.2.1, микросхема DA4).

Блок питания аналоговой части 3 УС (см. фиг.1) предназначен для преобразования промежуточного напряжения в стабилизированное напряжение, предназначенное для питания аналоговой части устройства сопряжения, и может быть выполнен, например, на базе микросхемы стабилизатора типа LP2951 (см. фиг.2.1, микросхема DA6).

Формирователь сигнала «сброс» 4 (см. фиг.1) предназначен для формирования сигнала «сброс» при условии снижения напряжения питания ниже минимального уровня и может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа TLC7701QD (см. фиг.2.1, микросхема DA3).

Генератор тактовой частоты 5 (см. фиг.1) предназначен для формирования тактовой частоты микроконтроллера 10 и может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа SG-8002JF4M-PHM (см. фиг.2.1, микросхема DD1).

Блок интерфейсов связи (БИС) 6 (см. фиг.1) предназначен для согласования уровней сигналов микроконтроллера 10 с уровнями сигналов цифровых каналов связи, например, RS-232 и CAN. Блок интерфейсов связи 6 содержит, по крайней мере, приемопередатчики RS-232 7 и CAN 8. Приемопередатчик RS-232 7 может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа ADM232AARN (см. фиг.2.1, микросхема DD4). Приемопередатчик CAN 8 может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа РСА82С251Т (см. фиг.2.1, микросхема DD3).

ПЭВМ 9 предназначена для проверки функционирования тестируемого электронного блока 22 во время тестирования этого блока (см. фиг.1) и осуществляет функции управления силовыми аналоговыми и частотными выходами УС и считывания значений дискретных и аналоговых входов УС при проведении отладки, контроля и испытаний тестируемого электронного блока 22, формирования (выдачи) команд для формирования тестовых цифровых и аналоговых сигналов устройством сопряжения и передачи их по цифровому каналу связи CAN через двунаправленный вход-выход УС на двунаправленный вход-выход БИС 6 (см. фиг.1 и фиг.2.1) и далее - через приемопередатчики RS-232 7 и CAN 8 на первый и второй входы-выходы микроконтроллера 10, приема данных об обработанных ответных сигналах по цифровому каналу связи.

Микроконтроллер 10 (см. фиг.1) предназначен для формирования управляющих сигналов для блоков аналоговых 11, дискретных 18 и частотных 21 выходов и дискретных входов 15, обработки аналоговых и цифровых сигналов блоков аналоговых 14 и дискретных 15 входов, приема и передачи данных и хранения и выполнения программы устройства сопряжения.

Микроконтроллер 10 содержит, по крайней мере, АЦП и может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа MB90F543PF (см. фиг.2.1, микросхема DD2).

Блок аналоговых выходов 11 (см. фиг.1), состоящий из, по крайней мере, из блоков аналоговых выходов с регулируемым напряжением 12 и имитации резистивных датчиков 13, предназначен для формирования сигналов, имитирующих, например, датчики с выходом по напряжению и/или резистивные датчики.

Блок аналоговых выходов с регулируемым напряжением 12 (см. фиг.1) может быть выполнен, например, на базе микросхем, например, типа AD8403, реализующей функции, например, переменного цифрового резистора (см. фиг.2.3, микросхема DA9), и AD8608, реализующей функции, например, повторителя (см. фиг.2.3, микросхема DA10.1).

Блок имитации резистивных датчиков 13 может быть выполнен, например, на резисторах различного номинала, например, 10 Ом (см. фиг.2.3, резисторы R117, R119, R121, R123, R125, R127, R129, R131 и R133), 47,5 Ом (см. фиг.2.3, резистор R135), 200 Ом (см. фиг.2.3, резисторы R118, R120, R122, R124, R126, R128, R130, R132 и R134), 499 Ом (см. фиг.2.3, резисторы R136, R143, R145, R148, R151, R153, R155, R157, R159 и R161), 1 кОм (см. фиг.2.3, резисторы, R144, R146, R149, R152, R154, R156, R158, R160, R162 и R164), 10 кОм (см. фиг.2.3, резисторы R141, R142, R165, R166, R167), поочередно подключаемых к аналоговому выходу устройства сопряжения посредством, например, транзисторов типа IRLML2402, работающих в ключевом режиме и управляемых микроконтроллером 10 (см. фиг.2.3).

Блок аналоговых входов 14 (см. фиг.1) предназначен, например, для преобразования амплитуд входных аналоговых сигналов устройства сопряжения в амплитуду входного сигнала АЦП микроконтроллера 10 при вводе, например, со второго входа УС 4-х аналоговых сигналов с амплитудами 5, 9 и 24 В и согласования аналоговых сигналов с блока дискретных входов 15 (см. фиг.2.2).

Блок аналоговых входов 14 (см. фиг.1) может быть выполнен, например, на резисторах R24-R30, R35-R41 и R46-R49 и микросхеме, например, типа AD8608AR, включенных по схеме повторителей напряжения и выполняющих роль буферных каскадов между аналоговыми входными сигналами устройства сопряжения и входными сигналами микроконтроллера 10 (см. фиг.2.2, микросхема DA7), а также на резисторах R31-R32, R42-R43, R33-R34, R44-R45, включенных по схеме делителей напряжения с коэффициентом деления, например, 0,14, и микросхеме, например, типа AD8608AR, включенных по схеме повторителей напряжения и выполняющих роль буферных каскадов между выходными сигналами блока имитации нагрузки 16 блока дискретных входов 15 и входными сигналами микроконтроллера 10 (см. фиг.2.2, микросхема DA8).

Блок дискретных входов 15 (см. фиг.1) предназначен, например, для формирования требуемых токов нагрузки, обрывов и короткого замыкания и содержит, по крайней мере, блоки имитации нагрузки 16 и короткого замыкания и обрыва 17.

Для имитации нагрузки при вводе дискретных сигналов устройства сопряжения с амплитудой напряжения питания устройства сопряжения, например, 5 В, блок имитации нагрузки 16 содержит, по крайней мере, 22 диода VD19, VD20, VD24-VD32 типа MBR2545, объединенные по схеме монтажного «ИЛИ», и резисторы R88, R91, R92, R98, R102, R104, R111-R113, обеспечивающие требуемый ток нагрузки не менее, чем для 22-х входных дискретных сигналов УС (0,15 или 1.5 А) (см. фиг.2.2).

Для имитации нагрузки при вводе в устройство сопряжения дискретных сигналов от выходов типа «открытый коллектор» или «сухой контакт» блок имитации нагрузки 16 содержит, например, диоды VD34-VD65 типа SM5819, объединенные по схеме монтажного «ИЛИ» (см. фиг.2.3), и резисторы R89, R90, обеспечивающие требуемый ток нагрузки (см. фиг.2.2).

Блок имитации короткого замыкания и обрыва 17 (см. фиг.1) для имитации обрыва сигналов с амплитудой напряжения питания УС в цепях аналоговых сигналов содержит, по крайней мере, транзисторы VT16 и VT20, например, типа IRL3705N (см. 17.1 на фиг.2.2), с помощью которых осуществляется подключение или отключение резисторов нагрузок R88, R91, R92, R98, R102, R104 (см. 16.3 па фиг.2.2) и R111 - R113 (см. 16.1 на фиг.2.2) блока имитации нагрузки 16 под управлением микроконтроллера 10 (см. фиг.2.2).

Блок имитации короткого замыкания и обрыва 17 (см. фиг.1) для имитации обрыва в цепях дискретных сигналов содержит, по крайней мере, транзисторы VT13, например, типа ММВТА06, и VT17, например, типа IRF6218 (см. 17.1 на фиг.2.2), с помощью которых осуществляется подключение или отключение резисторов нагрузок R89, R90 блока имитации нагрузки 16 под управлением микроконтроллера 10 (см. 16.2 на фиг.2.2).

Блок имитации короткого замыкания и обрыва 17 (см. фиг.1) для имитации короткого замыкания резисторов нагрузок блока имитации нагрузки 16 содержит, по крайней мере, две схемы, каждая из которых состоит, по меньшей мере, из реле, например, К1 и К2, например, типа TR81-24VDC-SC-C, управляемых микроконтроллером 10 посредством транзисторов, например, VT25, VT51 и VT68, типа, например, ММВТА06 и IRLML2402 (см. 17.2 на фиг.2.2 и 17.3 на фиг.2.3).

Блок имитации короткого замыкания и обрыва 17 (см. фиг.1) для имитации короткого замыкания резисторов нагрузок блока имитации нагрузки 16 содержит, по меньшей мере, управляемые микроконтроллером 10 транзисторы VT14 и VT18 типа ММВТА06 и IRF6218 соответственно (см. 17.1 на фиг.2.2).

Блок дискретных выходов 18 (см. фиг.1) предназначен, например, для коммутации выходных дискретных сигналов устройства сопряжения на «землю» и на «питание» под управлением микроконтроллера 10 по интерфейсу SPI и содержит, по крайней мере, блоки ключей с коммутацией на «землю» 19 и на «питание» 20.

Блок ключей с коммутацией на «землю» 19 (см. фиг.1) предназначен для формирования дискретных сигналов с коммутацией на «землю» и содержит, по крайней мере, две микросхемы, DA1 и DA2, например, типа TLE6240GP, содержащие 16 транзисторов с открытым коллектором, работающие в ключевом режиме и управляемые микроконтроллером 10 по интерфейсу SPI (см. фиг.2.1).

Блок ключей с коммутацией на «питание» 20 (см. фиг.1) предназначен для формирования дискретных сигналов с коммутацией на «питание» и содержит, по крайней мере, управляемые микроконтроллером 10 транзисторы, VT3-VT7, например, типа ММВТА06, управляющие транзисторами VT8-VT12, например, типа FDC5614, обеспечивающими коммутацию шины входного питания устройства сопряжения на дискретные выходы устройства сопряжения в соответствии с сигналами управления от микроконтроллера 10 (см. фиг.2.2).

Блок частотных выходов 21 (см. фиг.1) предназначен для формирования сигналов переменной частоты и содержит, по крайней мере, транзисторы VT21-VT23, например, типа ММВТА06, управляемые микроконтроллером 10, и транзисторы VT26-VT28, например, типа ВС857С, усиливающие сигналы транзисторов VT21-VT23 (см. фиг.2.2).

Работа УС заключается в следующем.

Напряжение питания УС поступает на импульсный преобразователь напряжения 1 от источника питания (см. фиг.1 и фиг.2.1). Преобразователь напряжения 1 преобразовывает входное напряжение питания УС (12,,30 В) в промежуточное значение 7 В, поступающее на блоки частотных выходов 21, питания цифровой части 2 и аналоговой части 3 (см. фиг.1 и фиг.2.1).

Блок питания цифровой части 2 преобразовывает поступившее на его вход промежуточное напряжение 7 В в стабилизированное напряжение 5 В, предназначенное для питания цифровых схем УС (см. 4 шг.1 и фиг.2.1).

Блок питания аналоговой части 3 преобразовывает поступившее на его вход промежуточное напряжение 7 В в стабилизированное напряжение 5 В, предназначенное для питания аналоговых схем УС (см. фиг.1 и фиг.2.1).

Микроконтроллер 10, являясь основным функциональным узлом УС, осуществляет хранение и выполнение программы УС, формирование управляющих сигналов для блоков аналоговых выходов 11, имитации нагрузки 16, имитации короткого замыкания и обрыва 17, дискретных выходов 18 и частотных выходов 21. Микроконтроллер 10 осуществляет также обработку аналоговых и цифровых сигналов, поступающих от блоков аналоговых входов 14 и дискретных входов 15. Прием и передача данных по цифровым каналам связи через блок интерфейсов связи 6 также осуществляется микроконтроллером 10 (см. фиг.1 и фиг.2.1).

Для обеспечения работы микроконтроллера 10 служат формирователь сигнала «сброс» 4 и генератор тактовой частоты 5. Формирователь сигнала «сброс» 4 формирует сигнал «сброс» для подачи на четвертый вход микроконтроллера 10 при снижении напряжения питания ниже минимального уровня, что необходимо для обеспечения корректного начала работы микроконтроллера 10. Генератор 5 обеспечивает формирование тактовой частоты микроконтроллера 10 (см. фнг.1 и фиг.2.1).

Блок частотных выходов 21 формирует три сигнала переменной частоты (от 0 до 1000 Гц) амплитудой 7 В. Входной сигнал требуемой частоты формируется микроконтроллером 10 и поступает па входы транзисторов VT21-VT23 (см. фиг.2.2). Для обеспечения требуемых амплитуды выходного сигнала и нагрузочной способности УС сигналы с выходов транзисторов VT21-VT23 поступают на входы транзисторов VT26-VT28, которые их усиливают. С выходов транзисторов VT26-VT28 сигналы поступают непосредственно на четвертый выход УС.

Блок имитации резистивных датчиков 13, входящий в состав блока аналоговых выходов 11, обеспечивает формирование сигналов, имитирующих 10 резистивных датчиков на втором выходе УС (см. фиг.1).

Формирование сигналов резистивных датчиков обеспечивается поочередным подключением резисторов различного номинала (R117-R136, R143-R146, R148, R149, R151-R162, R164-R167) к выходам УС посредством транзисторов VT29-VT50, VT52-VT67, VT69, VT70, работающих в ключевом режиме (см. фиг.2.3). Сигналы управления транзисторами формируются микроконтроллером 10.

Блок аналоговых выходов с регулируемым напряжением 12, также входящий в состав блока аналоговых выходов 11 (см. фиг.1), обеспечивает формирование сигналов, имитирующих 4 датчика с выходом по напряжению с помощью переменного цифрового резистора DA9 (см. фиг.2.3), подключенного по схеме переменного делителя напряжения к выходу стабилизатора DA6 блока питания аналоговой части 3 (см. фиг.2.1). Управление цифровым резистором DA9 осуществляется микроконтроллером 10 по интерфейсу SPI. Изменением коэффициента деления цифрового резистора DA9 изменяется уровень напряжения на его выходе в диапазоне 05 В, которое через повторитель DA10, предназначенный для обеспечения требуемой нагрузочной способности выходов, подается на выход УС (см, фиг.2.3).

Блок ключей с коммутацией на «землю» 19 (см. фиг.1), входящий в состав блока дискретных выходов 18, формирует 32 дискретных сигнала с коммутацией на «землю» посредством микросхем ключей DA1 и DA2 (см. фиг.2.1), содержащих по 16 транзисторов с открытым коллектором, работающих в ключевом режиме. Управление микросхемами ключей DA1 и DA2 осуществляется микроконтроллером 10 по интерфейсу SPI. Сигналы с выходов микросхем ключей DA1 и DA2 поступают на дискретный выход УС. В соответствии с данными, поступающими от микроконтроллера 10, в микросхемах DA1 и DA2 включается или выключается соответствующий транзистор, замыкающий соответствующий выход УС на «землю».

Блок ключей с коммутацией на «питание» 20 (см. фиг.1) обеспечивает с помощью транзисторов VT3-VT12 (см. фиг.2.2) формирование 5-и дискретных сигналов с коммутацией на «питание». Сигналы управления транзисторами VT3-VT12 поступают от микроконтроллера 10. Транзисторы VT3-VT7 обеспечивают преобразование выходных сигналов микроконтроллера 10 в сигналы управления транзисторами VT8-VT12, которые подключены к шине входного питания УС, обеспечивая тем самым коммутацию шины входного питания УС на определенные выходы УС в соответствии с сигналами управления микроконтроллера 10.

Блок имитации нагрузки 16, входящий в состав блока дискретных входов 15 (см. фиг.1), обеспечивает ввод 22-х сигналов с амплитудой напряжения питания УС и 32-х сигналов от выходов типа «открытый коллектор» или «сухой контакт», а также формирование требуемых токов нагрузки для входных сигналов.

Сигналы с амплитудой напряжения питания УС объединяются по схеме монтажного «ИЛИ» через диоды VD19,VD20, VD24-VD32 и поступают на нагрузки, образованные резисторами R111-R113 (см. фиг.2.2, поз.16.1) и R88, R91, R92, R98, R102, R104 (см. фиг.2.2, поз.16.3). Резисторы обеспечивают требуемый ток нагрузки. Напряжение с резисторов нагрузки поступает на вход согласующих каскадов блока аналоговых входов 14 (см. фиг.2.2, микросхема DA8 и резисторы R31, R32, R42, R43). Резисторы R31, R32, R42, R43 включены по схеме делителей напряжения с коэффициентом деления 0,14 и обеспечивают согласование амплитуды входного сигнала с диапазоном входного сигнала микроконтроллера 10. Сигнал с выхода делителя подается через повторитель DA8 на вход микроконтроллера 10 и обрабатывается встроенным АЦП микроконтроллера 10.

Блок имитации короткого замыкания и обрыва 17, входящий в состав блока дискретных входов 15 (см. фиг.1), обеспечивает формирование обрывов и короткого замыкания нагрузок для входных дискретных и аналоговых сигналов УС.

Для имитации обрывов аналоговых сигналов транзисторы VT16 и VT20 (см. 17.1 на фиг.2.2) под управлением сигналов микроконтроллера 10 подключают или отключают резисторы нагрузок R88, R91, R92, R98, R102 и R104 (см. 16.3 на фиг.2.2) и R111-R113 (см. 16.1 на фиг.2.2).

Для имитации короткого замыкания аналоговых сигналов реле К1 и К2 осуществляют короткое замыкание резисторов нагрузок под управлением микроконтроллера 10 через транзисторы VT25, VT51 и VT68 (см. 17.2 на фиг.2.2 и 17.3 на фиг.2.3).

Для имитации обрывов дискретных сигналов транзисторы VT13 и VT17 блока имитации короткого замыкания и обрывов 17 (см. 17.1 на фиг.2.2) подключают или отключают резисторы нагрузок R89, R90 (см. 16.2 на фиг.2.2) блока имитации нагрузки 16 под управлением микроконтроллера 10.

Для имитации короткого замыкания дискретных сигналов транзисторы VT14 и VT18 блока имитации короткого замыкания и обрывов 17 (см. 17.1 на фиг.2.2) осуществляют короткое замыкание резисторов нагрузок блока имитации нагрузки 16 под управлением микроконтроллера 10.

Блок аналоговых входов 14, кроме функций ввода и согласования аналоговых сигналов с блока имитации нагрузки 16 блока дискретных входов 15, также обеспечивает ввод 4-х аналоговых сигналов с амплитудами 5, 9 и 24 В (см. фиг.1).

Аналоговые сигналы поступают на вход буферных каскадов (см. фиг.2.2, микросхема DA7). Буферные каскады обеспечивают требуемые токи нагрузки для входных сигналов, а также преобразование амплитуд входных сигналов в амплитуду входного сигнала АЦП микроконтроллера 10.

Блок интерфейсов связи 6 (см. фиг.1) включает в себя приемопередатчик RS-232 7 и приемопередатчик CAN 8.

Приемопередатчики RS-232 7 и CAN 8 согласовывают уровни сигналов микроконтроллера 10 с уровнями сигналов последовательных каналов связи RS-323 и CAN (см. фиг.2.1, микросхемы DD4 и DD3).

1. Устройство сопряжения, содержащее, по меньшей мере, блоки питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения, блок интерфейсов связи, блоки аналоговых и дискретных входов и выходов и микроконтроллер, предназначенный для формирования управляющих сигналов для блоков аналоговых и дискретных выходов и дискретных входов, обработки аналоговых и цифровых сигналов блоков аналоговых и дискретных входов, приема и передачи данных, реализованных, например, на цифровых каналах связи, через блок интерфейсов связи, причем выходы блоков питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения и блока аналоговых входов соединены с входами микроконтроллера, выходы которого соединены с входами блоков аналоговых и дискретных выходов и дискретных входов, кроме того, микроконтроллер соединен с блоком интерфейсов связи, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, блок частотных выходов, импульсный преобразователь напряжения, формирователь сигнала «сброс» и генератор тактовой частоты, причем микроконтроллер предназначен для формирования управляющих сигналов для блока частотных выходов, хранения и выполнения программы устройства сопряжения, блок интерфейсов связи содержит, по крайней мере, приемопередатчики RS-232 и CAN, блок аналоговых выходов содержит, по крайней мере, блоки аналоговых выходов с регулируемым напряжением и имитации резистивных датчиков, блок дискретных входов содержит, по крайней мере, блоки имитации нагрузки и короткого замыкания и обрыва, причем выход блока дискретных входов соединен с входом блока аналоговых входов, блок дискретных выходов содержит, по крайней мере, блоки ключей с коммутацией на «землю» и на «питание», вход питания устройства сопряжения соединен с входом импульсного преобразователя напряжения, выход которого соединен с входами блоков питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения, выходы формирователя сигнала «сброс» и генератора тактовой частоты и вход блока частотных выходов соединены с соответствующими входами и выходом микроконтроллера, аналоговые, дискретные и частотные выходы и аналоговые и дискретные входы устройства сопряжения соединены с соответствующими входами и выходами тестируемого электронного блока, подключенного через цифровой канал связи CAN к управляющей ПЭВМ, к которой также подключен блок интерфейсов связи.

2. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что аналоговые, дискретные и частотные выходы устройства сопряжения являются выходами блоков аналоговых, дискретных и частотных выходов, аналоговые и дискретные входы устройства сопряжения являются соответствующими входами блоков аналоговых и дискретных входов, двунаправленный вход-выход устройства сопряжения является соответствующим двунаправленным входом-выходом блока интерфейсов связи.

3. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что микроконтроллер предназначен для хранения и выполнения программы устройства сопряжения в части тестирования взаимодействия по каналу CAN; а блок интерфейсов связи предназначен для согласования уровней сигналов микроконтроллера с уровнями сигналов цифровых каналов связи, например RS-232 и CAN.

4. Устройство сопряжения по п.3, отличающееся тем, что микроконтроллер соединен с блоком интерфейсов связи посредством подключения двунаправленных входов-выходов приемопередатчиков RS-232 и CAN блока интерфейсов связи к первым и вторым двунаправленным входам-выходам микроконтроллера соответственно.

5. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что входы блоков аналоговых выходов с регулируемым напряжением и имитации резистивных датчиков, имитации нагрузки и короткого замыкания и обрыва, ключей с коммутацией на «землю» и на «питание» и частотных выходов соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым и седьмым выходами микроконтроллера соответственно, а выходы блоков питания цифровой и аналоговой частей устройства сопряжения, формирователя сигнала «сброс», генератора тактовой частоты и блока аналоговых входов соединены с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами микроконтроллера соответственно.