基于ARM的ADSL2+测试仪的设计与实现.docx

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1、基于ARM的ADSL2+测试仪的设计与实现caojing导语：由于现有线路专门为传送低频语音信号所设计，不利于高频信号传输，线路周边环境恶劣且复杂多变，无论ADSL业务的开通还是正常的运营维护，都需进展一系列复杂的测试工作。近几年来，不对称数字用户线ADSL作为网络“最后一公里问题的理想解决方案在世界范围内得到了广泛运用。在我国，ADSL业务已成为运营商收入的主要增点之一。但由于现有线路专门为传送低频语音信号所设计，不利于高频信号传输，线路周边环境恶劣且复杂多变，无论ADSL业务的开通还是正常的运营维护，都需进展一系列复杂的测试工作。现有测试仪表多为国外品牌且价格昂贵，国内产品普遍存在测试频段

2、有限，测试结果片面的问题；而且由于核心芯片处理才能有限，嵌入式操纵系统不先进，软件包功能不够完善，对测试结果的治理也比拟混乱。随着市场不断壮大，尤其是基于ITUG.992.3/G.992.5标准的ADSL2/2+推出后，价格公道、功能完备、操纵简便的测试工具成为宽带运营商的迫切需求。基于种现状，本文提出了一款新型ADSL2+测试仪，采用ARM9处理器与WindowsCE操纵系统，全面提升了产品的处理才能和可靠性，并使用液晶触摸屏为用户提供了直观简便的友好界面，可以在用户环路不同位置进展网络效劳质量评估。系统硬件构造如图1所示，主要由ARM控制处理模块、内置Modem模块及相关模拟测试模块三局部

3、组成。其中控制处理模块是测试仪的核心局部，负责系统整体控制与相关的数据处理。控制处理模块本仪表要求具有液晶显示及触摸屏等局部，因此在要求高速数据处理才能同时，也要求相当的控制才能，系统采用的ARM9系列32位微控制器S3C2410X频率可达203MHz，可以轻松运行WinCE、Linux等操纵系统以及进展较为复杂的信息处理。同时，采用5英寸STN液晶屏直观的显示各项测试指标，弥补了现有测试工具显示效果的缺陷。使用触摸屏代替键盘输入局部，使便携上风更为突出。考虑到操纵系统运行及大量高速数据处理的需要，系统采用了两块32MSDRAM，一块32MNANDFlash及一块2MNORFlash，程序、操

4、纵系统及测试数据保存于NANDFlash中，系统从16位NORFlash引导启动。内置Modem模块在测试线路传输性能数时，系统可不经用户Modem直接连通局端，ADSL/ADSL2/2+数据帧经内置Modem转换并送至CPU解码分析，因此选择一款性能可靠优良的Modem芯片也极为重要。本系统采用了美国BROADCOM公司基于最新ADSL2+标准的BCM6338芯片，适用于ADSL/ADSL2/ADSL2+等各型网络，确保了测试结果的可靠性。模拟测试模块物理层测试主要包括电压、电阻、电容测试等内容，并内嵌了时域反射计TDR用于线路故障定位。全部测试功能由一独立板卡实现，经通用I/O口及A/D转

5、换口送至CPU处理存储。其中电压、电阻、电容等测试经测算电压后计算所得。S3C2410内部集成了一个8通道10Bit的ADC转换模块，A/D转换器以片上采样、保持方式工作，支持掉电形式，其测量模拟输入电压范围为03.3V，在WindowsCE环境下可以实现外部模拟信号到数字信号的转换。图2是一个典型电压测量的运用。TEST0/TEST1是模拟待测量电压，经10倍分压后接到一个减法放大器，然后与2410的第6支路AD6管脚连接，进展信号传输、滤波。通过设备驱动程序可以得到10Bit的ADC值，根据这一值计算AD6的模拟电压VAD6为：3.3，根据原理图，可以得到外部待测点TEST0的电压.系统软

6、件设计系统软件整体构造如图2所示。系统软件开发使用的是PlatformBuilder4.2和EmbeddedVisualC+4.0EVC。操纵系统内核选择一款既知足应用要求，性价比又最正确的实时操纵系统是本次开发任务的关键。综合考虑到操纵系统对硬件的支持及二次开发的简便性等方面，系统采用了微软公司的WindowsCE。操纵系统的定制移植是工程开发的重要步骤，我们使用PlatformBuilder的集成开发环境，在选定BSP，根据工程需要以及存储器容量限制，裁减内核、删除不必要的系统组件，建立一个操纵系统镜像工程后，添加自定义的模块组件到PlatformBuilder相应的工程中，生成一个操纵系

7、统镜像。WindowsCE的特性目录是可以扩展的，可以将自己创制的特性如驱动程序等文件参加到特性目录中，PlatformBuilder利用.cec文件来建立特性目录，它允许PlatformBuilder显示这个特性到集成开发环境，并且可以将这个特性加到一个操纵系统中。本工程需开发的应用程序主要包括数据运算显示和系统控制两局部，使用EVC开发和调试。系统主要测试工程有物理层测试、网络层测试。物理层测试用于测试ADSL/ADSL2/2+线路的物理层参数，包括ADSL/ADSL2/2+连接状态、连接形式、上/下行速率、噪声裕量、线路衰减、输出功率、CRC误码、HEC误码、FEC误码、OCD误码、NC

8、D误码以及信道比特图。通过仪器内置的ADSL2+Modem进展PPPoE拨号，建立PPPoE拨号连接后，可以进展网络层的Ping、Ipconfig、Tracert、Route测试。设备驱动程序PlatformBuilder固然自带了一些标准的BSP，里面也有一些通用的驱动程序，但对于一些专用的设备和功能，PlatformBuilder自带的驱动无法知足要求。为了便于与模拟测试局部的通讯与控制以及液晶触摸屏的使用，还需编写相应的接口驱动程序，主要包括用于TDR测试的具有PWM功能的I/O口驱动等，使用C语言编写。PWM是一种对模拟信号电平进展数字编码的方法，通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制，用来对一个详细模拟信号的电平进展编码。S3C2410X集成了4个具有PWM功能的计时器，需使用PWM功能时，通过驱动程序可以调整PWM控制存放器，控制I/O口输出等幅值不同宽度的脉冲来等效理想的波形。上述设计和系统编程,经过一系列的现场测试,到达了功能设计的要求,系统运行良好，在ADSL/ADSL2/ADSL2+等网络中均能圆满完成测试任务，并以其优异的性能顺利产业化，现已局部应用于各大宽带运营商的业务开展中。0