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(中國(guó)工程物理研究院計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所,四川 綿陽(yáng) 621900)

0 概述

經(jīng)過(guò)信息時(shí)代的高速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋到人類生活的各個(gè)方面[1-4]。在武器裝備領(lǐng)域,嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通信模式呈網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì),逐漸從單一嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到多總線類型、多節(jié)點(diǎn)協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)[5]。網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間多采用復(fù)合網(wǎng)絡(luò)(包括CAN、1553B、串口、以太網(wǎng)絡(luò)、ARINC429等總線類型)作為載體進(jìn)行信息或數(shù)據(jù)的采集、傳輸、控制,交互關(guān)系復(fù)雜,總線接口類型眾多[6-7],其質(zhì)量保證是一個(gè)研究熱點(diǎn)。半實(shí)物仿真測(cè)試作嵌入式系統(tǒng)質(zhì)量保證的重要手段,越來(lái)越受到人們的重視[8-9]。

目前國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些嵌入式系統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái),如ADS-2系統(tǒng)、Dspace系統(tǒng)等[10-11]。在國(guó)內(nèi),半實(shí)物仿真技術(shù)在高速列車網(wǎng)絡(luò)控制、工業(yè)生產(chǎn)與監(jiān)控、衛(wèi)星姿態(tài)控制等領(lǐng)域也有了一些研究,建立了專用的半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)[12-15]。但這些多是專用的測(cè)試平臺(tái),通用性不夠,且這些平臺(tái)的測(cè)試腳本解析、測(cè)試數(shù)據(jù)解析與收發(fā)、測(cè)試同步控制、測(cè)試任務(wù)調(diào)度等都是通過(guò)測(cè)試引擎來(lái)完成的[16],這種設(shè)計(jì)理念會(huì)導(dǎo)致測(cè)試引擎的負(fù)擔(dān)過(guò)重,一旦變?yōu)榉植际讲渴?系統(tǒng)的仿真性能會(huì)急劇下降。同時(shí),針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)總線接口類型眾多的特點(diǎn),其接口協(xié)議的可擴(kuò)展性也不能得到很好滿足。因此,如何搭建支持分布式部署、接口協(xié)議擴(kuò)展方便的網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái),具有重要的研究?jī)r(jià)值。

針對(duì)該問(wèn)題,本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)實(shí)際測(cè)試需求,設(shè)計(jì)基于分層架構(gòu)的半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)采用“分層+分布式”設(shè)計(jì)理念,支持各種常用總線通信協(xié)議仿真,并且支持其他總線通信協(xié)議接口擴(kuò)展,能夠根據(jù)協(xié)議自動(dòng)注入激勵(lì)并執(zhí)行。

1 半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)總體方案

在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)的通用可配置的激勵(lì)數(shù)據(jù)器的整體技術(shù)方案如圖1所示。它模擬實(shí)現(xiàn)了真實(shí)設(shè)備的內(nèi)部處理邏輯,以接收的報(bào)文和讀取的數(shù)據(jù)為輸入,產(chǎn)生激勵(lì)數(shù)據(jù),并通過(guò)虛擬通信總線將激勵(lì)數(shù)據(jù)注入到被測(cè)試設(shè)備中。

本文設(shè)計(jì)的半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)采用“分層+分布式”設(shè)計(jì)理念,物理結(jié)構(gòu)分為客戶層、網(wǎng)絡(luò)層和控制執(zhí)行層。客戶層包括各種客戶終端,主要面向測(cè)試人員,負(fù)責(zé)測(cè)試環(huán)境配置部署、測(cè)試腳本和領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)的設(shè)計(jì)編輯、測(cè)試腳本解析分發(fā)等,客戶層的終端可以部署在多臺(tái)PC終端上由多名測(cè)試人員分別控制,也可以部署在單臺(tái)PC上；網(wǎng)絡(luò)層主要部署分布式協(xié)同仿真總線,對(duì)整個(gè)分布式測(cè)試環(huán)境進(jìn)行交聯(lián)互通,并提供高可靠、高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)通信;控制執(zhí)行層有多臺(tái)測(cè)試處理機(jī)組成,是測(cè)試的具體執(zhí)行者,負(fù)責(zé)根據(jù)測(cè)試腳本,調(diào)用領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)中預(yù)置的協(xié)議和算法組成具體的單個(gè)測(cè)試激勵(lì)數(shù)據(jù)幀,并通過(guò)具體的總線接口注入到被測(cè)設(shè)備來(lái)完成實(shí)際的測(cè)試。測(cè)試環(huán)境硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 測(cè)試環(huán)境硬件結(jié)構(gòu)

本半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)的整體邏輯架構(gòu)包涵2層:第1層為客戶層;第2層為多節(jié)點(diǎn)的控制執(zhí)行層?；凇胺謱?分布式”結(jié)構(gòu)的半實(shí)物仿真測(cè)試環(huán)境系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2所示,其相比于傳統(tǒng)的半實(shí)物仿真架構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)將測(cè)試業(yè)務(wù)邏輯與具體激勵(lì)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)分離,使測(cè)試腳本設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單,評(píng)審更容易;

2)簡(jiǎn)化了仿真測(cè)試引擎的“負(fù)擔(dān)”,提高了仿真測(cè)試系統(tǒng)的性能;

3)使接口協(xié)議的可擴(kuò)展性需求得到較好滿足;

4)使測(cè)試人員從繁瑣的編幀工作中解放出來(lái),更關(guān)心業(yè)務(wù)層測(cè)試用例的設(shè)計(jì)。

圖2 半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)體系架構(gòu)

平臺(tái)包含與用戶交互的控制、監(jiān)控、部署等終端,執(zhí)行層的控制器、半實(shí)物仿真測(cè)試儀器等,如圖3所示,其測(cè)試過(guò)程如下:測(cè)試引擎解析測(cè)試腳本,生成各個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)的測(cè)試控制腳本并分發(fā)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器,控制器根據(jù)測(cè)試控制腳本生成測(cè)試序列并調(diào)用領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)中預(yù)置的協(xié)議和算法,組成具體的單個(gè)測(cè)試激勵(lì)數(shù)據(jù)幀，并通過(guò)半實(shí)物仿真環(huán)境的真實(shí)總線接口注入到被測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試平臺(tái)再實(shí)時(shí)采集被測(cè)設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)并發(fā)送至數(shù)據(jù)監(jiān)控終端。

圖3 集成化仿真測(cè)試平臺(tái)測(cè)試過(guò)程

2 仿真平臺(tái)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì)

本文仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)的核心思想是采用分布式結(jié)構(gòu),減輕測(cè)試引擎負(fù)擔(dān),將測(cè)試任務(wù)調(diào)度、激勵(lì)數(shù)據(jù)生成等核心任務(wù)分解到各測(cè)試處理機(jī)的控制器上,其較傳統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)的不同之處主要體現(xiàn)在分布式協(xié)同仿真總線和控制器上,因此,本文重點(diǎn)闡釋仿真總線及控制器的設(shè)計(jì)。

2.1 分布式協(xié)同仿真總線設(shè)計(jì)

針對(duì)分布式協(xié)同仿真系統(tǒng),分布式協(xié)同仿真總線采用分層的設(shè)計(jì)模式,采用基于Actor模型的PRC架構(gòu),將基于消息派發(fā)的集中式總線結(jié)構(gòu)重新劃分,分布在不同組件的之間,形成網(wǎng)絡(luò)化的總線結(jié)構(gòu),靈活實(shí)現(xiàn)多設(shè)備、多總線類型、多總線協(xié)議的通信機(jī)制,實(shí)現(xiàn)分布式多節(jié)點(diǎn)協(xié)同仿真。分布式協(xié)同仿真總線的架構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為網(wǎng)絡(luò)傳輸層、RPC層、Actor層和服務(wù)層,其架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4 分布式協(xié)同仿真總線架構(gòu)

分布式協(xié)同仿真總線定義了以數(shù)據(jù)為中心的發(fā)布/訂閱機(jī)制,目的是簡(jiǎn)化分布式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的有效發(fā)布。其中：RPC層提供了數(shù)據(jù)發(fā)布的基礎(chǔ)架構(gòu)。消息發(fā)布中間件可以在分布式協(xié)同仿真平臺(tái)通信中提供輕便的、實(shí)時(shí)信息傳送的中間件技術(shù)?；赗PC的分布式仿真總線能夠建立服務(wù)組件之間的統(tǒng)一尋址模式。根據(jù)仿真的粒度、功能及邊界劃分,形成獨(dú)立的Actor模型,實(shí)現(xiàn)基于Actor的消息派發(fā)及轉(zhuǎn)換機(jī)制;服務(wù)層主要包含部署服務(wù)、設(shè)備管理服務(wù)、測(cè)試引擎等功能組件,針對(duì)仿真設(shè)備端口內(nèi)部的行為或邏輯,采用狀態(tài)機(jī)的方式實(shí)現(xiàn),當(dāng)狀態(tài)機(jī)觸發(fā)外部通信時(shí),采用FIFO通信機(jī)制,實(shí)現(xiàn)端口級(jí)的消息交互,能夠有效提升分布式系統(tǒng)的仿真性能;另外,通過(guò)線程池的技術(shù)方法保證多個(gè)Actor模型并行運(yùn)作,可以避免因單節(jié)點(diǎn)死鎖導(dǎo)致系統(tǒng)阻塞的情況,支持構(gòu)建準(zhǔn)實(shí)時(shí)、分布式組件管理的仿真運(yùn)行環(huán)境。

本文系統(tǒng)中各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)均由Actor模型實(shí)現(xiàn),各Actor之間的協(xié)作通過(guò)過(guò)程調(diào)用完成。這些過(guò)程調(diào)用由RouteActor轉(zhuǎn)發(fā),其過(guò)程如圖5所示。

圖5 Actor模型RPC總體序列圖

分布式節(jié)點(diǎn)通過(guò)基于RPC的仿真總線實(shí)現(xiàn)具體的連接,針對(duì)總線接口類型不同,接口連接方式復(fù)雜(包括單向連接、雙向連接、選擇性連接)的情況,采用“節(jié)點(diǎn)-設(shè)備-端口”三級(jí)尋址的方式,定位到端口級(jí),而端口級(jí)的通信則采用規(guī)則鏈表,徹底解決了多設(shè)備多接口互連的難題。與廣播模式相比,規(guī)則鏈表通過(guò)選擇性投遞數(shù)據(jù),能夠隔離廣播數(shù)據(jù),優(yōu)化基于RPC的軟總線,大幅減少數(shù)據(jù)通信量。通過(guò)規(guī)則鏈表可以對(duì)仿真設(shè)備的任意端口添加任意條件的規(guī)則,通過(guò)特定的事件觸發(fā)規(guī)則,實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真測(cè)試平臺(tái)的監(jiān)測(cè)、故障注入、事件追蹤、測(cè)試流程回放、日志記錄及顯示。

2.2 控制器設(shè)計(jì)

2.2.1 基于XML的測(cè)試控制腳本設(shè)計(jì)

測(cè)試控制腳本模擬了某個(gè)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試業(yè)務(wù)邏輯,業(yè)務(wù)邏輯文件通常以XML的形式體現(xiàn),定義了一個(gè)設(shè)備資源的運(yùn)行流程和處理邏輯,包括設(shè)備所有的狀態(tài)、各個(gè)狀態(tài)下能夠處理的事件、每個(gè)事件的影響函數(shù)以及狀態(tài)的遷移等,具體如下:

在上述業(yè)務(wù)邏輯文件中,規(guī)定了主控軟件的狀態(tài)遷移和事件處理流程:主控軟件在初始化完成狀態(tài)下接收到長(zhǎng)延時(shí)結(jié)束指令或再入延時(shí)指令后轉(zhuǎn)換為不解除保險(xiǎn)狀態(tài),接收到的加速度值連續(xù)50個(gè)值大于5g時(shí)轉(zhuǎn)入解除保險(xiǎn)狀態(tài),并解除了每個(gè)指令對(duì)應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作和參數(shù)。

2.2.2 領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)設(shè)計(jì)

領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)是將最基本的協(xié)議庫(kù)以及測(cè)試端口的配置等測(cè)試過(guò)程中最簡(jiǎn)單的接口數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一封裝,領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)主要包括報(bào)文格式的描述:規(guī)定接收?qǐng)?bào)文和發(fā)送報(bào)文的具體格式,通信方式的描述:指明報(bào)文的傳輸方式和接收對(duì)象,使測(cè)試序列解析模塊能夠生成具體的測(cè)試序列,具體如下:

2.2.3 測(cè)試序列解析方法

在本文平臺(tái)的研究中,測(cè)試控制腳本規(guī)定了設(shè)備需要完成動(dòng)作的執(zhí)行順序,包括動(dòng)作的開(kāi)始時(shí)間、動(dòng)作的周期、動(dòng)作的傳遞參數(shù)等。在測(cè)試數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過(guò)程中,測(cè)試序列解析模塊首先加載、解析測(cè)試控制腳本,通過(guò)對(duì)測(cè)試控制腳本的解析,加載相應(yīng)的動(dòng)作執(zhí)行函數(shù),形成內(nèi)部測(cè)試任務(wù)隊(duì)列。當(dāng)動(dòng)作的開(kāi)始時(shí)間達(dá)到后,該動(dòng)作就會(huì)被執(zhí)行,依據(jù)動(dòng)作的執(zhí)行順序,測(cè)試序列解析模塊依據(jù)領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)中預(yù)置的協(xié)議和算法,并按照傳輸網(wǎng)絡(luò)類型和目的地進(jìn)行數(shù)據(jù)幀封裝,形成在特定網(wǎng)絡(luò)上能夠使用的數(shù)據(jù)幀,并利用驅(qū)動(dòng)模塊,發(fā)送給被測(cè)設(shè)備,形成自主測(cè)試數(shù)據(jù)。控制層的測(cè)試序列解析過(guò)程示意圖如圖6所示。

圖6 測(cè)試序列解析示意圖

2.2.4 測(cè)試任務(wù)調(diào)度方法

分布式多節(jié)點(diǎn)仿真測(cè)試的整個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié),測(cè)試腳本的自動(dòng)運(yùn)行技術(shù),是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試的基礎(chǔ)。通常測(cè)試腳本都是采用邊解釋/編譯、邊執(zhí)行的方式,能夠滿足一般性軟件測(cè)試的需求,可是對(duì)于實(shí)時(shí)性軟件測(cè)試而言,由于腳本執(zhí)行的效率受限于腳本解釋器/編譯器的執(zhí)行速度,特別是存在大量腳本需要執(zhí)行的情況,因此這種方式很難滿足要求。提高腳本執(zhí)行效率的關(guān)鍵是:在測(cè)試控制器的設(shè)計(jì)上,將腳本的解釋和執(zhí)行分離,即測(cè)試腳本下發(fā)到控制器器時(shí)先進(jìn)行解析,形成測(cè)試任務(wù)隊(duì)列,后當(dāng)動(dòng)作執(zhí)行時(shí)間達(dá)到后,測(cè)試控制器來(lái)調(diào)取執(zhí)行,省去了解釋腳本的時(shí)間,客觀上提高了測(cè)試的實(shí)時(shí)性。本文為滿足實(shí)時(shí)性軟件測(cè)試要求,設(shè)計(jì)的測(cè)試腳本自動(dòng)運(yùn)行方法如圖7所示。測(cè)試腳本自動(dòng)運(yùn)行框架由客戶端的測(cè)試腳本分發(fā)服務(wù)和測(cè)試處理機(jī)中的測(cè)試序列解析、測(cè)試任務(wù)調(diào)度、測(cè)試任務(wù)執(zhí)行等功能模塊組成。本文框架采用腳本解釋與執(zhí)行互相分離的方式,通過(guò)測(cè)試序列解析,將測(cè)試任務(wù)分解為最小執(zhí)行單元,調(diào)用各接口與被測(cè)對(duì)象交互,獲得測(cè)試反饋的模式實(shí)現(xiàn)。

圖7 測(cè)試腳本自動(dòng)運(yùn)行框圖

測(cè)試腳本中包含了動(dòng)作、數(shù)據(jù)、測(cè)試邏輯3個(gè)方面內(nèi)容[7],平臺(tái)對(duì)腳本解析后的執(zhí)行過(guò)程由任務(wù)調(diào)度、延遲處理、測(cè)試反饋、外部調(diào)用4個(gè)部分構(gòu)成:

1)任務(wù)調(diào)度。測(cè)試腳本有測(cè)試序列繼續(xù)模塊解析后,分解為任務(wù),加入到生成的任務(wù)隊(duì)列中。出隊(duì)列轉(zhuǎn)化為最小執(zhí)行單元任務(wù)的方式可以是立即執(zhí)行、條件執(zhí)行、并發(fā)執(zhí)行3種方式,取決于從腳本進(jìn)入到任務(wù)隊(duì)列時(shí)測(cè)試任務(wù)的標(biāo)識(shí)。

2)延遲處理。單元任務(wù)執(zhí)行的時(shí)刻,如果腳本中有延時(shí)控制,則在循環(huán)時(shí)鐘模塊介入下,經(jīng)過(guò)精確的時(shí)鐘等待從任務(wù)隊(duì)列轉(zhuǎn)化為最小執(zhí)行單位且立即執(zhí)行;在沒(méi)有延時(shí)執(zhí)行最小測(cè)試單元的情況下,直接實(shí)時(shí)調(diào)用串口、以太網(wǎng)、CAN口等接口與被測(cè)對(duì)象交互,完成測(cè)試動(dòng)作執(zhí)行。

3)測(cè)試反饋。反饋到測(cè)試任務(wù)管理器的包括兩種測(cè)試反饋,一種是測(cè)試任務(wù)執(zhí)行的時(shí)刻,任務(wù)等待時(shí)間,任務(wù)執(zhí)行線程的序號(hào)等測(cè)試任務(wù)執(zhí)行反饋;另一種是在最小執(zhí)行單元完成接口測(cè)試動(dòng)作后的接口回令等測(cè)試結(jié)果反饋。測(cè)試腳本程序負(fù)責(zé)接收管理測(cè)試反饋,并記錄日志。

4)外部調(diào)用。為了實(shí)現(xiàn)測(cè)試腳本自動(dòng)運(yùn)行的受控,項(xiàng)目方案中預(yù)留了外部接口,在分布式仿真平臺(tái)其他功能模塊有需要或者在以后有多個(gè)被測(cè)對(duì)象有協(xié)同需求時(shí),可以通過(guò)外部調(diào)用接口讀取測(cè)試任務(wù)管理器中的測(cè)試反饋日志等信息,發(fā)送控制命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試腳本運(yùn)行的實(shí)時(shí)控制。

通過(guò)測(cè)試腳本調(diào)用平臺(tái)的資源,控制測(cè)試步驟的自動(dòng)執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)與被測(cè)系統(tǒng)的信息交互。

3 平臺(tái)應(yīng)用及實(shí)時(shí)性評(píng)估

基于以上平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)和任務(wù)調(diào)度方法的仿真測(cè)試平臺(tái)已經(jīng)成功應(yīng)用于某測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)試,圖8給出了部署控制終端界面截圖。該系統(tǒng)的接口類型包括CAN、1553B、以太網(wǎng)、ARINC428、RS485/422、AD等,最小仿真精度為200 μs。測(cè)試中通過(guò)領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)將全部總線接口數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝并下發(fā),運(yùn)行所有測(cè)試用例187個(gè),耗時(shí)2.1 h,均滿足實(shí)時(shí)性要求并且得到正確數(shù)據(jù)結(jié)果。在某控制系統(tǒng)軟件的測(cè)試中,體現(xiàn)出本平臺(tái)分布式性能好好、測(cè)試效率高、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)。

圖8 部署控制終端界面

對(duì)于該平臺(tái)的實(shí)時(shí)性能評(píng)估,采用的測(cè)試環(huán)境為H3C千兆交換機(jī);部署控制終端為研華ACP-4320-JY7工控機(jī),8 GB內(nèi)存,Windows7操作系統(tǒng),千兆網(wǎng)卡;測(cè)試處理機(jī)為NI PXIe-8135 Core i7-3610QE,EST操作系統(tǒng),千兆網(wǎng)卡。本文設(shè)計(jì)的測(cè)試過(guò)程如圖9所示。通過(guò)信號(hào)發(fā)生器給1號(hào)測(cè)試處理機(jī)節(jié)點(diǎn)的DI端口輸出高電平,測(cè)試處理機(jī)1在查詢到高電平后向測(cè)試控制器發(fā)送變更通知,控制器在收到變更通知后通過(guò)CAN端口輸出數(shù)據(jù)幀,后向測(cè)試操作終端輸出變更通知,利用示波器監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)生器與測(cè)試處理機(jī)CAN端口輸出的高電平之間的時(shí)間差來(lái)評(píng)估平臺(tái)的實(shí)時(shí)性。

圖9 實(shí)時(shí)性測(cè)試過(guò)程

實(shí)時(shí)性評(píng)估分2次進(jìn)行:首先對(duì)測(cè)試引擎負(fù)責(zé)所有節(jié)點(diǎn)的測(cè)試任務(wù)調(diào)度、測(cè)試數(shù)據(jù)解析收發(fā)的傳統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行評(píng)估,如圖10(a)所示,其延時(shí)時(shí)間為200.94 μs;然后評(píng)估本文設(shè)計(jì)的分布式協(xié)同仿真半實(shí)物測(cè)試平臺(tái),如圖10(b)所示,其延時(shí)時(shí)間為135.54 μs。由此可見(jiàn),本文設(shè)計(jì)的平臺(tái)架構(gòu)、測(cè)試任務(wù)調(diào)度方法對(duì)仿真測(cè)試平臺(tái)的性能提升效果非常顯著。

圖10 實(shí)時(shí)性評(píng)估結(jié)果

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化嵌入式軟件交互關(guān)系復(fù)雜、接口種類眾多、具有強(qiáng)實(shí)時(shí)性要求的特點(diǎn),在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一種基于分層架構(gòu)的半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)采用“分層+分布式”的設(shè)計(jì)理念,基于分布式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化測(cè)試引擎,將測(cè)試任務(wù)調(diào)度、激勵(lì)數(shù)據(jù)生成等核心任務(wù)分解到測(cè)試處理機(jī)的控制器上,通過(guò)領(lǐng)域化協(xié)議庫(kù)的方式支持各種常用總線通信協(xié)議仿真,并且支持其他總線通信協(xié)議接口擴(kuò)展,能夠根據(jù)協(xié)議自動(dòng)注入激勵(lì)并執(zhí)行。應(yīng)用結(jié)果表明,該平臺(tái)通用性好,測(cè)試效率高,實(shí)時(shí)性達(dá)到百微秒級(jí)。目前本文平臺(tái)只支持半實(shí)物仿真測(cè)試,下一步將重點(diǎn)研究能夠無(wú)縫集成半實(shí)物仿真系統(tǒng)、全數(shù)字仿真系統(tǒng)和實(shí)裝系統(tǒng)的一體化集成仿真測(cè)試平臺(tái)。

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