动态ICD配置的总线模拟器系统技术方案

本发明专利技术提出的一种动态ICD配置的总线模拟器系统，旨在提供一种更具扩展性、复用性和通用性强的总线模拟器系统。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：显示控制系统和总线通信系统分别是一个通过DDS通信中间件进行数据通信的单独软件；显示控制系统通过加载界面配置文件动态生成界面控件，自主遍历ICD绑定的一组控件并读取控件中的数值，按照大或小端序的格式分别实现ICD数据项的自动组包与解包；对界面控件的相对布局关系及控件本身进行建模，按照界面配置文件的树形层次结构生成自动布局的控件；总线通信系统实现数据在两种总线驱动之间的转发；总线数据的收发与总线数据的解析和生成通过DDS通信中间件与底层驱动解耦。

A bus simulator system for dynamic ICD configuration

The invention provides a bus simulator system of dynamic ICD configuration, which aims to provide a bus simulator system with more expansibility, reusability and versatility. The invention is realized by the following technical scheme: display control system and communication system are a separate software for data communication via DDS communication middleware; display control system by loading interface configuration file to generate dynamic interface controls, a set of controls to autonomously traverse ICD bound and read the numerical control, according to the big or small the endian format ICD data items automatically pack and unpack respectively; the relative relationship of interface control and layout control itself for modeling, automatic generation of layout control tree hierarchy interface configuration file in accordance with the bus communication system; realizing data transfer between driving in two kinds of bus and bus transceiver; parsing and generation the data bus data driven by decoupling and the underlying communication middleware DDS.

【技术实现步骤摘要】
动态ICD配置的总线模拟器系统
本专利技术涉及一种主要应用于航空电子设备联试场合的总线模拟器系统。
技术介绍
随着信息技术和计算机技术的发展,总线技术得到了广泛推广和应用。相比于传统的信息传递技术,总线具有信息数字化、接口标准化的特点,采用总线技术可以大大简化系统的设计,因此近年来得到了很快发展。由于航空电子总线模拟器系统包含的信号类型和参数类型非常复杂，而为了采集功能的全面性,方便采集多种总线类型和非总线类型的数据,总线模拟器系统包含现有的绝大多数信号类型,如1553B信号、422信号、429信号、AFDX信号、CAN信号、网络信号、模拟量信号以及离散量信号；而总线模拟器系所包含的参数类型相比信号类型就要更复杂。这给总线模拟器系的界面显示模块和总线通信模块代码设计和实现造成了很大的困难,而且一旦接口控制文件(InterfaceControlDocument，ICD)ICD发生变化,界面显示模块和总线通信模块代码就需要重新编写。传统意义上，总线模拟器系统主要采用定制化开发模式，大致分为三个步骤：总体设计人员根据项目需求编制ICD文档；软件人员按照界面显示层、业务逻辑层、总线驱动层的架构来编写总线模拟器系统，然后调试总线模拟器系统以达到使用要求。总线模拟器传统定制化开发过程中暴露出了人工工作量巨大、后期难以维护升级、不能有效积累工作成果、缺乏通用性等缺点，尤其是在界面显示层，由于ICD少则几十条，多则上百条，每条ICD内部又包含多个数据项，每个数据项会对应界面上的一个控件，粗略估计，往往会绘制上百甚至多达上千个控件，还要将每条ICD内部的数据项组成一包完整的数据或者将一包完整的数据拆分成ICD内部的数据项并映射到界面控件上，所有这些都要人工手动开发完成，这造成界面显示层的开发工作占整个系统开工作量的一半以上。由于不同主机所、不同型号的航电及功能的硬件、总线通信、ICD差异比较大，经常发生更改和升级，这种僵硬的定制化开发模式造成总线模拟器系统后期维护困难，并耗费大量人力和物力。作为总线模拟器系统核心的界面控件自动生成技术，公开的有两种实现方式：基于MFC框架,结合ICD生成rc文件，然后在微软开发平台VisualStudio的资源视图中加载生成的rc文件，软件开发人员在资源视图中以可视化的方式对界面控件进行微调，然后手动完成余下的开发工作；其次是基于WPF框架，用XAML语言描述ICD对应的控件类型和控件布局，生成XAML文件，然后在微软开发平台VisualStudio中加载生成的XAML文件，软件开发人员以可视化的方式对界面控件进行微调，然后手动完成余下的开发工作。在上述两种实现方式中，rc文件和XAML文件都只提供对界面控件的描述，不能描述ICD内部数据项的信息(包括数据类型、数据长度、编码方式等)，仍然需要开发人员手动编码建立ICD内部数据项与界面控件之间的关系，都不能实现框架复用，但使用XAML文件能够实现控件样式的复用。这两种实现方式都只在表面上部分解决了界面控件开发耗时的问题，并没有真正意义上实现界面控件的自动生成。
技术实现思路
为了提高航空电子总线模拟器系统的开发效率和可靠性,降低测试工作的复杂度，本专利技术针对总线模拟器传统定制化开发过程中暴露出的人工工作量巨大、后期难以维护升级、不能有效积累工作成果、缺乏通用性等缺点，提供一种更具扩展性和复用性、适应性和通用性强、能够缩短研制周期，并能提高系统性能和可靠性的动态ICD配置的总线模拟器系统。本专利技术的上述目的可以通过以下措施来达到。一种动态ICD配置的总线模拟器系统，包括：显示控制系统、总线通信系统、作为通信中间件的数据分发服务系统(DataDistributionService，DDS)、界面配置文件生成工具，其特征在于：界面配置文件生成工具读入ICD文档，开发人员使用界面配置文件生成工具设计出每一条ICD中各个数据项对应的控件类型，然后生成界面配置文件；显示控制系统加载界面配置文件后动态地在界面上绘制出控件，显示控制系统和总线通信系统之间通过DDS交互数据信息，当总线模拟器系统向总线发送数据时，由使用人员在显示控制系统中操作界面控件后，显示控制系统自主遍历与刚才所操作的ICD绑定的一组控件并读取控件中的数值，然后按照大端序或者小端序的方式组包成DDS数据帧，DDS数据帧由通信中间件DDS发往总线通信系统，总线通信系统根据总线映射关系，将DDS数据帧转换成实际的总线数据并发送；当总线模拟器系统接收总线数据时，总线通信系统首先接收到实际的总线数据并根据总线映射关系转换成DDS数据帧，DDS数据帧由通信中间件DDS发往显示控制系统，显示控制系统解析出数据并显示；在显示控制系统中，对界面控件的相对布局关系进行建模：三种基本的布局关系，“上下关系”、“左右关系”、“包含关系”，这三种布局关系可以相互嵌套组合成任意复杂的界面布局，界面配置文件以XML文件的格式来描述与ICD中各个数据项对应的控件之间的相对布局关系，显示控制系统加载界面配置文件后解析出这种布局关系，采用递归的方式动态地绘制出控件并按照相对布局关系的约束自动地调整控件位置；显示控制系统和总线通信系统分别是一个单独的软件，显示控制系统的输入输出总是DDS数据帧，通信中间件DDS实现显示控制系统与总线通信系统之间的数据通信，总线通信系统根据总线映射关系实现DDS数据帧与总线数据帧的互相转换，这使得显示控制系统与实际总线解耦。本专利技术使用的编程语言是C++，其他面向对象的语言也能用于本专利技术的实现。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果。更具扩展性和复用性。本专利技术根据ICD文件生成界面配置文件，总线模拟器系统加载界面配置文件动态生成界面控件，自动实现ICD数据的组包和解包，通过界面配置文件生成工具可以快捷地将XML格式的ICD文件转换成界面配置文件，支持常用的控件类型，包括按钮Button、编辑框Edit、检查框CheckBox、下拉框ComboBox、列表List、按钮组RadioGroup等。采用面向对象的方式构造系统，使得系统便于扩展与维护，可以通过继承的方式增加能够自动生成的新控件类型与新总线驱动器。这种采用面向对象的方法对界面控件自动生成过程进行建模，同时应用了软件设计模式，相比于现有的两种界面控件自动生成技术，把ICD内部数据项的信息和界面控件的信息结合起来，自动建立ICD内部数据项与界面控件之间的数据通道，实现框架级的复用，并且通过更换界面配置文件的方式实现了显示控制系统在不同项目之间的复用。这相比传统面向过程的系统更具扩展性。适应性和通用性强。本专利技术增加新的控件类型和总线类型十分方便。通过将界面控件生成、ICD数据组包、ICD数据解析等过程自动化，大大减少了总线模拟器系统开发过程中重复性的脑力劳动，保证了软件质量，缩短了开发周期，增加了总线模拟器系统在各个型号项目中的复用性。可以根据界面配置文件工具在系统运行时自动绘制控件界面，不再需要手动编写界面绘制代码，ICD文件更新后只需用新的界面配置文件替换旧的界面配置文件而无需更改代码和重新编译程序就能实现总线模拟器的升级。在使用需求或ICD总线协议发生变化时，只需修改相应的界面配置文件，就可自动生成新的界面控件布局，增强了软件的适应性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态ICD配置的总线模拟器系统，包括：界面配置文件生成工具、显示控制系统、总线通信系统、作为通信中间件的数据分发服务系统DDS，其特征在于：显示控制系统和总线通信系统分别是一个通过DDS通信中间件进行数据通信的单独软件；当总线模拟器系统向总线发送数据时，界面配置文件生成工具读入接口控制文档ICD，开发人员使用界面配置文件生成工具设计出每一个接口控制文档ICD中各个数据项对应的控件类型，并生成界面配置文件；显示控制系统加载界面配置文件，在界面上动态生成界面控件，显示控制系统自主遍历上述ICD绑定的一组控件并读取控件中的数值，然后按照大端序或者小端序的方式组包成DDS数据帧，DDS数据帧通过DDS通信中间件发往总线通信系统，总线通信系统根据总线映射关系，将DDS数据帧转换成实际的总线数据并发送；当总线模拟器系统接收总线数据时，总线通信系统接收实际的总线数据，根据总线映射关系转换成DDS数据帧，DDS数据帧经DDS通信中间件发往界面控件，显示控制系统解析出数据并显示在界面上；显示控制系统根据界面配置文件对界面控件的相对布局关系进行建模，建立“上下关系”、“左右关系”、“包含关系”三种基本的布局关系构成的相互嵌套组合成的任意复杂的界面布局，以及以XML文件格式来描述并与ICD中各个数据项对应控件之间相对布局关系的界面配置文件；显示控制系统系统加载界面配置文件后解析出上述布局关系，按照相对布局关系的约束自动地调整控件位置，采用递归的方式动态地绘制出控件；总线通信系统根据总线映射关系实现DDS数据帧与总线数据帧的互相转换，这使得显示控制系统与实际总线解耦。...

【技术特征摘要】
1.一种动态ICD配置的总线模拟器系统，包括：界面配置文件生成工具、显示控制系统、总线通信系统、作为通信中间件的数据分发服务系统DDS，其特征在于：显示控制系统和总线通信系统分别是一个通过DDS通信中间件进行数据通信的单独软件；当总线模拟器系统向总线发送数据时，界面配置文件生成工具读入接口控制文档ICD，开发人员使用界面配置文件生成工具设计出每一个接口控制文档ICD中各个数据项对应的控件类型，并生成界面配置文件；显示控制系统加载界面配置文件，在界面上动态生成界面控件，显示控制系统自主遍历上述ICD绑定的一组控件并读取控件中的数值，然后按照大端序或者小端序的方式组包成DDS数据帧，DDS数据帧通过DDS通信中间件发往总线通信系统，总线通信系统根据总线映射关系，将DDS数据帧转换成实际的总线数据并发送；当总线模拟器系统接收总线数据时，总线通信系统接收实际的总线数据，根据总线映射关系转换成DDS数据帧，DDS数据帧经DDS通信中间件发往界面控件，显示控制系统解析出数据并显示在界面上；显示控制系统根据界面配置文件对界面控件的相对布局关系进行建模，建立“上下关系”、“左右关系”、“包含关系”三种基本的布局关系构成的相互嵌套组合成的任意复杂的界面布局，以及以XML文件格式来描述并与ICD中各个数据项对应控件之间相对布局关系的界面配置文件；显示控制系统系统加载界面配置文件后解析出上述布局关系，按照相对布局关系的约束自动地调整控件位置，采用递归的方式动态地绘制出控件；总线通信系统根据总线映射关系实现DDS数据帧与总线数据帧的互相转换，这使得显示控制系统与实际总线解耦。2.根据权利要求1所述的动态ICD配置的总线模拟器系统，其特征在于：界面配置文件生成工具将ICD文件转换成界面配置文件，通过界面配置文件生成器遍历ICD文件的树形结构，以递归的方式生成界面配置内容项并最终形成界面配置文件，显示控制系统运行加载界面配置文件并自动绘制出控件界面。3.根据权利要求1所述的动态ICD配置的总线模拟器系统，其特征在于：显示控制系统解析出ICD文件的树形结构内容，显示控制系统的界面控件自动生成器遍历界面配置文件，并根据界面配置文件中数据项对应的的控件类型动态绘制出相应控件，建立数据项与控件的映射关系，以递归的方式建立控件树，以控件树为基础实现控件自动布局，注册自定义的Windows消息响应用户界面发送数据的操作。4.根据权利要求1所述的动态ICD配置的总线模拟器系统，其特征在于：显示控制系统进行数据组包时，准备一段内存块，遍历控件树，由数据项与控件的映射关系取出控件的当前值并存入数据项，以内存块的基地址为位偏移起始位置并加上数据项的位偏移量作为数据项中数据的存放地址，以数据项的位域宽度作为数据项中的数据，在内存块中的存放长度；显示控制系统发送数据时，先完成数据组包再通过DDS将数据“发布”，数据分发服务系统DDS上“订阅”了...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雨，杜增，郑芸，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51