低延时仿真智能适配及长线传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低延时仿真智能适配及长线传输装置，包括：反射内存卡(1)、仿真设备接口模块(2)和接口控制器(3)；多个所述低延时仿真智能适配及长线传输装置的反射内存卡(1)均连接反射内存交换机，组建反射内存网，每个反射内存卡(1)上写入的数据信息能够自动传输至反射内存网络中其他反射内存卡(1)的板载内存内；所述仿真设备接口模块(2)具有输入/输出通道，能够与仿真被试对象之间进行数据信息交互；本发明专利技术使用反射内存网作为远距离传输介质，与使用以太网相比，降低CPU开销，传输延时确定，硬件操作方便，并且独立与操作系统，可以实现异地异构系统间的实时数据传输。针对串口数据传输，采用“边收边发”的方式，有效降低传输延时。输延时。输延时。

【技术实现步骤摘要】
低延时仿真智能适配及长线传输装置


[0001]本专利技术涉及实时数据通讯
，具体地，涉及一种低延时仿真智能适配及长线传输装置。

技术介绍

[0002]随着空中作战环境干扰的复杂化多样化，同时作战对象采用编队协同作战、多方位饱和攻击战术，防空导弹武器装备采用单枚方式已无法适应新作战模式。多弹协同制导/多体协同作战打破传统作战思想，通过数据链实现导弹间互相通信、信息共享，以取得更为高效的整体作战效能，是未来战场的主角之一。
[0003]实时仿真技术及应用为复杂武器装备的设计、研制、定型、批产等提供全生命周期的支撑，但当前的半实物仿真仍然以单一导弹制导控制系统仿真为主，无法有效满足复杂装备多弹协同/多体协同/全系统全链路实时仿真的需求。
[0004]整合现有仿真资源，利用多套试验系统开展联合仿真试验，完成多弹或武器系统全链路的仿真，是主要解决途径之一。但是多套仿真试验系统，存在异构、异地、实时等约束条件，需要一种高速、低延时、长距离、多信号种类的传输装置，满足系统与系统间、被试对象与被试对象间、仿真系统与被试对象间长距离、实时的数据交互。
[0005]现广泛使用的传输方式是本地收集信号后，通过以太网或光纤传至远端，远端设备需额外开辟线程进行数据实时监测、拷贝、网络协议解释，程序设计复杂且CPU开销大；此外以太网传输采用CSMA/CD碰撞检测协议，传输延迟不确定，无法满足实时仿真的需求。同时，串口数据一般采用数据包接收完毕再转送的方式，与被试对象间直接串口通信相比，增加了传输装置接收数据的耗时，该耗时过长会影响被试对象间数据交互的实时性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种低延时仿真智能适配及长线传输装置。
[0007]根据本专利技术提供的一种低延时仿真智能适配及长线传输装置，包括反射内存卡1、仿真设备接口模块2和接口控制器3；
[0008]多个所述低延时仿真智能适配及长线传输装置的反射内存卡1均连接反射内存交换机，组建反射内存网，每个反射内存卡1上写入的数据信息能够自动传输至反射内存网络中其他反射内存卡1的板载内存内；
[0009]所述仿真设备接口模块2具有输入/输出通道，能够与仿真被试对象之间进行数据信息交互；
[0010]所述接口控制器3通过PCI总线分别连接反射内存卡1和仿真设备接口模块2，接口控制器3能够将仿真设备接口模块2接收到的仿真被试对象输出数据信息写入对应的反射内存卡1上的存储地址，同时从反射内存卡1上读取仿真被试对象所需输入数据信息，经处理后，发送至仿真设备接口模块2对应输出通道。
[0011]优选地，所述仿真设备接口模块2包括串口卡21、AD卡22、DA卡23以及DIO卡24，所述串口卡21提供串口通讯接口，所述AD卡22提供模拟量采集接口，所述DA卡23提供模拟量输出接口，所述DIO卡24提供数字量输入/输出接口。
[0012]优选地，所述接口控制器3运行RTX实时操作系统，包括数据特征表31、数据分发软件模块32和串口数据处理软件模块33；
[0013]所述数据特征表31根据仿真被试对象的输入、输出信息数据整理得到数据的起点、终点、数据类型、数据在反射内存卡1板载内存上的存储地址以及串口数据通讯协议，通过数据特征表31能够实现仿真被试对象智能适配；
[0014]所述数据分发软件模块32根据数据特征表31中数据的起点、终点和数据类型，将仿真被试对象的输出数据写入对应的反射内存卡1存储地址，同时将仿真被试对象所需的输入数据发至对应的仿真设备接口模块2数据输出通道；所述数据分发软件模块32包括发送端、接收端；
[0015]所述串口数据处理软件模块33根据数据特征表31中的串口数据通讯协议，处理仿真被试对象的串口输出数据，生成被试仿真对象所需的串口输入数据。
[0016]优选地，所述数据特征表31按照如下规则编写：
[0017]规则1：根据仿真被试对象的输入、输出信息，整理得到数据的起点、终点、数据类型，并自动生成数据及其更新标识在反射内存1中的储存地址相对于基地址的偏移量；
[0018]规则2：根据串口数据通讯协议，整理得到串口通道的数据位、停止位、校验位、波特率、帧头、数据长度、数据组包方式的配置情况；
[0019]规则3：根据仿真被试对象与仿真设备接口模块2的输入/输出通道的电气连接关系，整理得到数据经过的低延时仿真智能适配及长线传输装置的硬件接口的输入/输出通道，输入/输出通道信息包含所在低延时仿真智能适配及长线传输装置的反射内存卡1节点号、输入/输出通道所在仿真设备接口模块2板卡的设备号、输入/输出通道所用的通道号；
[0020]规则4：根据仿真试验工况，整理得到串口数据信息中需监控和修改的参数。
[0021]优选地，所述数据分发软件模块32接收来自仿真设备接口模块2的仿真被试对象输出的数据信息，并将数据信息写入对应的反射内存卡1存储地址；
[0022]数据分发软件模块32读取反射内存卡1中仿真被试对象所需输入数据信息，若数据信息为非串口数据信息，则直接发送至对应的仿真设备接口模块2输出通道；若数据信息为串口数据信息，则发至串口数据处理软件模块33进行解析、处理后，再发送至对应的仿真设备接口模块2串口输出通道。
[0023]优选地，当数据信息为非串口数据信息时，数据信息的接收过程为：
[0024]在数据接收端，以系统时钟周期定时中断触发接收数据信息,扫描仿真设备接口模块2中的非串口输入通道，采集仿真被试对象的输出数据信息，再根据数据特征表31中的数据输入通道得到接收到的数据信息对应的反射内存卡1存储地址，将数据信息存至对应的反射内存卡1存储地址，并将反射内存卡1中对应的数据信息更新标识置1；
[0025]当数据信息为非串口数据信息时，数据信息的发送过程为：
[0026]在数据发送端，以系统时钟周期定时中断触发发送数据信息,根据数据特征表31中的数据输出通道，提取仿真被试对象所需输入数据信息及其更新标志字的反射内存卡1存储地址，循环读取反射内存卡1中所需数据信息更新标识，待数据信息更新标识置1，从对
应的反射内卡1存存储地址读取仿真被试对象所需输入数据，将数据发送至仿真设备接口模块2中对应的非串口输出通道，并将反射内存卡1中的数据信息更新标识置0。
[0027]优选地，当接收数据信息为串口数据信息时，首先提取数据特征表33中该数据信息的数据长度K，数据存储首地址A，数据更新标识存储地址B，再按如下步骤执行数据信息的接收过程：
[0028]步骤S1：在数据接收端，等待串口卡的“接收寄存器可读”中断信号；
[0029]步骤S2：当收到串口卡“接收寄存器可读”中断信号后，读取中断来源串口通道的接收寄存器中的数据包；
[0030]步骤S3：判断接收数据包中的接收数据信息长度M，若接收数据信息长度M＜2，则执行步骤S3.1，若接收数据信息长度M≥2，说明是非帧头数据信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低延时仿真智能适配及长线传输装置，其特征在于，包括反射内存卡(1)、仿真设备接口模块(2)和接口控制器(3)；多个所述低延时仿真智能适配及长线传输装置的反射内存卡(1)均连接反射内存交换机，组建反射内存网，每个反射内存卡(1)上写入的数据信息能够自动传输至反射内存网络中其他反射内存卡(1)的板载内存内；所述仿真设备接口模块(2)具有输入/输出通道，能够与仿真被试对象之间进行数据信息交互；所述接口控制器(3)通过PCI总线分别连接反射内存卡(1)和仿真设备接口模块(2)，接口控制器(3)能够将仿真设备接口模块(2)接收到的仿真被试对象输出数据信息写入对应的反射内存卡(1)上的存储地址，同时从反射内存卡(1)上读取仿真被试对象所需输入数据信息，经处理后，发送至仿真设备接口模块(2)对应输出通道。2.根据权利要求1所述的低延时仿真智能适配及长线传输装置，其特征在于，所述仿真设备接口模块(2)包括串口卡(21)、AD卡(22)、DA卡(23)以及DIO卡(24)，所述串口卡(21)提供串口通讯接口，所述AD卡(22)提供模拟量采集接口，所述DA卡(23)提供模拟量输出接口，所述DIO卡(24)提供数字量输入/输出接口。3.根据权利要求1所述的低延时仿真智能适配及长线传输装置，其特征在于，所述接口控制器(3)运行RTX实时操作系统，包括数据特征表(31)、数据分发软件模块(32)和串口数据处理软件模块(33)；所述数据特征表(31)根据仿真被试对象的输入、输出信息数据整理得到数据的起点、终点、数据类型、数据在反射内存卡(1)板载内存上的存储地址以及串口数据通讯协议，通过数据特征表(31)能够实现仿真被试对象智能适配；所述数据分发软件模块(32)根据数据特征表(31)中数据的起点、终点和数据类型，将仿真被试对象的输出数据写入对应的反射内存卡(1)存储地址，同时将仿真被试对象所需的输入数据发至对应的仿真设备接口模块(2)数据输出通道；所述数据分发软件模块(32)包括发送端、接收端；所述串口数据处理软件模块(33)根据数据特征表(31)中的串口数据通讯协议，处理仿真被试对象的串口输出数据，生成被试仿真对象所需的串口输入数据。4.根据权利要求3所述的低延时仿真智能适配及长线传输装置，其特征在于，所述数据特征表(31)按照如下规则编写：规则1：根据仿真被试对象的输入、输出信息，整理得到数据的起点、终点、数据类型，并自动生成数据及其更新标识在反射内存(1)中的储存地址相对于基地址的偏移量；规则2：根据串口数据通讯协议，整理得到串口通道的数据位、停止位、校验位、波特率、帧头、数据长度、数据组包方式的配置情况；规则3：根据仿真被试对象与仿真设备接口模块(2)的输入/输出通道的电气连接关系，整理得到数据经过的低延时仿真智能适配及长线传输装置的硬件接口的输入/输出通道，输入/输出通道信息包含所在低延时仿真智能适配及长线传输装置的反射内存卡(1)节点号、输入/输出通道所在仿真设备接口模块(2)板卡的设备号、输入/输出通道所用的通道号；规则4：根据仿真试验工况，整理得到串口数据信息中需监控和修改的参数。
5.根据权利要求3所述的低延时仿真智能适配及长线传输装置，其特征在于，所述数据分发软件模块(32)接收来自仿真设备接口模块(2)的仿真被试对象输出的数据信息，并将数据信息写入对应的反射内存卡(1)存储地址；数据分发软件模块(32)读取反射内存卡(1)中仿真被试对象所需输入数据信息，若数据信息为非串口数据信息，则直接发送至对应的仿真设备接口模块(2)输出通道；若数据信息为串口数据信息，则发至串口数据处理软件模块(33)进行解析、处理后，再发送至对应的仿真设备接口模块(2)串口输出通道。6.根据权利要求5所述的低延时仿真智能适配及长线传输装置，其特征在于，当数据信息为非串口数据信息时，数据信息的接收过程为：在数据接收端，以系统时钟周期定时中断触发接收数据信息,扫描仿真设备接口模块(2)中的非串口输入通道，采集仿真被试对象的输出数据信息，再根据数据特征表(31)中的数据输入通道得到接收到的数据信息对应的反射内存卡(1)存储地址，将数据信息存至对应的反射内存卡(1)存储地址，并将反射内存卡(1)中对应的数据信息更新标识置1；当数据信息为非串口数据信息时，数据信息的发送过程为：在数据发送端，以系统时钟周期定时中断触发发送数据信息,根据数据特征表(31)中的数据输出通道，提取仿真被试对象所需输入数据信息及其更新标志字的反射内存卡(1)存储地址，循环读取反射内存卡(1)中所需数据信息更新标识，待数据信息更新标识置1，从对应的反射内卡(1)存存储地址读取仿真被试对象所需输入数据，将数据发送至仿真设备接口模块(2)中对应的非串口输出通道，并将反射内存卡(1)中的数据信息更新标识置0。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杉，程禹，郝恩义，柳超杰，徐啸，张业鑫，
申请(专利权)人：上海神箭机电工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：