含有通用接口模块的信息物理测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种含有通用接口模块的信息物理测试系统，所述信息物理测试系统通过通用接口模块与各个不同的硬件相连，所述通用接口模块包括1553B总线，所述1553B总线采用双冗余设计，由两条冗余总线BUS

【技术实现步骤摘要】
含有通用接口模块的信息物理测试系统


[0001]本专利技术涉及信息系统，特别涉及一种含有通用接口模块的信息物理测试系统。

技术介绍

[0002]信息物理测试系统需要与众多硬件进行互联互通。这些硬件的接口种类十分庞杂，有网络类硬件，例如TCP、UDP；有串口类硬件，例如RS232、RS422；有IO类硬件，例如模拟IO、数字IO；也有总线类硬件，例如CAN、FlexRay、1553B等等。这些硬件的原理和使用方式不同相同。按照传统的做法，系统需要为每种硬件单独开发一个子模块，完成对该种硬件的初始化、数据读写、关闭等功能。这样的做法有两种问题：系统需要直接操作每一种具体的硬件，随着硬件种类越来越多，系统也会随之越来越复杂。有一些种类的硬件并没有开放编程接口，程序无法直接对其操作。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种含有通用接口模块的信息物理测试系统。
[0004]一种含有通用接口模块的信息物理测试系统，其特征在于，所述信息物理测试系统通过通用接口模块与各个不同的硬件相连，所述通用接口模块包括1553B总线，所述1553B总线采用双冗余设计，由两条冗余总线BUS
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A和BUS
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B与1553B接口通信模件连接，两条总线连接在总线耦合器上，总线耦合器采用ESI
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1553B耦合器；1553B总线具有硬件协议，硬件协议属性上包括协议编号、协议名称、协议类型和子地址方式；协议编号作为硬件协议的标志性字段，使平台配置子系统和服务器终端子系统遵循协议编号完成对数据的封装和解析；协议类型表示该协议在仿真工程中扮演的角色，角色分为1553B总线控制器(BC)模式或1553B远程终端(RT)模式；子地址传输方式包括“Deep”和“Flat”，“Deep”表示1553B总线会将仿真数据包以平铺的方式发送给RT下所有负责接收数据的子地址，“Flat”表示1553B总线将全部数据包发送至RT下负责接收数据的其中一个子地址；将1553B硬件协议应用于1553B总线系统中总线控制器(BC)和远程终端(RT)两种工作模式，在仿真工程中生成两个1553B硬件模型，分别部署在总线控制设备和远程终端设备的程序中；当1553B硬件协议创建后，平台配置子系统程序会将协议属性数据持久化保存至数据库中，FMI联合仿真系统会向平台服务器子系统程序发送获取1553B硬件协议的请求，平台服务器子系统程序在解析请求的同时，在仿真工程中生成两个属性值相同的1553B硬件模型，即BC模型和RT模型，并且每个模型中包含数据发送目标设备的IP和端口，其中BC模型对应总线控制设备，RT模型对应远程终端设备，当仿真工程启动后，总线控制设备程序按照BC模型中封装的1553B硬件协议属性将FMU模块生成的仿真数据发送至指定的远程终端中，数据传输由1553B总线实现。部署在远程终端的RT模型接收到仿真数据后，将数据回送给FMU模块，使整个传输过程形成闭环。
[0005]本专利技术的有益效果如下：将系统对硬件的操作，抽象出一个通用接口，系统只针对
通用接口编程，每种硬件暴露给外部程序的接口是统一的。当新增加硬件时，不需要专门编写针对新硬件的程序，但系统上层的代码是保持不变。这样就可以把变化的范围尽可能地缩小，提升系统的质量和可维护性。针对不可编程的硬件，可以按照规定的接口封装成静态库或动态库，系统可以直接调用，而不用接触实际的代码。
附图说明
[0006]图1为本专利技术系统结构示意图；图2为1553B接口通信模件功能框图；图3为本专利技术平台配置子系统功能结构设计图；图4为1553B硬件模型与FMU模块间的数据交互流程图；
[0007]图5为实现1553B模型程序的三层结构关系图；图6为数据输入输出的流程图；图7为1553B硬件模型的导入程序流程图；图8为四层结构程序调用时序图。
具体实施方式
[0008]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，使本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。
[0009]与信息物理测试系统互联的硬件，一般都是以板卡形式存在的。板卡是一块集成了某些特定硬件功能的卡，通过PCI/PCIE/PXI等接口插在主板上。板卡上可能集成了不同功能的硬件子模块，以主板为例，主板上就集成了网卡、串口、USB等不同功能的硬件用来传输数据。同种功能的硬件子模块，还可以同时传输多路数据，比如有多个USB接口，网卡可以通过多个TCP端口传输数据。如图1所示，信息物理测试系统通过通用接口模块与各个不同的硬件相连，实现相互通信。
[0010]通用接口模块包括1553B总线，为保证数据交互功能启动时总线设计结构与1553B总线协议的同步性、一致性，在数据交互设备主板的配置搭建过程中，重要技术细节如下：
[0011](1)多功能1553B接口通信模件安装在工控主机主板的标准32位PCI插槽中，这样该模件通过PCI控制器即可实现与CPU进行数据交互。
[0012](2)1553B总线网络采用双冗余设计，由两条冗余总线BUS
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A和BUS
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B与1553B接口通信模件连接，两条总线连接在总线耦合器上，总线耦合器采用ESI
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1553B耦合器，本专利技术中选择SCSI
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1553专用连接线作为数据传输线缆。
[0013](3)数据交互设备的网口与中心千兆以太网交换机相连，平台配置子系统通过Redis通道向数据交互设备中的程序发送仿真数据。
[0014](4)数据交互设备采用Linux64位操作系统(Centos
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x86_64
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DVD
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1810)，能够连接键盘、鼠标、VGA显示器和硬盘，使开发人员能够在数据交互设备中部署程序控制1553B接口通信模件。
[0015]总线监测设备作为硬件模块中的配置信息输入接口，负责统一管理FMI联合仿真系统的配置信息，向各仿真终端设备下发数据信号，同时也能够作为FMU数据信息的输出接口，实时显示仿真数据，能够对历史数据进行存储和分析。
[0016]总线监测设备由PC主机作为硬件载体，主机内部搭载Windows系统，采用Alta View总线分析器作为1553B总线数据交互的可视化监测工具，AltaRTVal软件作为远程终端
(RT)模式的有效性测试软件。Alta View总线分析器是一种基于互联网，采取全被动模式的数据监控与大数据分析的开发工具，其主要功能为监控向各种仿真装置传输的配置信号与遥控指令，以实现对各节点初始设置信号的截取和数据通信的集中管理。按照系统配置信息实时解析仿真数据包，同时能够控制1553B总线测试设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有通用接口模块的信息物理测试系统，其特征在于，所述信息物理测试系统通过通用接口模块与各个不同的硬件相连，所述通用接口模块包括1553B总线，所述1553B总线采用双冗余设计，由两条冗余总线BUS
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A和BUS
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B与1553B接口通信模件连接，两条总线连接在总线耦合器上，总线耦合器采用ESI
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1553B耦合器；1553B总线具有硬件协议，硬件协议属性上包括协议编号、协议名称、协议类型和子地址方式；协议编号作为硬件协议的标志性字段，使平台配置子系统和服务器终端子系统遵循协议编号完成对数据的封装和解析；协议类型表示该协议在仿真工程中扮演的角色，角色分为1553B总线控制器(BC)模式或1553B远程终端(RT)模式；子地址传输方式包括“Deep”和“Flat”，“Deep”表示1553B总线会将仿真数据包以平铺的方式发送给RT下所有负责接收数据的子地址，“Flat”表示1553B总线将全部数据包发送至RT下负责接收数据的其中一个子地址；将1553B硬件协议应用于1553B总线系统中总线控制器(BC)和远程终端(RT)两种工作模式，在仿真工程中生成两个1553B硬件模型，分别部署在总线控制设备和远程终端设备的程序中；当1553B硬件协议创建后，平台配置子系统程序会将协议属性数据持久化保存至数据库中，FMI联合仿真系统会向平台服务器子系统程序发送获取1553B硬件协议的请求，平台服务器子系统程序在解析请求的同时，在仿真工程中生成两个属性值相同的1553B硬件模型，即BC模型和RT模型，并且每个模型中包含数据发送目标设备的IP和端口，其中BC模型对应总线控制设备，RT模型对应远程终端设备，当仿真工程启动后，总线控制设备程序按照BC模型中封装的1553B硬件协议属性将FMU模块生成的仿真数据发送至指定的远程终端中，数据传输由1553B总线实现。部署在远程终端的RT模型接收到仿真数据后，将数据回送给FMU模块，使整个传输过程形成闭环。2.根据权利要求1所述的含有通用接口模块的信息物理测试系统，其特征在于，所述硬件协议的配置包括如下步骤：step1：通过ko.observable()函数监控配置页面中输入的每个1553B硬件协议属性值，通过ko.observableArray()函数监测下拉列表中的每一个选项，实现属性值的实时动态绑定；step2：采用for循环的方式为远程终端、远程终端子地址等下拉框赋属性值，通过配置页面即可选择相应的地址参数；step3：调用validation()函数对输入的属性值进行校验；step4：使用if语句对step3中的校验结果进行控制，当valid()函数返回值为true时，表示通过校验，则通过context.fetchbackun()函数调用平台配置子系统程序接口，将ko.observable()中监测的所有1553B属性值进行封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧晶，田野，孙波，张雷，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：