本发明专利技术公开了一种无耦合数字化开发平台，用于开发数字化装备的各个任务功能模块；平台中包含有用于定义和导入数据结构体的入口，数据结构体中定义的数据包括每个任务功能模块所输出的数据；平台为任务功能模块提供模型容器，任务功能模块所输出的数据均被对应的模型容器存至唯一对应的内存空间中；平台还为任务功能模块均提供统一时钟管理单元，用于在模块上线时尝试锁定专用内存；若锁定成功，则基于专用内存按周期发布基础调度时钟；若锁定失败，则屏蔽自身功能；任务功能模块，响应于基础调度时钟或自定义时钟，在时钟周期内均依次执行数据的读取、运算以及存储。本发明专利技术可以降低数字化系统/装备的研发成本以及测试成本,并提高研发效率。提高研发效率。提高研发效率。
【技术实现步骤摘要】
一种无耦合数字化开发平台及系统
[0001]本专利技术属于数字化装备研发领域，具体涉及一种无耦合数字化开发平台及系统。
技术介绍
[0002]随着智能化技术的发展，传统装备已经从原来的机械式、液压式的控制模式逐步向电控式、光控式转换，这就决定了未来各种电子化装备均会呈现为一套完全数字化的系统/装备。
[0003]数字化系统/装备的功能复杂，因此往往需要将数字化系统/装备划分为多个任务功能模块来分配给不同的开发者分别进行研发，这些任务功能模块之间需要相互协作才能实现系统功能，尤其是任务功能模块之间需要进行频繁的通信与数据的交互。
[0004]对于复杂数字化系统/装备而言，各任务功能模块之间的交互需要交叉进行，因此为了减少任务功能模块两两之间的点对点交互所带来的系统复杂度的增加，往往会为复杂数字化系统/装备配备中心式的数据库，各个任务功能模块将数据汇总到该数据库，这样每个任务功能模块便可以通过该数据库获取到其他功能模块的数据。其中，每个任务功能模块内部需要定义一个配置文件，该配置文件中需要将该任务功能模块所要存储的各项数据的名称、类型以及与系统的从属关系等信息一一定义清楚，这样数据库便可以根据配置文件为任务功能模块存储数据，从而根据所存储的数据为各个任务功能模块提供数据分发服务，这种由多个任务功能模块和数据库组成的系统即是数据分发系统。
[0005]然而，一旦系统/装备发生变更，例如某个任务功能模块需要做更改、某个任务功能模块需要进行重构或者系统需要进行重构，则上述所有配置文件和数据库都需要进行适应的修改，因此而带来的模块验证以及系统联调等工作量倍增。本领域技术人员均知晓的是，在整个系统研发过程中，因变更所引入的工作量占据了整个系统的研发工作量的80%以上，导致系统/装备的研发效率低下，研发成本较高。并且，一旦数据库崩溃，整个系统/装备的功能都会丧失，造成严重的后果。
技术实现思路
[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种无耦合数字化开发平台及系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种无耦合数字化开发平台，用于开发数字化装备的各个任务功能模块；所述平台中包含有用于定义和导入数据结构体的入口，所述数据结构体中定义的数据包括每个所述任务功能模块所输出的数据；所述平台为每个所述任务功能模块提供对应的模型容器，每个所述任务功能模块所输出的数据均被对应的模型容器存至与该任务功能模块唯一对应的内存空间中；所述平台还为每个所述任务功能模块均提供一个统一时钟管理单元；所述统一时钟管理单元，用于在所属的任务功能模块上线时尝试锁定专用内存；若锁定成功，则基于所述专用内存按周期发布基础调度时钟，以使其他任务功能模块接收
所述基础调度时钟；若锁定失败，则屏蔽自身功能；任一在线的任务功能模块，响应于所述基础调度时钟或自定义时钟，在每个时钟周期内均依次执行数据的读取、运算以及存储；其中，所述自定义时钟取自于所述基础调度时钟，且所述自定义时钟的时钟周期等于N倍的所述基础调度时钟的时钟周期，N为大于1的整数。
[0007]可选地，所述统一时钟管理单元运行在一独立的线程上，且该线程的优先级最高。
[0008]可选地，每个所述任务功能模块对应的内存空间根据该任务功能模块的ID映射得到。
[0009]可选地，所述任务功能模块在线时向对应的模型容器发送心跳包，以使所述平台根据所述心跳包生成并输出各任务功能模块是否在线的信息；并且，当所述平台连续多次未检测到核心心跳包时，重置所有在线的任务功能模块；其中，所述核心心跳包为负责发布所述基础调度时钟的任务功能模块的心跳包。
[0010]可选地，所述心跳包的数据载荷包括：任务功能模块的ID。
[0011]可选地，所述平台中设有广义通信库，以供用户开发所述任务功能模块时选用；所述广义通信库包括多个通信转换协议，所述通信转换协议为实现平台内外部数据格式转换的协议；其中，内部数据是所述数据结构体中定义的数据，外部数据是所述数据结构体中未定义的数据。
[0012]可选地，所述统一时钟管理单元是通过发布调度帧来发布所述基础调度时钟的；所述调度帧中，包含有配置所述基础调度时钟的时钟周期的字段、统计所述基础调度时钟的发布次数的字段以及时间戳。
[0013]可选地，任一所述任务功能模块，响应于所述基础调度时钟或自定义时钟，在每个时钟周期内均依次执行数据的读取、运算以及存储，包括：响应于所述基础调度时钟或自定义时钟，从计算机内存中读取与自身的输入相关的数据；按照该任务功能模块中所选定的数据处理策略，基于所读取的数据执行数据运算，并将运算结果存入该任务功能模块对应的内存空间中；其中，任一所述任务功能模块中所选定的数据处理策略包括：将所读取的数据缓存至不限长度的第一队列中，并基于所述第一队列中存储的数据执行数据运算；或者，用所读取的数据覆盖上一时钟周期中所读取的数据，并基于最新读取的数据执行数据运算；或者，将所读取的数据缓存至具有预设长度的第二队列中，若所述第二队列已满，则弹出所述第二队列中最早存储的数据；基于所述第二队列中存储的数据执行数据运算。
[0014]可选地，任一所述任务功能模块中所选定的数据处理策略还包括：若所读取的数据不足以执行本次的数据运算，则结合本次读取的数据以及上一时钟周期中读取的数据执行本次的数据运算；或者，若所读取的数据不足以执行本次的数据运算，则清除本次读取的数据，并跳过本次的数据运算及存储步骤。
[0015]本专利技术还提供了一种无耦合数字化系统，包括多个任务功能模块，所述多个任务
功能模块是采用上述任一项所述的无耦合数字化开发平台所开发的。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的无耦合数字化开发平台，用于开发数字化装备的各个任务功能模块，该平台中包含有用于定义和导入数据结构体的入口，该数据结构体包括了每个任务功能模块所输出的数据；并且，该平台为每个任务功能模块提供了对应的模型容器，任务功能模块所输出的数据均被对应的模型容器存至与任务功能模块唯一对应的内存空间中；由此，任务功能模块之间的数据交互可通过直接访问内存的方式来实现，无需再额外设置数据库；并且，本专利技术的这种数据交互方式无需再根据配置文件来解析各项数据的名称、类型以及与系统的从属关系等信息，使得任务功能模块间的接口、协议实现了解耦，且由于直接访问内存的速度更快，从而使任务功能模块间的协作效率得到了很大的提升。
[0017]此外，平台还为每个任务功能模块均提供一个统一时钟管理单元，该统一时钟管理单元，用于在所属的任务功能模块上线时尝试锁定专用内存；若锁定成功，则基于该专用内存按周期发布基础调度时钟，以使其他任务功能模块接收所述基础调度时钟；若锁定失败，则屏蔽自身功能；由此，在线的任务功能模块可响应于基础调度时钟或取自于基础调度时钟的自定义时钟，在每个时钟周期内均依次执行数据的读取、运算以及存储，确保了任务功能模块间在时钟上的同步性。
[0018]综上，利用本专利技术实施例提供的无耦合数字化开发平台来开发数字化装备，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无耦合数字化开发平台，其特征在于，用于开发数字化装备的各个任务功能模块；所述平台中包含有用于定义和导入数据结构体的入口，所述数据结构体中定义的数据包括每个所述任务功能模块所输出的数据；所述平台为每个所述任务功能模块提供对应的模型容器，每个所述任务功能模块所输出的数据均被对应的模型容器存至与该任务功能模块唯一对应的内存空间中；所述平台还为每个所述任务功能模块均提供一个统一时钟管理单元；所述统一时钟管理单元，用于在所属的任务功能模块上线时尝试锁定专用内存；若锁定成功，则基于所述专用内存按周期发布基础调度时钟，以使其他任务功能模块接收所述基础调度时钟；若锁定失败，则屏蔽自身功能；任一在线的任务功能模块，响应于所述基础调度时钟或自定义时钟，在每个时钟周期内均依次执行数据的读取、运算以及存储；其中，所述自定义时钟取自于所述基础调度时钟，且所述自定义时钟的时钟周期等于N倍的所述基础调度时钟的时钟周期，N为大于1的整数。2.根据权利要求1所述的无耦合数字化开发平台，其特征在于，所述统一时钟管理单元运行在一独立的线程上，且该线程的优先级最高。3.根据权利要求1所述的无耦合数字化开发平台，其特征在于，每个所述任务功能模块对应的内存空间根据该任务功能模块的ID映射得到。4.根据权利要求1所述的无耦合数字化开发平台，其特征在于，所述任务功能模块在线时向对应的模型容器发送心跳包，以使所述平台根据所述心跳包生成并输出各任务功能模块是否在线的信息；并且，当所述平台连续多次未检测到核心心跳包时，重置所有在线的任务功能模块；其中，所述核心心跳包为负责发布所述基础调度时钟的任务功能模块的心跳包。5.根据权利要求4所述的无耦合数字化开发平台，其特征在于，所述心跳包的数据载荷包括：任务功能模块的ID。6.根据权利要求1所述的无耦合数字化开发平台，其特征在于，所述平台中设有广义通信库，以供用户开发所述任务功能模块时选用；所述广义...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文龙，
申请(专利权)人：西安数道航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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