【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及嵌入式系统的仿真及测试，具体为一种1553b总线半物理仿真系统及方法。
技术介绍
1、嵌入式软件在航空、航天、兵器、电子等关键领域广泛应用，甚至组建起物联网，软件测试是嵌入式软件开发周期的重要阶段，嵌入式软件测试手段主要有三种类型：全物理硬件测试、半物理仿真测试、全数字虚拟仿真测试。全物理硬件环境测试场景真实、执行效率高、较适合进行性能测试，但是成本高、数量有限、测试手段不丰富，适用于黑盒测试。全数字虚拟仿真测试能够摆脱嵌入式软件对于硬件依赖，可低成本复制重用、系统内部运行参数可见、测试手段丰富，可进行白盒测试，但是对于cpu虚拟仿真技术要求高，尤其是针对多核批处理等高性能cpu的仿真技术要求更高，性能测试仅供参考。处理器在回路的半物理仿真测试虚拟外部硬件设备，相较于全物理硬件系统测试手段相对丰富；同时运行真实的处理器，相较于全数字虚拟仿真测试较真实，也有效地弥补全数字虚拟仿真测试cpu支持型号的不足。
2、1553b总线是航天航空领域最常用的嵌入式系统通信总线之一，因此在嵌入式软件系统测试中，对于1553b总线适配、改造以及仿真是必要的。专利cn202010826219.2公开《一种半物理卫星仿真系统及仿真方法》，由嵌入式卫星单机、1553b总线设备、卫星仿真系统、以及地面控制系统组成半物理仿真系统，该专利将1553b终端设备进行虚拟化仿真，仍然对接真实的1553b总线设备。专利cn202010009224.4公开了一种《虚拟1553b总线设备的实现方法》，该系统按照真实1553b板卡虚拟化1553b
3、当前1553b仿真模式主要是半物理仿真和纯软件仿真两种方式，半物理仿真主要针对1553b的终端设备进行虚拟化仿真，仍然依赖1553b总线硬件设备，成本高、可扩展性低；纯软件仿真方式摆脱硬件设备，但只适用于全数字虚拟化cpu模拟器。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种1553b总线半物理仿真系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种1553b总线半物理仿真系统，包括目标板、fpga接口仿真设备、驱动封装模块、1553b总线仿真芯片和终端虚拟设备，所述目标板通过接口映射逻辑连接有fpga接口仿真设备，fpga接口仿真设备通过物理总线驱动连接有驱动封装模块，驱动封装模块控制连接有1553b总线仿真芯片，1553b总线仿真芯片控制连接有终端虚拟设备。
3、优选的，所述驱动封装模块、1553b总线仿真芯片和终端虚拟设备均设置在上位机内。
4、一种1553b总线半物理仿真方法，包括步骤一，映射；步骤二，读写寄存器组；步骤三，数据存放；步骤四，发送数据；步骤五，同步数据；步骤六，存放接收和发送；步骤七，状态模拟；步骤八，发送和接收缓存区；步骤九，协议传输；
5、其中上述步骤一中，目标板硬件接口映射逻辑实现目标板接口到fpga接口仿真设备的映射关系，可设置了片选基地址寄存器和片选地址掩码寄存器；
6、其中上述步骤二中，fpga接口仿真设备的接口时序逻辑根据读写使能、地址和数据信号转换成对fpga接口仿真设备内寄存器组的读写；
7、其中上述步骤三中，fpga接口仿真设备的寄存器实现对1553b总线寄存器模拟，用于存放寄存器数据；
8、其中上述步骤四中，fpga接口仿真设备的物理映射逻辑负责实现物理总线发送数据缓存区与fpga数据区的映射；
9、其中上述步骤五中，fpga接口仿真设备与上位机之间采用驱动封装模块中的物理总线进行连接，用于传输上位机与fpga接口仿真设备之间的同步数据；
10、其中上述步骤六中，上位机封装层的驱动封装模块中的缓存区用于存放接收和发送到同步数据；
11、其中上述步骤七中，上位机寄存器组模拟1553b总线仿真芯片状态和控制寄存器；
12、其中上述步骤八中，上位机缓存区模拟1553b总线仿真芯片发送和接收缓存区；
13、其中上述步骤九中，上位机的终端虚拟设备将数据通过1553b总线仿真芯片的api接口实现发送和接收双向数据协议传输
14、优选的，所述步骤三中，缓存区实现模拟1553b总线接收和发送缓存区，用于缓存数据。
15、优选的，所述步骤七中，寄存器访问管理模块实现外部对于1553b寄存器的访问，其中包括与fpag的寄存器数据同步和更新以及外部软件对于1553b置位操作。
16、优选的，所述步骤八中，接口访问时序逻辑用于1553b总线仿真芯片数据传输时的控制逻辑和响应状态，并通过api接口进行1553b协议传输。
17、优选的，所述步骤八中，协议传输包括fpga接口仿真设备的缓存区数据同步和更新，以及外部设备数据的接收和发送。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该专利技术，采用接口物理模拟和处理逻辑仿真相结合的方式，实现1553b总线的半物理仿真，形成了由上位机软件和智能目标板组成的处理器在回路仿真测试环境，基于此种紧耦合架构的智能目标板可作为嵌入式系统的目标机快速原型，形成程序运行环境；此外，相较于全物理硬件测试，总线终端设备进行虚拟仿真，不仅测试手段丰富和灵活，且成本下、可复用强；相较于全数字仿真测试，1553b总线的半物理仿真可通过fpga技术实现外部接口配置，可构造出异常接口、异常时序等硬件故障测试条件，提高软件测试的充分性，同时弥补了全数字仿真由于技术要求过高导致高性能型号模拟器的缺失。
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1.一种1553B总线半物理仿真系统，包括目标板(1)、FPGA接口仿真设备(2)、驱动封装模块(3)、1553B总线仿真芯片(4)和终端虚拟设备(5)，其特征在于：所述目标板(1)通过接口映射逻辑连接有FPGA接口仿真设备(2)，FPGA接口仿真设备(2)通过物理总线驱动连接有驱动封装模块(3)，驱动封装模块(3)控制连接有1553B总线仿真芯片(4)，1553B总线仿真芯片(4)控制连接有终端虚拟设备(5)。
2.根据权利要求1所述的一种1553B总线半物理仿真系统，其特征在于所述驱动封装模块(3)、1553B总线仿真芯片(4)和终端虚拟设备(5)均设置在上位机内。
3.一种1553B总线半物理仿真方法，包括步骤一，映射；步骤二，读写寄存器组；步骤三，数据存放；步骤四，发送数据；步骤五，同步数据；步骤六，存放接收和发送；步骤七，状态模拟；步骤八，发送和接收缓存区；步骤九，协议传输；其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种1553B总线半物理仿真方法，其特征在于：所述步骤三中，缓存区实现模拟1553B总线接收和发送缓存区，用于缓存数据。p>
5.根据权利要求3所述的一种1553B总线半物理仿真方法，其特征在于：所述步骤七中，寄存器访问管理模块实现外部对于1553B寄存器的访问，其中包括与FPAG的寄存器数据同步和更新以及外部软件对于1553B置位操作。
6.根据权利要求3所述的一种1553B总线半物理仿真方法，其特征在于：所述步骤八中，接口访问时序逻辑用于1553B总线仿真芯片(4)数据传输时的控制逻辑和响应状态，并通过API接口进行1553B协议传输。
7.根据权利要求3所述的一种1553B总线半物理仿真方法，其特征在于：所述步骤八中，协议传输包括FPGA接口仿真设备(2)的缓存区数据同步和更新，以及外部设备数据的接收和发送。
...【技术特征摘要】
1.一种1553b总线半物理仿真系统，包括目标板(1)、fpga接口仿真设备(2)、驱动封装模块(3)、1553b总线仿真芯片(4)和终端虚拟设备(5)，其特征在于：所述目标板(1)通过接口映射逻辑连接有fpga接口仿真设备(2)，fpga接口仿真设备(2)通过物理总线驱动连接有驱动封装模块(3)，驱动封装模块(3)控制连接有1553b总线仿真芯片(4)，1553b总线仿真芯片(4)控制连接有终端虚拟设备(5)。
2.根据权利要求1所述的一种1553b总线半物理仿真系统，其特征在于所述驱动封装模块(3)、1553b总线仿真芯片(4)和终端虚拟设备(5)均设置在上位机内。
3.一种1553b总线半物理仿真方法，包括步骤一，映射；步骤二，读写寄存器组；步骤三，数据存放；步骤四，发送数据；步骤五，同步数据；步骤六，存放接收和发送；步骤七，状态模拟；步骤八，发送和接收缓存区；步骤九，协议...
【专利技术属性】
技术研发人员：房振军，郭向英，张金巍，吴瑾，李铀，杨建磊，周秋红，周泽鹏，
申请(专利权)人：北京轩宇信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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