[發明專利]面向星載電子系統的實時仿真系統

無效

• 申請號: 201110406223.4
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102495552A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 丁玉葉;蘭盛昌;李炯卉;潘瑞;徐國棟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種仿真系統。

背景技術

目前，FPGA的主流設計方法是利用VHDL等硬件描述語言編寫程序來實現功能，在設計過程中需要反復的進行功能級仿真并進行實時仿真驗證，以檢驗設計的正確性。當所設計的星載電子系統較為復雜時，功能級仿真驗證耗時，使得整個設計周期大大加長。進行功能仿真首先需要建立激勵文件，要充分驗證其功能，手動對輸入端口賦值，并人工驗證仿真結果的正確性，其效率必然極低。并且對于有連續輸入的系統，不能夠全面的進行連續的數據輸入以檢驗整個設計功能的正確性。因此，傳統的仿真方法對于大規模的設計適用性較差。

發明內容

本發明是了解決現有的面向星載電子系統的實時仿真系統的仿真效率低，適用性差的問題，從而提供一種面向星載電子系統的實時仿真系統。

面向星載電子系統的實時仿真系統，它包括測試向量單元，設計仿真驗證單元和網絡控制單元；

測試向量單元，用于導入或建立系統向量模型，還用于仿真驗證VHDL實體所需測試輸入數據，并對VHDL實體輸出數據進行計算并驗證；

設計仿真驗證單元，用于導入VHDL實體，建立需要仿真驗證的工程文件；還用于將網絡控制單元的輸入數據進行控制或計算，并將結果通過網絡控制單元輸出給測試向量單元；

網絡控制單元，用于通過網絡對整個仿真過程進行控制。

測試向量單元采用MATLAB/Simulink導入或xPC建立的系統模型實現。

設計仿真驗證單元采用Modelsim或FPGA評估板實現。

網絡控制單元采用Link?for?Modelsim模塊實現。

網絡控制單元采用外部自定義的CAN總線或者與無線接口進行關聯的方式實現。

嵌入網絡控制單元嵌入PC機中，該PC機通過CAN總線同時與xPC和FPGA評估板連接。

PC機、xPC和FPGA評估板之間采用CAN2.0B傳輸協議實現通信，所述CAN2.0B協議的類型為擴展幀。

xPC選用PC/104實現，PC/104中的系統模型是利用MATLAB/Simulink導入的方式實現的，具體為：在PC機上利用Simulink將衛星姿態動力學和姿態運動學模型轉換成RTW代碼，通過網口下載到PC/104中。

FPGA評估板中VHDL實體是在PC機上利用開發工具Xilinx?FPGA?EDK將VHDL實體封裝成姿態控制算法IP核添加到MicroBlaze嵌入式處理器中，并通過USB下載到FPGA開發板中。

在VHDL實體封裝成姿態控制算法IP核添加到MicroBlaze嵌入式處理器中，通過共享存儲器同姿態控制算法IP核之間進行數據交換，實現處理器對姿態控制算法IP核的調用。

有益效果：本發明的面向星載電子系統的實時仿真系統的仿真效率高，適用性強。本發明能夠用于驗證VHDL實體的實用性，對于星載電子系統具有工程應用的價值。

附圖說明

圖1是本發明的原理示意圖；圖2是本發明具體實施方式十的原理示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1說明本具體實施方式，面向星載電子系統的實時仿真系統，它包括測試向量單元，設計仿真驗證單元和網絡控制單元；

測試向量單元，用于導入或建立系統向量模型，還用于仿真驗證VHDL實體所需測試輸入數據，并對VHDL實體輸出數據進行計算并驗證；

設計仿真驗證單元，用于導入VHDL實體，建立需要仿真驗證的工程文件；還用于將網絡控制單元的輸入數據進行控制或計算，并將結果通過網絡控制單元輸出給測試向量單元；

網絡控制單元，用于通過網絡對整個仿真過程進行控制。

具體實施方式二、本具體實施方式與具體實施方式一所述的面向星載電子系統的實時仿真系統的區別在于，測試向量單元采用MATLAB/Simulink導入或xPC建立的系統模型實現。

具體實施方式三、本具體實施方式與具體實施方式二所述的面向星載電子系統的實時仿真系統的區別在于，設計仿真驗證單元采用Modelsim或FPGA評估板實現。

具體實施方式四、本具體實施方式與具體實施方式三所述的面向星載電子系統的實時仿真系統的區別在于，網絡控制單元采用Link?for?Modelsim模塊實現。

具體實施方式五、本具體實施方式與具體實施方式三所述的面向星載電子系統的實時仿真系統的區別在于，網絡控制單元采用外部自定義的CAN總線或者與無線接口進行關聯的方式實現。