[發明專利]一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺實現方法

在審

• 申請號: 201611217349.6
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106777729A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張柯;王冬;劉志凱;王嵚峰;梁成華;李春雷;錢一名;毛立虎
• 申請（專利權）人: 中核控制系統工程有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發明涉及大數據量運算的核電控制系統，具體涉及一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺實現方法。

背景技術

隨著核工業的高速發展，各種算法在安全級核電站中得到了廣泛的應用，并且由于其應用環境越來越廣泛和復雜，也使得安全級核電站算法庫所包含的功能越來越復雜，算法越來越多，算法庫的仿真難度也在逐步增加。一個算法庫中通常包括很多個算法，如果利用現有技術提供的軟件仿真方式，針對每個模塊單獨提供測試激勵信號，對算法庫中的模塊逐個進行仿真驗證，這必將導致測試時間以及出錯概率急劇增長，因此，如何快速高效簡單的進行仿真驗證，縮短驗證的周期就成為目前我們面臨的重要課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺實現方法，其能夠提高仿真效率，縮短產品研發周期。

實現本發明目的的技術方案：一種基于FPGA的核安全級算法庫智能仿真驗證平臺實現方法，所述的算法庫為核電控制系統應用算法庫，其包括如下步驟：

第一步：按照核電站安全級控制系統應用的要求，所有的算法塊都基本FPGA實現，將算法庫中的所有算法塊設置為統一的接口；

第二步：產生各個算法塊的仿真激勵向量；

第三步：如果需要添加算法塊，只需要在該驗證平臺上增加算法塊內容和對應的仿真向量，然后修改配置文件；

第四步：將仿真工具輸出的仿真結果與仿真器生成結果進行比對分析。

如上所述的一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺實現方法，其包括如下步驟：

第一步：將算法庫中的所有算法塊設置為統一的接口，包括各個算法塊的輸入數據接口；

第二步：產生各個算法塊的仿真激勵向量，激勵向量以浮點數IEEE754格式存放；

第三步：根據測試要求，如果需要添加算法塊，只需要在該平臺上增加算法塊內容和對應的仿真向量，然后修改配置文件，則新增算法塊自動添加進來，輸出仿真結果；

第四步：將仿真工具輸出的仿真結果與仿真器生成結果進行比對分析。

如上所述的一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺實現方法，其該方法具體包括如下步驟：

第一步：對算法庫中的所有算法塊接口進行統一，輸入數據和輸出數據寄存器長度根據具體的算法塊自動調正，從而適用于不同的算法塊；并且采用統一的控制信號，該控制信號適用于所有的算法塊；

第二步：輸入十進制的所需測試算法塊的輸入仿真向量，運用仿真器MATLAB，將該輸入向量以IEEE754格式存儲；

第三步：根據測試要求，產生仿真驗證平臺所需的仿真向量；將所有的算法塊和仿真向量包含進算法庫仿真驗證平臺中來，之后，只需要修改配置激勵文件，就能夠對不同的算法塊進行仿真，一旦需要添加新的算法塊，只需要將算法塊和輸入向量添加進來即可，不需要對接口做任何改動；

第四步：仿真各個步驟結果在FPGA仿真工具modelsim的腳本文件中打印出來，最終結果以文檔形式輸出，與仿真器結果進行比對。

本發明的效果在于：

本發明提出一種新的算法庫仿真驗證平臺實現方法，將每一個算法塊統一為相同的接口，一旦需要增加算法塊或者增加仿真向量，只需要修改配置文件，就可以自動調用該算法塊，從而達到自動仿真的目的。采用本發明實現的仿真驗證平臺，每個算法塊都具有統一的接口，只需要一個仿真激勵文件就可以調用各個算法塊和測試向量。

現有核電領域算法塊采用逐個算法塊單獨進行仿真，每個算法塊都需要相應的激勵文件，驗證周期比較長。與之相比，本發明所提出的算法庫仿真驗證平臺接口簡單統一化，仿真更加自動化，快速高效簡單的實現仿真驗證，縮短仿真驗證周期。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的一種基于FPGA的算法庫仿真驗證平臺實現方法作進一步描述。

實施例1

如圖1所示，以一個新增四輸入加法器算法塊為例，對本發明做詳細描述，其實施步驟如下：

第一步：將四輸入加法器的輸入添加到統一的輸入數據接口中。輸入數據和輸出數據寄存器長度相應作出適當的調整。采用統一的控制信號。

第二步：根據測試要求產生若干組測試向量，用matlab仿真器將所有十進制加法器輸入以浮點數IEEE754格式存放；