基于虚拟映射技术的软件测试系统设计

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EDA选择题题库

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1.将设计的系统或电路按照EDA开发软件要求的某种形式表示出来。

并送入计算机的过程称为( ):A:设计的输入B:设计的输出C:仿真D:综合2.一般把EDA 技术发展分为()个阶段。

A:2 B:3 C: 4 D: 53.大规模可编程器件主要有FPGA、CPLD两类,下列对CPLD结构与工作原理的描述中,正确的是__ ___。

A. CPLD即是现场可编程逻辑器件的英文简称;B. CPLD是基于查找表结构的可编程逻辑器件;C. 早期的CPLD是从GAL的结构扩展而来;D. 在Altera公司生产的器件中,FLEX10K 系列属CPLD结构;4.综合是EDA设计流程的关键步骤,综合就是把抽象设计层次中的一种表示转化成另一种表示的过程;在下面对综合的描述中,___是错误的。

a)综合就是将电路的高级语言转化成低级的,可与FPGA / CPLD的基本结构相映射的网表文件;b)综合可理解为,将软件描述与给定的硬件结构用电路网表文件表示的映射过程,并且这种映射关系不是唯一的;c)综合是纯软件的转换过程,与器件硬件结构无关;d)为实现系统的速度、面积、性能的要求,需要对综合加以约束,称为综合约束。

5.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,IP分软IP、固IP、硬IP;下列所描述的IP核中,对于硬IP的正确描述为__________。

a)提供用VHDL等硬件描述语言描述的功能块,但不涉及实现该功能块的具体电路;b)提供设计的最总产品----掩膜;c)以网表文件的形式提交用户,完成了综合的功能块;d)都不是。

6.基于EDA软件的FPGA / CPLD设计流程为:原理图/HDL文本输入→________→综合→适配→__________→编程下载→硬件测试。

①功能仿真②时序仿真③逻辑综合④配置⑤引脚锁定A.③① B.①② C.④⑤ D.④②7.下面对利用原理图输入设计方法进行数字电路系统设计,那一种说法是不正确的______。

软件架构——精选推荐

软件架构——精选推荐

软件架构软件架构(体系结构)概述软件架构设计,主要关注软件构件的结构,属性和交互作⽤,并通过多种视图全⾯描述特定系统的架构。

架构设计⽣命周期需求分析,根据需求模型构建软件架构模型,模型转换的可追踪性设计阶段,组成元素,体系结构描述语⾔ADL,4+1视图实现阶段,项⽬组织结构,配置管理,中间件,程序设计语⾔,逐步细化构件组装阶段部署阶段后开发阶段,4+1视图5个不同的视⾓,包括逻辑视图,进程视图,物理视图,开发视图,场景视图来描述软件架构。

开发视图和场景视图来描述软件架构。

1、逻辑视图,最终⽤户:功能需求。

在逻辑视图中,系统分解成⼀系列功能抽象,这些抽象主要来⾃问题领域。

这种分解不但可以⽤来进⾏功能分析,⽽且可以⽤做标识在整个系统的各个不同部分的通⽤机制和设计元素。

在⾯向对象技术中,通过抽象,封装,继承,可以⽤对象模型来代表逻辑视图。

逻辑视图通常包括类图,对象图,状态图和协作图。

是描述系统各部分的抽象描述。

2、开发视图:编程⼈员:软件管理,也叫做模块视图,主要侧重软件模块的组织和管理。

开发要考虑软件内容的需求,如软件开发的容易些,软件的重⽤,和软件的通⽤性。

要充分考虑由于具体开发⼯具不同带来的局限性。

开发视图⽤系统输⼊输出关系的模型图和⼦系统图来描述,可以在确定了软件包含所有元素之后描述完整的开发⾓度,也可以正确的每个元素前列出开发视图原则。

该视图包含包图和组件图。

3、进程视图:也叫做过程视图,主要描述系统中的进程,系统集成⼈员:性能,可扩充性,吞吐量,侧重于系统的运⾏特性,主要关注⼀些⾮功能性的需求,例如系统的性能和可⽤性,进程视图强调并发性,发布性,系统集成性和容错能⼒,以及逻辑视图中的主要抽象的进程结构,他也定义逻辑视图中各个类的操作具体在哪个现场中执⾏.该视图通常包括活动图4、物理视图:系统⼯程⼈员:系统拓扑,按照,通信等, 主要考虑如何把软件映射到硬件上,通常要考虑到节级系统拓扑结构,系统安装,通信等问题。

基于OpenStack的华为虚拟化软件

基于OpenStack的华为虚拟化软件

User committee
四大开源IAAS社区中参与者、活跃度第一
Openstack Summit
San Diego 2012 10/15~18, 1400人 Portland 2013 04/15~18,2600人 Hongkong 2013/10,预计 4000人
Scaling Development
The OpenStack Foundation
2010年成立,社区内企业成员已超过300家,集合了业界超过18000人的开发精英,2012年已成为第2大开源基金会至今 (仅次于Linux基金会)
Board of Directors
制定战略和资金、资源、人员、成员管理
Tech Committee
每 6个月重新选举,各项目技术Leader,技术决策 社区建设,反馈社区意见
Identity & Access
AWS IAM Identity Federation Consolidated Billing
Keystone Ceilometer
Web Interface
Management Console
Monitoring
Amazon CloudWatch
Deployment & Automation
Hypervisor:电信级 开源KVM增强 高性能、高可靠和 易维护
Glance
Swift
OpenStack社区标准服 务 华为驱动/插件/bugfix回 馈OpenStack社区 华为贡献大规模分布式 云级联方案到 OpenStack社区 SDN网络管理 高性能虚拟机通信 数据面虚拟化 可视化虚拟网络和物 理网络拓扑管理
2、面向云数据中心与NFV场景梳理

Tecnomatix

Tecnomatix

© 2010. Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.版权所有 Siemens PLM So设备调试与启动吗?
然而,您可以用虚拟试运行来协调它们!
批量生产时间 盈利
净利润增长
第 15页
© 2010. Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.版权所有 Siemens PLM Software
5.
成本缩减:
6.
第 6页
© 2010. Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.版权所有 Siemens PLM Software
机械手和自动生产线的规划 面临的挑战…
运营成本增加
产品组合与质 量指标提升
市场压力驱动 时限的缩短
组织结构 沟通不畅
� 解决方案: Tecnomatix
� 制程仿真 “有了制程仿真这一高效工具,我们就有时间研究 概念创新;与此同时,我们从一开始就能轻易地 证明:这些创新是可以实现的。” Symax Systemtechnik Sondermaschinenbau 股份有限公司 常务董事 Robert Lehner工学硕士
第 24页
© 2010. Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.版权所有 Siemens PLM Software
基于事件的仿真和验证 效益 • 基于逻辑的设备技术,通过直接 在虚拟设备中构建逻辑系统,淘 汰了基于时间的方法。 • 制造商专用的教学工具程序,利 用 ESRC(仿真专用机械手控制 器)和 RRS(具现化机械手仿真) 技术,保证了周期时间、机械手 路径与机械手程序的准确度。 • 基于 GUI(图形用户界面)的方 式,让用户在虚拟环境下能完全 控制需要验证信号的发送过程。

DPtech_FW1000系列防火墙系统测试方案

DPtech_FW1000系列防火墙系统测试方案

DPtech FW1000测试方案DP tech杭州迪普科技有限公司2011年10月.下载可编辑DPtech FW1000测试方案 (1)第1章产品介绍 (1)第2章测试计划 (2)2.1 测试方案 (2)2.2测试环境 (2)2.2.1 测试环境一 (2)2.2.2测试环境二 (2)第3章测试内容 (4)3.1 性能特性 (4)3.2功能特性 (4)3.3管理特性 (4)3.4安全性 (4)3.5高可靠性 (4)第4章测试方法及步骤 (5)4.1性能测试 (5)4.2 FW功能测试 (7)4.3 DPI功能测试 (13)4.4管理特性 (14)4.5安全特性 (15)第5章测试总结 (17)第1章产品介绍目前,Web2.0音频/视频、P2P云计算等各种新应用、新业务层出不穷,传统的基于端口进行应用识别和访问控制的FVV已远远无法满足各种新应用下安全防护的需求,增加其它辅助设备又会增加组网复杂性;而通过在传统FW上简单叠加部分应用层安全防护功能,也由于系统设计和硬件架构的天然不足,造成性能的大幅衰减,导致应用层功能不敢真正启用。

特别在对性能、稳定性要求苛刻的数据中心,此问题显得尤为严峻。

为解决上述难题,迪普科技推出了基于全新多核处理器架构的下一代FW—DPtech FW100CN系列应用FW FW1OO0寸网络层、应用层安全进行融合,并采用独有的“并行流过滤引擎”技术,全部安全策略可以一次匹配完成,即使在应用层功能不断扩展、特征库不断增加的情况下,也不会造成性能的下降和网络时延的增加。

以万兆应用FWFW1000-GE为例,在开启FW FWec/SSL VPN NAT URL过滤、攻击防护、行为审计功能的情况下,扩展应用控制协议库、URL过滤库等,处理能力依然可达万兆线速。

FW100CN系列开创了应用FW的先河。

基于迪普科技自主知识产权的万兆级应用安全硬件处理平台和Con Plat OS安全操作系统,是目前业界性能最高的应用FW无以伦比的高可用性、高性能和高可靠性,使得FW100CN系列可以放心规模部署于数据中心、大型园区网等各种复杂场景;另外,功能丰富并可按需扩展的应用FW方案,也简化了网络的安全架构,并大大降低了企业网络总体拥有成本!第2章测试计划2.1测试方案DPtech FW产品主要包括包过滤、NAT静/动态路由、虚拟FW多种VPN等几大主体功能,本文档的测试项主要以上述主体功能的测试展开;同时,测试中还涉及到限流等多种响应方式,设备的可管理性、高可靠性等诸多方面的测试,以充分展示设备的完备功能和高性能。

基于HomePlug Av技术的EoC软件系统设计

基于HomePlug Av技术的EoC软件系统设计

总第 l 期 3 9
秦 琼 , :基 于 H melgA 等 o Pu v技 术 的 E C软 件 系统设 计 o
— 1 0
良好 的 同轴 电 缆 来 代 替 电力 线 实 现 宽 带 数 据 接
人, 并保 留 H m Pu v的 先 进 调 制 技 术 及 协 议 o e lgA
QI Qi n PENG N o g, Hu, CHENG n - h n Pe g c e g
( o eeo o C l g C mmu iai n f mai n ier g C o g ig U iest o l f nc t na dI o t nE gn ei , h n qn nvri f o nr o n y P s n ee o ot a d T lcmmu iai s C og ig4 0 6 , hn ) s nc t n , h n qn 0 0 5 C ia o
i e i e s v rf d. i Ke y wor ds: inewo k I t g ai n;Ho Pl g Av;Eo ;SNM P Ag n Tr— t r n e r to me u C et
致 ,o E C网络 设 备在 物 理性 能 、 备 管 理 能 力 和 设 设
行 配置 ;
() 1 电源 部分 , 责整个 系 统 的电源 供 给 ; 负 () 2 以太 网信 号部 分 , 部 分功 能 是将 数 据 信 该
号 转换成 标 准 的以 太网 信号 形 式 , 用 R4 再 J5接 口 与计 算机 等数 字设 备 连接 实现 数据 的互 通 ;
图 2 E C硬 件 框 架 o
接 人设 备 的能力 ; ( ) o ( u lyo e i , 务 质 量 ) 持 : 4 Q S Q ai fSr c 服 t ve 支 支 持 8 2 1 , 以根 据用 户需 求进 行带 宽分 配 ; 0 .P 可 () 5 对用 户信 息进 行加 密 ; ( ) 网络 接 口 、 理 地 址 、 务 优先 级 等 进 6对 物 业

Jack-人体仿真及建模软件介绍

Jack-⼈体仿真及建模软件介绍⼈机功效评价解决⽅案Jack ⼈体仿真及建模系统Jack是⼀个⼈体建模与仿真软件解决⽅案,帮助各⾏业的组织提⾼产品设计的⼯效学因素和改进车间的任务。

jack最初是由宾⼣法尼亚⼤学的⼈类模型和模拟中⼼(Center for HumanModeling and Simulation at the University ofPennsylvania)开发,⽬前是西门⼦PLM旗下的⼀员。

使⽤Jack可以:1、建⽴⼀个虚拟的环境2、创建⼀个虚拟⼈3、定义⼈体⼤⼩和形状4、把⼈放在环境中5、给⼈指派任务6、分析⼈体如何执⾏任务从jack获得的信息可以帮助您设计更安全、更符合⼈体⼯程学的产品、⼯作场所和更快的流程和使⽤更低的成本。

第1步:建⽴⼀个虚拟的环境除了⼈体建模之外,jack还是是⼀个功能强⼤的互动性、实时视景仿真解决⽅案。

您可以导⼊CAD数据或从草图开始建⽴模型,在周围的环境中移动物体,交互式地改变相机的视图和创建特殊效果,以提⾼您“现场”的真实性。

导⼊CAD模型-jack可以导⼊基于VRML,IGES,⽴体(STL)的和inventor (iv)⽂件格式的3D 图形数据。

此外,软件提供了减⼩CAD数据的功能来优化模型,⽤于实时仿真。

OpenGL Optimizer的使⽤可以在不损害视频保真度的情况下相当程度的减少模型的棱⾓。

在jack中创建⼏何图形-jack允许您从草图开始建⽴模型,⽤于概念设计。

您可以创建简单的⼏何图形,如⽴⽅体、球、圆柱、圆锥和圆环。

熟练操作后,您可以合并这些简单的图形成为更加复杂的部件,如机械⼯具和车辆。

jack还提供了⼀套基本的⼯具(锤⼦,钳⼦,梯⼦,棘轮,锯,螺丝⼑和扳⼿)。

给您的环境⼀个真实的外观-jack的视图,纹理映射和照明功能,帮助您赋予您的虚拟环境更有说服⼒的外观。

在jack中可以很容易地改变视图,通过⿏标按钮可以基于⼀个参考点,⽔平或垂直或放⼤“相机”。

《软件工程与软件测试技术》习题讲解

4
第一章 软件工程和软件测试概述
• 目前使用得最广泛的软件工程方法学,分别是传 统方法学和面向对象方法学。
• 传统方法学也称为生命周期方法学或结构化范型。 它采用结构化技术(结构化分析、结构化设计和结 构化实现)来完成软件开发的各项任务,并使用适 当的软件工具或软件工程环境来支持结构化技术 的运用。这种方法学把软件生命周期的全过程依 次划分为若干个阶段,然后顺序地完成每个阶段 的任务。
12
第一章 软件工程和软件测试概述
• 增量模型的缺点:1)增量应该相对较小,每个增 量应该包含一定的系统功能。所以,很难把用户 的需求映射到适当规模的增量上。2)大多数系统 需要一组在系统许多部分都会用到的基本服务。 但由于增量实现前,需求不能被详细定义,所以, 明确所有增量都会用到的基本服务就比较困难。3) 若软件系统的组装和拆卸性不强,或开发人员全 局把握能力不高,或客户不同意分阶段提交产品 等,均不合适。
3
第一章 软件工程和软件测试概述
2. 请说明软件工程方法学都包含哪些要素?简要 说明目前使用最广泛的两种软件工程方法学
• 答:软件工程方法学包含3个要素:方法、工具 和过程。其中方法是完成软件开发的各项任务 的技术方法,回答环境;过程是为了获得高质量的软件所 需要完成的一系列任务的框架,它规定了完成 各项任务的工作步骤。
1、名词解释:软件测试,软件质量保证,单元测试,集成 测试,系统测试,确认测试,验收测试,黑盒测试,白盒 测试,灰盒测试,开发方测试(alpha测试),用户测试 (Beta测试),第三方测试。
• 软件测试:软件质量保证的关键元素,代表了规约、设计 和编码的最终检查。从标准论角度,软件测试是 “验证 (Verification)”和“确认(Validation)”活动构成的 整体。验证是通过提供客观证据检验规定的要求是否得到 满足,也就是说对输入与输出进行比较。确认是在验证好 的基础上,预期的应用要求是否得到满足,也就是说,在 确认时应考虑应用的条件范围要远远大于输入时确定的范 围。

基于VP技术的星载智能计算机虚拟原型机的构建

计算机测量与控制.2020.28(12) 犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾 ·222 ·收稿日期:20200608; 修回日期:20200718。

作者简介:吴兰蕙(1994),女,江苏苏州人,硕士生,工程师,主要从事星载图像处理方向的研究。

文章编号:16714598(2020)12022205 DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2020.12.046 中图分类号:TP277文献标识码:A基于犞犘技术的星载智能计算机虚拟原型机的构建吴兰蕙1,刘凯俊1,2,彭 攀1,2(1.上海利正卫星应用技术有限公司,上海 201109;2.上海卫星工程研究所,上海 201109)摘要:作为新技术和新生产力水平基础上涌现出来的产物,以全新设计理念研制的现代小卫星相较于传统大卫星在功能密度上有了显著提升,得到了广泛的应用;针对目前现代小卫星技术面临的设计复杂度提高和研发周期缩短的双重压力,提出了一种基于虚拟原型(VP)技术来构建星载智能计算机的虚拟原型机的设计,利用SystemVerilog的直接编程接口(DPI)技术在仿真验证平台上对C语言的调用,实现不同硬件平台间的通信,模拟星载计算机在轨运行的数据流向;该设计能缩短卫星的研发周期,降低卫星研制的成本;通过工程实例中虚拟原型机中的构建流程展示,结果证明,基于VP技术构建的虚拟原型机能够模拟星载计算机的部分工作流程,实现星载计算机的功能仿真,满足了商业小卫星快速迭代的研发需求,为小卫星的研制提供新的思路。

关键词:星载智能计算机;虚拟平台;SystemVerilogDPI接口犞犻狉狋狌犪犾犘狉狅狋狅狋狔狆犲犇犲狊犻犵狀狅犳犗狀-犅狅犪狉犱犆牔犇犎犅犪狊犲犱狅狀犞犻狉狋狌犪犾犘犾犪狋犳狅狉犿WuLanhui1,LiuKaijun1,2,PengPan1,2(1.ShanghaiLizhengSatelliteApplicationTechnologiesCo.,Limited,Shanghai 201109,China;2.ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering,Shanghai 201109,China)犃犫狊狋狉犪犮狋:Asaproductemergingonthebasisofnewtechnologiesandnewhigh-performancelevels,modernsmallsatellitesde velopedwithnewdesignconceptshavesignificantlyimprovedtheirfunctionaldensitycomparedwithtraditionallargesatellitesandhavebeenwidelyused.AimingatthedualpressureofincreasingdesigncomplexityandshorteningR&Dcyclefacedbymodernsmallsatellite,avirtualprototypedesignofon-boardC&DHbasedonvirtualplatform(VP)isproposed.ThecommunicationbetweendifferenthardwareplatformsisrealizedvirtuallyinsimulationbythecallsofClanguageusingdirectprogramminginterface(DPI)ofSystemVerilog,sothatthedataflowofon-boardC&DHissimulated.ThedesigncanshortentheR&Dcycleofthesatelliteandre ducethecostofsatellitedevelopment.Throughthedemonstrationofconstructionofvirtualprototype,theresultsprovethatthevir tualprototypecansimulatepartoftheworkflowoftheon-boardC&DHandrealizethefunctionalsimulation.Thedesignsatisfiesthedemandofrapiditerationofcommercialsatellitesandprovidesnewideasforthedevelopmentofsmallsatellites.犓犲狔狑狅狉犱狊:on-boardC&DH;virtualplatform;systemVerilogDPIinterface0 引言目前,现代小卫星作为“新航天”浪潮的重要组成部分,已进入新的发展阶段[1]。

浅谈基于UML的软件体系模型与关系数据库的映射机制

浅谈基于UML的软件体系模型与关系数据库的映射机制作者:王佳婧孙沫丽韩忠伟来源:《消费电子·理论版》2013年第08期摘要:UML(统一建模语言)普遍应用的被广泛应用于构建各类软件的软件体系模型。

因为其采用多视图的方式构建软件模型,便会产生多视图一致性问题。

为便于多视图一致性进行检测,提出了基于数据库查询方式的检测方法,首要解决的问题是如何将软件模型转换为关系数据库。

因此,文中提出一种基于UML的多视图软件模型转换为关系数据库的映射机制。

关键词:UML;XMI;XML Schema;关系数据库中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-02一、前言1997年11月,OMG一致通过了UML作为标准。

UML的强大的描述功能得到了软件开发公司的普遍认同,现今它已经是公认的软件建模工具。

各种软件方法学均可采用此工具,在软件生命周期的各个阶段均可应用、不受软件应用领域及开发环境的限制。

虽然它不是编程语言,而是描述软件设计思想的建模语言,也就是一种建模技术,不受编程语言类别的限制。

它的最大的成就是针对了当前普遍应用的面向对象语言而提出。

它支持面向对象系统的分析、设计、实现、测试和交付等各个步骤,可以用于系统的设计、浏览、维护和信息控制。

众所周知,专业的UML建模工具均支持将UML模型通过XMI机制,转换为XML文档(Extensible Markup Language),规范的XML文档可以直接与关系数据库建立映射机制。

但是UML建模工具转换后的XML文档并非规范的XML文档,那么就提出了一个亟待解决的关键问题——如何将建模工具生成的XML文档转换为规范化的文档。

由此得知,UML与关系数据库建立映射机制的研究步骤如下:(1)UML模型转换为规范化的文档;(2)XML文档与关系数据库的映射机制。

从主要的研究工作步骤中,发现XML极具重要性,那么就应该详细了解XML,下面对其进行简单介绍。

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基于虚拟映射技术的软件测试平台设计
1. 前言
软件测试就是利用测试工具按照测试方案和流程对产品进行功能和性能测
试,甚至根据需要编写不同的测试工具,设计和维护测试系统,对测试方案可能
出现的问题进行分析和评估。航天产品软件的测试则是保证航天工程可靠性的重
要步骤,因此为了进行快速有效的软件测试,除了软件测试条件除了配备软件测
试工具软件外,还需要提供用于确认测试的硬件测试平台,以便软件快速开展确
认测试。传统上对于航天嵌入式软件的确认测试平台的测试设备采用一体化设计
方式,即运行测试用例软件的中央处理器与外扩IO板卡集成在同一个机箱内部,
编程、显示、IO等均在测试设备上,导致设备体积较大,不利于进行外场测试,
同时也是测试用例软件的开发工具依赖于测试设备的硬件选择上,导致测试用例
开发软件多样化,浪费人力资源,测试效率较低。
为了解决以上问题,本文中提出采用虚拟映射技术的方法,将软件测试平台
采用分体化设计,将软件开发、显示、运行完全从具体的测试设备中剥离出来,
并且使上位机软件的开发平台与测试设备硬件平台无关。
对于高性能计算机而言,应用的多样性和复杂性,决定了高性能体系结构的
多层次、多粒度的异构发展。在实际应用中,为满足需求大规模、多层次的异构
带来大量的问题:开发的难度、软硬件的支持、系统的可靠性、应用的可移植性、
如何高效的管理等,成为亟待解决的技术难题。
虚拟映射技术可实现异构资源的高效整合,应用开发环境的构建,提高计算
效率和负载迁移,而且有助于提高系统的可靠性和安全性,能够从底层物理结构
上创建多个结构,从而满足用户自定义的需求。
2. 虚拟映射系统设计原理
SoC嵌入式系统是半导体发展趋势,由于现有功能要求越来越复杂化、越来
越小型化,所以简单化、体积小、低功耗、价格低已成为半导体发展的方向。本
文设计的SoC将整个系统集成在一个芯片上,使得产品的性能大为提高,体积显
著缩小。SoC根据特定规范,在设计中利用功能模块的复用技术,把整个系统集
成在单个(或少数几个)芯片上,从而完成整个系统复杂功能的集成电路,具有更
低的综合设计成本和更高的可靠性。
SoC芯片以MPU/MCU/DSP为核心,通过总线与其他模块相互连接,实现数据
交换和通讯控制等功能,形成一个完整的计算机系统。
硬件原理设计包括核心板、载板、A/D板、多功能板、I/O板、RS422、CAN
等模块,PCB布线设计、电磁兼容性设计。本文设计的测试系统特点:
1) 硬件通用化;
硬件不需要重复开发,技术可积累,成熟度不断提高,性能可靠性高。开发
效率提高,降低开发成本。
2) 功能软件化;
硬件可编程,丰富的接口单元,支持各种IP核,支持嵌入式操作系统,轻
松移植各种驱动。功能软件化的目的就是通过软件满足使用者开发各种功能应用。
3) 动态可重构。
可以加载一个或者多个配置文件,甚至采用部分可重配置技术,来支持器件
按需即时对可编程逻辑功能进行重新编程,实现动态可重构。
系统设计原理框图如图1所示。

系统软件模块

采集数据控制参数激励数据
PC软件

功能模块
硬件板卡
硬件部分
接口驱动

图1 系统原理框图
系统包括必备的载板、核心板以及可选配的各种扩展模块,具有体积小、功
耗低的优势。
3. 虚拟映射系统组成
根据需要,虚拟映射测试系统分为两个部分,一部分功能可以由硬件实现,
另一部分功能由软件实现,设计时需要考虑软、硬件功能的划分。
3.1 硬件环境
测试系统结构采用一体化测试箱,从电气的角度分为以下几部份:
1) 输入输出模块;
2) 信号调理;
3) 通讯接口;
4) 电源。
系统硬件原理框图如图2所示。

GC20
控制计算机
CAN卡

直流电源
CAN卡

数字输入模块
DC 24V 24路

模拟量输入模块
PWM 0~24V 6路

信号
调理

模拟量输出卡
0~20mA 6路

CAN通讯3-4
开关信号采集
开关量输出
传感器信号模拟
24V供电

CAN通讯1-2
软件下载接口
RS232/422

继电
器板

信号
隔离

数字输出模块
无源触点24路

AC 220V
图2 系统原理框图
输入输出模块
系统中配置的输入输出模块包含了数字信号的输入输出模块与模拟信号的
输入输出模块,并配置了CAN及串口通讯模块,涵盖了原型机系统的信号类型。
信号调理
为了增加系统适应的灵活性,信号调理的可配置功能至关重要。系统中需要
处理的信号包括数字量信号和开关信号的配置选择,模拟量分为电流信号与电压
信号的配置选择,在信号通道上可进行单通道隔离与共COM端的配置选择。
3.2 软件实现
软件内容分为两部分,一部分为嵌入式软件,包括基于ARM的嵌入式Linux
操作系统应用程序开发、FPGA程序设计,生成各功能模块驱动程序的DLL(动态
连接库)。另一部分为PC应用软件,包括基于Labview开发的应用程序算法、逻
辑分析等。软件实现框图如图3所示。

软件封装模块
PC软件

Linux操作系统程序
嵌入式软件
各功能模块
驱动的DLL

模拟量输入数字量输入CAN通信RS422通信数字量输出模



图3 系统软件框图
功能模块驱动DLL包括:AD驱动、IO驱动、CAN驱动、COM驱动、DA驱动
等,经Labview和VC++封装后,支持使用者的自定义开发。
4. 虚拟映射系统应用
本系统的接口设计如图4所示。
X1
(24V供电)

X2
(24路DO)

X3
(8路PWM)

X4
(24路DI)

X5
(6路AO)

X6
(2路CAN)

X7(2路CAN)X8(1路232/422)WX4(1路USB)WX5(1路以太网)软件运行主板仿真器WX1
(2路CAN)

WX2
(1路RS232)

内部接口连接
外部接口连接

WX3
(1路RS422)

图4 接口设计图
本虚拟映射系统可实现如下功能:
1) 电压采集:电压范围:-10V~+10V,采集最大允许误差极限:±0.02V,
共8路,同步采样,采样率可达500kHz,可扩展;
2) 电流输出:电流范围:4mA~20mA,采集最大允许误差极限:0.005mA,
共6路,同步采样,采样率可达500kHz,可扩展;
3) 状态采集:采集无源常开触点信号,共24路,隔离可达2.5kV;
4) 状态模拟:输出无源常开触点信号,共24路,触点容量2A/30V,隔离
可达2.5kV;
5) 能够与现场的RS232、RS422、CAN、以太网通讯设备进行数据交互。
图5 驱动接口
软件驱动接口如图5所示,各功能模块的驱动封装在一个子vi中,使用者
根据需要对其进行操作、开发,可对信号进行控制输出、采集、通信等等。
5. 总结
随着多核处理器、集群、网络技术的不断发展,虚拟映射技术的应用优势日
益体现,不仅降低了成本、而且曾强了系统的安全性和可靠性。本文设计的虚拟
映射测试系统,与传统设计相比较,由于SoC技术将整个系统集成在一个芯片上,
使得产品的性能大为提高,具有简单化、小型化、低功耗和价格低廉的优势;而
系统的软件驱动进行封装后,使用者可按照需求自行开发。本文对虚拟映射系统
进行了简单的介绍,并构建了一个完整的实例,更清晰的阐述了虚拟映射技术的
含义和广阔的应用前景。

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