[发明专利]面向星载电子系统的实时仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真系统。

背景技术

目前，FPGA的主流设计方法是利用VHDL等硬件描述语言编写程序来实现功能，在设计过程中需要反复的进行功能级仿真并进行实时仿真验证，以检验设计的正确性。当所设计的星载电子系统较为复杂时，功能级仿真验证耗时，使得整个设计周期大大加长。进行功能仿真首先需要建立激励文件，要充分验证其功能，手动对输入端口赋值，并人工验证仿真结果的正确性，其效率必然极低。并且对于有连续输入的系统，不能够全面的进行连续的数据输入以检验整个设计功能的正确性。因此，传统的仿真方法对于大规模的设计适用性较差。

发明内容

本发明是了解决现有的面向星载电子系统的实时仿真系统的仿真效率低，适用性差的问题，从而提供一种面向星载电子系统的实时仿真系统。

面向星载电子系统的实时仿真系统，它包括测试向量单元，设计仿真验证单元和网络控制单元；

测试向量单元，用于导入或建立系统向量模型，还用于仿真验证VHDL实体所需测试输入数据，并对VHDL实体输出数据进行计算并验证；

设计仿真验证单元，用于导入VHDL实体，建立需要仿真验证的工程文件；还用于将网络控制单元的输入数据进行控制或计算，并将结果通过网络控制单元输出给测试向量单元；

网络控制单元，用于通过网络对整个仿真过程进行控制。

测试向量单元采用MATLAB/Simulink导入或xPC建立的系统模型实现。

设计仿真验证单元采用Modelsim或FPGA评估板实现。

网络控制单元采用Link for Modelsim模块实现。

网络控制单元采用外部自定义的CAN总线或者与无线接口进行关联的方式实现。

嵌入网络控制单元嵌入PC机中，该PC机通过CAN总线同时与xPC和FPGA评估板连接。

PC机、xPC和FPGA评估板之间采用CAN2.0B传输协议实现通信，所述CAN2.0B协议的类型为扩展帧。

xPC选用PC/104实现，PC/104中的系统模型是利用MATLAB/Simulink导入的方式实现的，具体为：在PC机上利用Simulink将卫星姿态动力学和姿态运动学模型转换成RTW代码，通过网口下载到PC/104中。

FPGA评估板中VHDL实体是在PC机上利用开发工具Xilinx FPGA EDK将VHDL实体封装成姿态控制算法IP核添加到MicroBlaze嵌入式处理器中，并通过USB下载到FPGA开发板中。

在VHDL实体封装成姿态控制算法IP核添加到MicroBlaze嵌入式处理器中，通过共享存储器同姿态控制算法IP核之间进行数据交换，实现处理器对姿态控制算法IP核的调用。

有益效果：本发明的面向星载电子系统的实时仿真系统的仿真效率高，适用性强。本发明能够用于验证VHDL实体的实用性，对于星载电子系统具有工程应用的价值。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；图2是本发明具体实施方式十的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，面向星载电子系统的实时仿真系统，它包括测试向量单元，设计仿真验证单元和网络控制单元；

测试向量单元，用于导入或建立系统向量模型，还用于仿真验证VHDL实体所需测试输入数据，并对VHDL实体输出数据进行计算并验证；

设计仿真验证单元，用于导入VHDL实体，建立需要仿真验证的工程文件；还用于将网络控制单元的输入数据进行控制或计算，并将结果通过网络控制单元输出给测试向量单元；

网络控制单元，用于通过网络对整个仿真过程进行控制。

具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的面向星载电子系统的实时仿真系统的区别在于，测试向量单元采用MATLAB/Simulink导入或xPC建立的系统模型实现。

具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式二所述的面向星载电子系统的实时仿真系统的区别在于，设计仿真验证单元采用Modelsim或FPGA评估板实现。

具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式三所述的面向星载电子系统的实时仿真系统的区别在于，网络控制单元采用Link for Modelsim模块实现。

具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式三所述的面向星载电子系统的实时仿真系统的区别在于，网络控制单元采用外部自定义的CAN总线或者与无线接口进行关联的方式实现。