機載嵌入式軟件開發平臺制造技術

本發明專利技術公開了一種機載嵌入式軟件開發平臺，其包括開發平臺管理模塊、嵌入式應用模塊、數據仿真驅動模塊、SRU驅動接口模擬模塊、VxWorksAPI接口模擬模塊、分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊；開發平臺管理模塊用于在開發平臺內部管理嵌入式應用模塊、數據仿真驅動模塊、SRU驅動接口模擬模塊和VxWorks?API接口模擬模塊，并以多進程的方式調度分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊以及維護相關窗口句柄；軟件開發人員利用本發明專利技術能夠使用虛擬系統開發這種全新的開發模式，在脫離物理硬件的虛擬平臺進行系統定義、軟件開發、集成和部署，從而提高軟件開發效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種開發平臺，特別是涉及一種機載嵌入式軟件開發平臺。
技術介紹
隨著機載航空電子系統的不斷發展，越來越多的航電功能改由機載軟件來實現，機載軟件規模呈數量級的增加，機載軟件的復雜性呈指數倍增長，例如F-22機載軟件源程序多達170萬行，而F-35機載軟件源程序更是多達500萬行。更多的軟件代碼意味著更多的開發和調試工作。然而由于嵌入式軟件的特殊性，其開發調試與目標機的狀態密切相關沒有可以運行的硬件，就無法進行調試工作。待目標機開發調試完畢，才可以進行開發機-目標機聯調。然而，傳統的調試模式 是宿主機編譯一加載至目標機一目標機運行一發現問題一宿主機修改代碼一宿主機編譯一加載至目標機一目標機運行一發現問題等。以上的開發過程，由于需要做大量的重復無用功，導致開發效率無法提高。更重要的是，無法擺脫硬件對軟件開發的束縛，使得型號的研制呈明顯的先硬后軟的串行模式。然而由于型號項目的日益緊迫，機載航空電子系統的開發周期不斷被壓縮。硬件的開發周期由于受元器件采購、印制板的調試生產等因素的影響，壓縮空間有限。而軟件的開發調試又必需建立在硬件的基礎上，使得機載航空電子系統的開發周期不得不延長，從而影響型號項目的研制。因此，迫切地需要改進傳統的機載嵌入式軟件開發模式，然而始終沒有完善的解決方案，僅有美國風河公司的Simics軟件具備在二進制層面上對軟件目標代碼的仿真運行能力，能夠一定程度上緩解硬件對軟件開發的束縛，但是對特定硬件的建模仿真工作又成了新的制約。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種機載嵌入式軟件開發平臺，軟件開發人員利用本專利技術機載嵌入式軟件開發平臺能夠使用虛擬系統開發這種全新的開發模式，在脫離物理硬件的虛擬平臺進行系統定義、軟件開發、集成和部署，從而提高軟件開發效率，確保能夠及時提交高質量的機載嵌入式軟件。本專利技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種機載嵌入式軟件開發平臺，其特征在于，所述機載嵌入式軟件開發平臺包括開發平臺管理模塊、嵌入式應用模塊、數據仿真驅動模塊、SRU驅動接口模擬模塊、VxfforksAPI接口模擬模塊、分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊；開發平臺管理模塊用于在開發平臺內部管理嵌入式應用模塊、數據仿真驅動模塊、SRU驅動接口模擬模塊和VxWorks API接口模擬模塊，并以多進程的方式調度分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊以及維護相關窗口句柄；嵌入式應用模塊用以實現嵌入式系統功能的核心軟件，具有與硬件無關的高度可移植性，可以無需任何調整地在真實硬件環境或開發平臺中運行；在真實硬件環境中，由Vxfforks嵌入式操作系統和板級支持包提供運行支撐；而在開發平臺中，則由VxWorks API接口模擬模塊和SRU驅動接口模擬模塊提供運行支撐；數據仿真驅動模塊根據指定的邏輯通過直接修改嵌入式應用模塊內定義的全局變量的方式仿真分系統和LRU的各種狀態，為嵌入式應用模塊的實時運行提供期望的激勵，是非常便捷的調試和排查軟件故障的技術手段；SRU驅動接口模擬模塊通過在接口上與板級支持包保持一致，為嵌入式應用模塊的運行提供與真實條件完全一致的運行環境；并通過創建共享緩沖區與分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊進行交聯，實現數據的交互，以體現嵌入式應用模塊的運行結果并為嵌入式應用模塊引入外界激勵；Vxfforks API接口模擬模塊通過在API接口上與VxWorks嵌入式操作系統保持一致，為嵌入式應用模塊的運行提供與真實條件完全一致的操作系統環境； 分系統管理仿真模塊用于實現分系統的仿真功能，由開發平臺管理模塊調度，并通過共享緩沖區與SRU驅動接口模擬模塊交聯，基于分系統接口控制文件響應嵌入式應用模塊的命令并向其發送狀態信息；LRU控制仿真模塊用于實現LRU的仿真功能，由開發平臺管理模塊調度，并通過共享緩沖區與SRU驅動接口模擬模塊交聯，基于串行通信規約響應嵌入式應用模塊的命令并向其發送狀態信息；顯示仿真模塊用于實現仿真顯示功能，由開發平臺管理模塊調度，并通過共享緩沖區與SRU驅動接口模擬模塊交聯，解釋嵌入式應用模塊發送的顯示文件并在虛擬顯示終端上作圖。優選地，所述機載嵌入式軟件開發平臺初始化時，根據外部激勵是由分系統管理仿真模塊和LRU控制仿真模塊產生還是由數據仿真驅動模塊產生，選擇是否調用數據仿真驅動模塊；同時，以多進程的方式調度分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊以及維護相關窗口句柄；然后調度嵌入式應用模塊進入實時運行。優選地，所述嵌入式應用模塊包括以下模塊分系統處理模塊，分系統處理模塊基于分系統接口控制文件響應分系統管理仿真模塊或真實分系統的狀態變化并向其發送控制命令；LRU處理模塊，LRU處理模塊基于串行通信規約響應LRU控制仿真模塊或真實LRU的狀態變化并向其發送控制命令；顯示處理模塊，顯示處理模塊則根據飛行操作程序的要求，將繪圖指令和圖符/字符代碼組織成顯示文件送顯示仿真模塊或真實顯示設備顯示。優選地，所述SRU驅動接口模擬模塊包括以下模塊多路總線接口模擬模塊，多路總線接口模擬模塊用于嵌入式應用模塊與分系統管理仿真模塊之間的交互；輸入輸出接口控制模擬模塊,輸入輸出接口控制模擬模塊用于嵌入式應用模塊和LRU控制仿真模塊之間的交互；字符發生邏輯模擬模塊，字符發生邏輯模擬模塊用于嵌入式應用模塊和顯示仿真模塊之間的交互；共享緩沖區管理模塊，共享緩沖區管理模塊用于在開發平臺和分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊以及顯示仿真模塊之間實現進程間通訊。優選地，所述VxWorks API接口模擬模塊包括以下模塊任務管理模塊，任務管理模塊以多線程的技術手段為嵌入式應用模塊提供實時多任務的創建、運行、管理和延遲；信號量管理模塊，信號量管理模塊實現信號量的創建、獲取和釋放功能，用于為嵌入式應用模塊的運行提供多任務同步與互斥；中斷管理模塊，中斷管理模塊實現中斷的使能、禁用和中斷服務程序掛接，用于為嵌入式應用模塊和SRU驅動接口模擬模塊提供中斷交互的能力；系統時鐘管理模塊，系統時鐘管理模塊用于為嵌入式應用模塊提供系統時鐘和輔 助時鐘相關設置以及中斷響應；消息隊列管理模塊，消息隊列管理模塊實現消息隊列的創建、發送和接收功能，用于為嵌入式應用模塊和SRU驅動接口模擬模塊提供數據序列安全交互的能力；軟件看門狗計時器，軟件看門狗計時器用于為嵌入式應用模塊中的任意任務提供延時調用函數功能；消息日志模塊，消息日志模塊用于為嵌入式應用模塊的運行提供消息打印功能，以便于了解軟件的運行情況。優選地，所述分系統管理仿真模塊包括以下模塊狀態設置模塊，狀態設置模塊基于分系統接口控制文件提供界面供用戶輸入分系統狀態，并將完成輸入的新狀態通過共享緩沖區發送到多路總線接口模擬模塊；命令顯示與處理模塊，命令顯示與處理模塊基于分系統接口控制文件通過共享緩沖區從多路總線接口模擬模塊接收新的命令，根據指定邏輯進行處理，并提供界面供用戶查看。優選地，所述LRU控制仿真模塊主要包括以下模塊LRU控制操作仿真界面，LRU控制操作仿真界面通過鼠標或觸屏的方式接收用戶的輸入，基于串行通信規約組織操作消息發送到輸入輸出接口控制模擬模塊；命令處理模塊，命令處理模塊基于串行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機載嵌入式軟件開發平臺，其特征在于，所述機載嵌入式軟件開發平臺包括開發平臺管理模塊、嵌入式應用模塊、數據仿真驅動模塊、SRU驅動接口模擬模塊、VxWorks？API接口模擬模塊、分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊；開發平臺管理模塊用于在開發平臺內部管理嵌入式應用模塊、數據仿真驅動模塊、SRU驅動接口模擬模塊和VxWorks？API接口模擬模塊，并以多進程的方式調度分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊以及維護相關窗口句柄；嵌入式應用模塊用以實現嵌入式系統功能的核心軟件，具有與硬件無關的高度可移植性，可以無需任何調整地在真實硬件環境或開發平臺中運行；在真實硬件環境中，由VxWorks嵌入式操作系統和板級支持包提供運行支撐；而在開發平臺中，則由VxWorks？API接口模擬模塊和SRU驅動接口模擬模塊提供運行支撐；數據仿真驅動模塊根據指定的邏輯通過直接修改嵌入式應用模塊內定義的全局變量的方式仿真分系統和LRU的各種狀態，為嵌入式應用模塊的實時運行提供期望的激勵，是非常便捷的調試和排查軟件故障的技術手段；SRU驅動接口模擬模塊通過在接口上與板級支持包保持一致，為嵌入式應用模塊的運行提供與真實條件完全一致的運行環境；并通過創建共享緩沖區與分系統管理仿真模塊、LRU控制仿真模塊和顯示仿真模塊進行交聯，實現數據的交互，以體現嵌入式應用模塊的運行結果并為嵌入式應用模塊引入外界激勵；VxWorks？API接口模擬模塊通過在API接口上與VxWorks嵌入式操作系統保持一致，為嵌入式應用模塊的運行提供與真實條件完全一致的操作系統環境；分系統管理仿真模塊用于實現分系統的仿真功能，由開發平臺管理模塊 調度，并通過共享緩沖區與SRU驅動接口模擬模塊交聯，基于分系統接口控制文件響應嵌入式應用模塊的命令并向其發送狀態信息；LRU控制仿真模塊用于實現LRU的仿真功能，由開發平臺管理模塊調度，并通過共享緩沖區與SRU驅動接口模擬模塊交聯，基于串行通信規約響應嵌入式應用模塊的命令并向其發送狀態信息；顯示仿真模塊用于實現仿真顯示功能，由開發平臺管理模塊調度，并通過共享緩沖區與SRU驅動接口模擬模塊交聯，解釋嵌入式應用模塊發送的顯示文件并在虛擬顯示終端上作圖。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王念偉，繆萬勝，姜軼，張祺，管銘，
申請(專利權)人：中國航空無線電電子研究所，
類型：發明
國別省市：