硬件在环仿真测试系统的设计与实现

╰半橙微兮° 2024-02-25 05:12 2阅读 0赞

摘 要 I  
ABSTRACT II  
第 1 章 绪论 1  
1.1选题背景及研究意义 1  
1.2国内外研究现状 2  
1.2.1国外研究现状 2  
1.2.2国内研究现状 3  
1.3本文的主要工作 3  
1.4本文的组织结构 4  
第 2 章 相关技术简介 5  
2.1硬件在环 5  
2.2MODEL/VIEW 框架 6  
2.3TCP 网络通信 6  
2.4MMAP 原理 8  
2.5本章小结 11  
第 3 章 需求分析 12  
3.1系统概述 12  
3.2功能性需求 （下可合并） 12  
3.2.1上位机 UI 12  
3.2.2下位机实时仿真模块 14  
3.3非功能性需求 15  
3.3.1模型任务性能需求 15  
3.3.2系统健壮性和稳定性 15  
3.5 本章小结 16  
第 4 章 概要设计 17  
4.1系统概述 17  
4.2系统总体结构设计 17  
4.2.1上位机 UI 开发架构 18  
4.2.2下位机实时仿真模块架构 19  
4.3上位机功能模块设计 19  
4.3.1模型变量树模块 20  
4.3.2monitor 模块 20  
4.3.3scope 模块 21  
4.3.4 恢复模块（上合 4.2.1.2） 21  
4.4下位机功能模块设计 22  
4.4.1共享内存模块 22  
4.4.2信号配置与初始化模块 22  
4.4.3模型任务运行模块 22  
4.5上下位机通信设计 23  
4.5.1通信协议设计 23  
4.5.2TCP 客户端设计 24  
4.5.3TCP 服务端设计 24  
4.6本章小结 25  
第 5 章 详细设计与实现 26  
5.1上位机UI 功能模块的设计与实现 26  
5.1.1Model 类的设计与实现 26  
5.1.2TCP 客户端设计与实现 26  
5.1.3变量树模块设计与实现 27  
5.1.4Monitor 模块设计与实现 28  
5.1.5Scope 模块设计与实现 29  
5.2下位机实时仿真模块设计与实现 31  
5.2.1TCP 服务端模块的设计与实现 31  
5.2.2内存模块设计与实现 32  
5.2.3信号配置与初始化模块的设计与实现 32  
5.2.4模型任务运行模块的设计与实现 34  
5.3本章小结 35  
第 6 章 系统测试与分析 36  
6.1测试环境与工具 36  
6.1.1测试硬件环境 36  
6.1.2测试方案 36  
6.2功能性测试 36  
6.2.1TCP 客户端模块的测试 36  
6.2.2变量树模块的测试 37  
6.2.3Monitor 模块的测试 38  
6.2.4Scope 模块的测试 39  
6.2.5下位机 TCP 服务端的测试（待删除） 40  
6.2.6信号设定与分配模块的测试。 40  
6.2.7综合 IO 板卡功能测试 41  
6.2.8系统整体测试 42  
6.3非功能性测试 43  
6.3.1模型任务性能测试 43  
6.3.2综合 IO 板卡性能测试 43  
6.4本章小结 44  
第 7 章 总结与展望 45  
7.1 总结 45  
7.2 展望 45  
参考文献 46  
致 谢 47  
本文内容主要包含上位机和下位机两大部分。其中上位机主要是 UI 界面的

制作，主要用于控制或读取模型数据信息，因此其需要解决一下几个关键技术： XML 文件的解析、变量树的生成、数据存储与处理、网络通信等。下位机主要包含两大方面：内核模块和用户空间模块。其中，内核模块作为上位机与用户空间模块之间的中转站，需要解决实时调度、网络通信、内存映射等。用户空间模块需要解决模型与板卡的数据交互、模型与内核的交互等。此外，还需要进行上下位机之间的通信协议的制定，以便上下位机之间保证正常通信。  
整个项目过程中，本人的主要工作如下：

1）根据项目的实际需求，进行上位机 UI 的开发。  
2）下位机内存模块的开发。  
3）内核各功能模块的集成。  
4）上下位机通信协议的制定，以及上下行数据通信的开发。  
第 3 章 需求分析

3.1系统概述  
通常情况下，对 ECU 进行测试需要搭建专业测试台架，或者直接进行实车测试，而采用硬件在环的方法，执行单元并不需要是实物，取而代之的是建立相应的模型。通过仿真测试系统，在测试 ECU 的功能时，测试人员通过上位机的  
UI 界面，可以实时修改模型的参数，方便快捷，同时也可以实时读取模型反馈的变量信息，然后进行观测，并验证 ECU 相应功能。  
综上所述，该仿真测试系统的设计要求实现的功能包括有：测试人员可以通过上位机的 UI 控制仿真测试系统，能够在 UI 界面上方便快捷的对各种参数进行修改；实时读取模型反馈的变量数据进行存储和分析；下位机实时运行模型，并向相应板卡发送信号，进而激励 ECU 工作使其发出控制信号，转而修改模型的参数，进而测试 ECU 功能。  
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