虛擬試驗平臺硬件接入網(wǎng)關設計.pdf

1、虛擬試驗平臺中,有大量的實物、半實物設備需要接入。相比于平臺內虛擬資源,實物、半實物設備可靠性更高、驗證效果更好、更加直觀具體,能夠更好的反應虛擬試驗的驗證目標,目前很多的虛擬試驗驗證平臺都是基于實物半實物設備開發(fā)的。然而多種多樣的外部設備具備多種多樣的接口規(guī)范,UART、以太網(wǎng)、1553B等總線都是當下工業(yè)總線中的熱門研究對象,研究如何將這些不同接口規(guī)范的實物、半實物設備接入到虛擬試驗平臺,實現(xiàn)外部設備自由接入,是虛擬試驗驗證的重要一

2、步。為了實現(xiàn)硬件設備的實時支持,需要研究實物設備的硬件接入網(wǎng)關技術。
　　本文通過對常見接口規(guī)范的實物設備協(xié)議進行深入的總結和研究,細化并實現(xiàn)了三層協(xié)議描述方法,實現(xiàn)了虛擬PC代理節(jié)點、協(xié)議轉換器及外圍設備三者之間協(xié)議的統(tǒng)一描述。并設計了硬件接入網(wǎng)關與相應的接口,以及PC機上的RTX驅動程序,自下而上實現(xiàn)了一套驗證硬件接入網(wǎng)關的系統(tǒng)。
　　硬件方面,物理層以DSP+FPGA為核心,設計了高性能的協(xié)議轉換器,DSP選型為DM6

3、42,FPGA選型為EP2C35,可實現(xiàn)實時協(xié)議匹配、協(xié)議轉換,以及對通信接口的通信。以母板、子板相結合的方式,設計了統(tǒng)一模式的母板,以及不同接口的子板,包括UART子板、以太網(wǎng)子板以及1553B子板。母板上留有插槽可插接子板,這樣提高了母板靈活性,降低了設計的復雜性。
　　軟件方面,協(xié)議層的軟件以CCS2.20為開發(fā)環(huán)境進行DSP程序開發(fā),以太網(wǎng)卡的TCP/IP協(xié)議棧采用了TI公司的NDK,在DSP/BIOS實時操作系統(tǒng)上開發(fā)。