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技术文章
数字及物理混合仿真模式系统搭建方案
一、传统嵌入式软件开发之踵
在传统的嵌入式软件开发模式下，软件的设计、实现、调试、测试等工作必须建立在硬件设备及配套控制器件可用的基础上，往往在设备到位之前，只能对软件进行基础性的初步实现，尤其对于和硬件紧密相关的软件控制部分，如外部扩展输入输出控制芯片、外扩FLASH存储器、扩展I/O设备等，由于其具备特殊的控制步骤与访问寻址方式，使得软件实现工作完成后，必须通过与硬件交联调试来验证其正确性，如果硬件设施由于某些不确定性原因无法满足，将极大制约软件的开发流程和进度。经常产生软件工程师抱怨缺乏硬件测试平台，硬件工程师抱怨硬件满足后软件没有调试好，极大的损耗时间、人力、质量、沟通等成本，滞后工程进度，影响交付节点。
二、数字及物理混合仿真的引入
15vip太阳成公司的iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统通过支持真正的软硬件并行迭代开发，通过做系统调研和独立于硬件的软件开发等措施来改进项目的工作流程。利用iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统在开发过程中保持的平台一致的优点，开发团队可以优化开发周期，缩短上市时间和用户适应时间。在降低全部支出的同时，更高质量的产品可以投放市场，增加客户的满意度。
数字及物理混合仿真模式系统iSystem IDSSVP采用模块化设计、组件动态配置及分布式体系结构等技术，集成了虚拟目标机、多种真实物理目标系统、Matlab/Simulink模型及各种测试、验证工具，实现系统的快速原型验证、硬件在环测试、全数字仿真及系统测试与验证等功能，可广泛应用于对实时、精确、安全及可靠性要求比较高的系统的仿真、开发与验证，大大缩减系统研制周期、减少系统研制费用同时提高系统可靠性与安全性。
数字及物理混合仿真模式系统包括虚拟目标机软件、模型仿真软件、通过真实物理媒介连接的在环仿真测试设备、各种真实敏感器或其他执行机构以及分布式数据总线等。
iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统提出了以下理念：
- 统一仿真平台，实现在同一系统中通过选配不同组件实现不同类型的仿真和验证：
- 支持目标系统全数字仿真；
- 支持半物理方式的系统仿真（HIL）；
- 支持系统快速原型验证（RCP）；
- 支持全实物方式的系统仿真与验证。
2. 提出数字化虚拟目标机实现早期项目仿真与验证；
3. 结合可配置嵌入式真实目标机，便于早期原理样机构建与验证；
4. 可以在单一主机上或分布式网络中进行目标系统的仿真和验证；
- 可以在单一主机上实现仿真目标系统；
- 也可以利用多主机构建分布式网络提高仿真的性能和效率；
5. 独创仿真总线体系架构，支持仿真组件的“热插拔”，支持动态灵活系统构建，仿真实时性能达到100微秒；
6. 平台模块化设计，所有的仿真组件模块化封装，便于组件的灵活使用和重用；
7. 在同一平台下集成众多仿真、调试与测试工具，并提供开放接口便于支持第三方工具集成。
数字及物理混合仿真模式系统搭建符合将真实目标机系统接入数字平台，通过TCP/UDP/RS422/1553B等多种方式与实物系统进行数据交互，完成半实物的实时仿真。
三、特点
- 采用先进的设计理念和规范，构建统一的公共试验体系架构，实现不同实验室之间分布式联合试验；
- 互联接口支持内存反射卡和以太网卡；
- 支持实物、半实物、数字模型多种形态模型的联合试验；
- 支持顶层设计，并且顶层设计模型可以自动生成仿真模型接口；
- 支持联合仿真环境下的软时钟同步和硬时钟同步时间统一管理；
- 支持数字化联合试验的统一管控和在线监控；
- 实时采集各仿真子系统的仿真数据，在近似真实的虚拟环境中进行二三维一体化的展示；
- 支持试验过程数据采集和回放；
- 支持与STK、Matlab、Labview等软件的快速集成联合仿真；
- 试验资源的统一管理；
- 支持数据库系统的异构集成；
- 友好易用的图形化操作监控界面。
结论
iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统通过支持真正的软硬件并行迭代开发，通过做系统调研和独立于硬件的软件开发等措施来改进项目的工作流程。利用iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统在开发过程中保持的平台一致的优点，开发团队可以优化开发周期，缩短上市时间和用户适应时间。在降低全部支出的同时，更高质量的产品可以投放市场，增加客户的满意度。
iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统提供了独一无二的特点和能力来满足软件或系统开发者的需求。只有全系统仿真平台拥有在复杂和大型系统上运行全部产品软件的能力，这些系统混合了不同处理器架构，不同操作系统，多核复杂和通过网络连接的不同平台。并提供了足够的速度和精度满足开发者。其中iSystem的虚拟平台可以在不修改软件代码的情况下替换你的真实硬件平台运行整个系统的软件。另外，用于生成和调试目标系统的软件工具依旧可以使用于虚拟平台上。iSystem分层构建模块，在每一个虚拟平台底层，有单独的模块来仿真物理目标硬件，例如处理器，内存，网络接口和总线控制器。这些底层设备模块构成板子，多个板子构成底架，多个底架构成机架，多个机架通过网络构成子系统。这种模块化实现方式确保创建新系统是一直向前的。
通过使用iSystem IDSSVP数字及物理混合仿真模式系统，可以帮助提高质量和性能从而使我所更有竞争力。同时，在从定义到开发及部署的整个生命周期内降低技术上和时间上的风险以及开发成本。
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