某雷达型导弹制导系统半实物仿真总控软件ETest的设计与特点
设备组成
Etest_CPS系统主要包含硬件组件和软件组件两大部分。其硬件组件主要包括PCI机箱单元、PCI控制器组件以及多种类型的一体化PCI接口适配器。其软件组件包括测试设计模块；测试执行服务模块；用于客户端操作的测试执行界面；设备资源管理相关功能；以及曲线数据处理功能；CRC插件开发支持工具；综合报告输出管理功能等详细功能集合。
各模块主要功能
（1）硬件部分
Etest系统硬件架构遵循标准机柜设计规范，
主控单元基于PCI工业控制计算机平台配置，
各类功能模块均配以PCI总线接口组件。
主要硬件部分的技术指标如下：
① 机箱
常规19英寸4U高桌面机箱
常规19英寸4U高桌面机箱
②控制器
芯片组：包含Intel GM45和ICH9M架构。
内存容量：8GB DDR-III 1066MHz；支持增加更多内存。
硬盘配置：支持500GB的硬盘，并提供便捷的升级或扩展选项。
③ARINC429模块
在通道配置方面，本系统提供了发送与接收各两条的通道设置。系统兼容包括100千巴特（kbps）、50千巴特、48千巴特以及可调节的定制波特率。系统提供了基于FIFO和调度表（Schedule）的两种不同的发送模式。对于数据接收过滤功能，则提供了基于SDI与标签（Label）的两种方案。在时间戳功能方面也具备良好的兼容性。同时能够响应内部中断事件与外部触发信号。
④1553B模块
严格遵循MIL-STD-1553B协议标准
设备具备双通道功能，并集成BC（布线）、RT（实时）与BM（广播多路）等多种功能模块
系统可灵活配置1 Mbps/2 Mbps/4 Mbps以及用户定制波特率的支持
每条通信渠道均配备两个冗余通道（A/B），确保数据传输可靠性
允许通过软件精确配置帧间隔与消息间隔时间
提供精确的时间戳功能，并支持至微秒（μs）级别的分辨率
具备自我检测功能，并能模拟输入信号中的干扰；同时还能响应中断事件并可被外部信号触发
⑤ RS232/422/485串口模块
该通讯协议支持异步配置方式，并允许用户自定义配置参数。该协议中各通道支持最多8路通信。最大波特率可达8Mbps，并可根据具体需求进行调整。数据编码参数中的数据位长度、停止位及校验位均可通过软件进行参数化配置。系统能够检测到FIFO队列为空或已满的状态。支持的最大队列容量为36MB。单个信道的最大消息队列容量为16KB（每通道）。系统具备中断处理能力和外部触发控制功能。
⑥ CAN模块
该设备能够兼容遵循CAN2.0A及CAN2.0B协议；其通道数量为4个；该系统支持双向数据传输功能；其中包含CAN发送端子和CAN接收端子；该系统具备精确的时间基准功能；其时间基准精度可达1微秒级；该设备具备DC2500V电压下的电气隔离防护措施；能够处理标准数据帧格式以及远程控制的数据块格式；其控制器采用可配置的波特率设置；其工作频率范围覆盖从5千比特每秒到1兆比特每秒之间并且具有可调节特性；
⑦ AD模块
支持64路单端与32路差分输入方案；最大采样速率可达1 MSPS；该设备可灵活配置多种输入电压范围（包括±10V、±40V及±100V）；ADC分辨率设定为16位；量程设置具有可编程性；每个通道支持高达32 KByte的队列长度；外设触发功能具备良好的兼容性
⑧ DA模块
采用64通道输出方案；DAC分辨率设定为16位；系统总阻抗保持在10欧姆水平；达到0.2%的满量程精度；单通道最大可承受的电流为10毫安培；输出电压范围在±10伏特之间
⑨ 光隔离离散量I/O模块
该系统具备离散量输入输出功能
（2）测试设计软件模块
测试设计软件模块对待测系统及其对外接口进行建模，进行协议编辑及分析、创建测试监控、建立硬件规划、创建及管理测试用例，确定测试要准备的接口设备数量。其主要功能包括：
进行测试方案管理，针对测试方案的操作有：新建方案、打开方案、保存方案。
每个测试方案中，可以包含一个到多个测试项目，多个测试项目的存在使得每个测试方案可以完成多个测试项目的设计，便于开展多个配置项到系统的集成测试。
测试项目有新建、重命名、删除和查看属性的操作。
用图形化的方式对被测系统、外围系统及被测系统对外接口进行描述，包括接口数量和接口类型，包括RS422、1553B、CAN、AD、DA、DI、DO、CT、Freq-CT、TCP等类型；能够设定接口参数。
创建接口协议，并使用协议描述语言进行协议描述，包括报文包头、包尾、校验等，描述各个字段类型及编码方式，以及分支、循环等结构。
为了适应各种数据通信的需要，协议字段具有丰富的类型，包括：整形（无符号和有符号，8位/16位/32位/自定义长度）、浮点型、布尔类型、条件语句类型、分支语句类型、计算字段、校验字段、数组字段。
创建测试监控，描述实时数据监控的监控内容和显示形式，并可设定报警条件。
用户可以在测试监控模块添加测试监控并在监控面板上添加数据监控仪器，通过不同的类型监控仪器绑定协议字段或者字段按照某种公式运算的结果，从而在运行时通过监控仪器指针或数值的改变直观地显示出测试通讯时数据的变化。
测试监控工具栏管理所有的测试监控仪表，包括数字表仪器，圆盘仪表，曲线图，枚举类型等。选择合适的监控仪表，将其拖拽到监控面板的合适的位置，即可添加该监控仪表到监控面板上。用鼠标拖拽监控仪表的边缘，即可调整其大小。
打开“属性”标签页，可以修改测试仪表的属性。其中最重要的属性是“协议段”属性，表明了该监控仪表的数据来源。
通过“协议段”属性右侧的展开按钮，可以打开“绑定数据协议”对话框，其中显示当前项目中的仿真模型中的所有的协议和协议段。
测试仪表的数据源，既可以是一个协议字段，也可以是若干个协议字段组成的公式。
在“绑定数据协议”对话框下部的输入框中输入协议字段，或协议字段组成的公式。双击需要的字段名称，可以添加该字段名称到自定义公式的光标所在位置。
创建测试硬件规划，确定测试需要使用的接口板卡设备，以及接口板卡设备对应的资源。
创建测试用例，并提供测试用例的管理方式，包括分组、删除、重命名等。
创建测试用例的内容，包括使用测试脚本描述测试的过程，包括变量定义、条件语句、循环语句、输出语句、数学运算、函数定义等。
提供测试脚本的扩展接口，能够实现向待测件的数据交互和数据自动解析，将比特流解析成具有意义的用户数据。
提供时序控制的方式，能够按照一定的时序进行规定的操作。
提供运行环境设置方式，设置测试运行期间的仿真模型服务器、数据中心服务器、测试执行服务器和客户端的IP地址和端口号。
提供对标准输入输出监控进行配置的功能，确定标准输入输出监控的类别配置。
提供测试脚本执行方式，能够运行用户选择的测试脚本；用户能够选择终止脚本运行。
能够查看输出信息及错误信息。
（3）测试执行服务软件模块
测试执行软件模块为自动化测试执行软件的主要部分，与客户端软件相配合，驱动测试数据，进行自动化测试执行。主要实现以下功能：
提供进程调度服务后台运行程序，在进程调度代理的帮助下，根据测试设计软件的设计，在PCI控制器上启动测试执行、客户端、服务器等进程，并通过进程调度服务协调各个软件的运行逻辑。
提供仿真模型服务器后台运行程序，通过仿真模型服务器解析测试设计所建立的仿真模型，实现测试执行时数据收发的仿真解析服务。
提供数据中心服务器后台运行程序，在测试用例执行过程中，在数据中心服务器中集中统一处理通道中的收发收据，确保数据监控的分布式实现。
提供用例服务器后台运行程序，解析处理测试设计中所编写测试用例的执行过程。
提供标准输入输出监控窗口程序，可以显示仿真模型服务器、数据中心服务器、客户进程以及用例服务器运行过程中的调试信息。
解析测试脚本中的变量定义、条件语句、循环语句、输出语句、数学运算、函数定义等语句，进行相应的操作。
解析测试脚本扩展接口，实现向待测系统进行数据发送/接受和数据解析。
解析测试脚本，按照时序控制要求进行操作。
向客户端软件发送的测试数据注入包；接收客户端软件所发送的测试数据输出包。
按照用户要求即时停止测试用例的执行。
记录并显示测试用例的执行结果。
（4）测试执行客户进程及数据监控模块
该模块运行于PCI控制器上，并负责测试执行客户进程及数据监控功能。其主要功能如下：提供设备驱动能力以支持1553B、CAN、RS422、RS232、AD/DA/DI/DO等接口板卡的开发部署；通过内存机制实现与测试执行软件的数据交换；采用预设的通信参数配置与被测设备进行通信；支持便捷的硬件扩展方式以方便集成新增硬件模块；接收并解析来自测试执行软件的数据注入包，并通过通信接口转发至待测设备；接收被测设备返回的数据输出包并转发给测试执行软件；登录服务后可显示全部测试界面并选择监控面板进行配置；支持运行指定监控任务并在测试进程中实时显示相关数据信息（包括数字仪器显示、仪表盘视图、枚举项列表以及曲线图展示）；允许设置数据过滤条件以筛选特定显示内容；具备报警配置功能，在检测到特定特性数据时能以明显形式突出显示满足条件的数据条目；支持历史数据查询功能（包括报文回放和协议字段值查询）以及数据分析统计（包括数据曲线图查看）。
（5）设备资源管理软件模块
该模块实现了对测试环境中的关键资源进行全生命周期的有效管理，并通过接口与外部系统实现了良好的扩展性配置。具体而言：能够实现对系统内所有运行状态下的测试资源进行动态增删；允许对现有资源配置中的端口数量进行更新；支持对各端口所连接的通信通道数量以及它们的具体类型进行增删；将相关参数配置保存至本地存储，并在后续测试设计过程中调用这些数据以指导实验操作流程
（6）辅助工具
工具软件提供了嵌入式系统测试所需的若干常用软件工具，并包含以下功能模块：
- 曲线数据生成工具；
该工具集成了曲线数据生成的功能，并与测试执行软件协同工作以实现测试数据的生成过程。 - 应用协议接口调试助手；
该调试助手基于串口通信（RS232/422/485）解析应用协议，并能够自动将接收的数据转换为上层应用所需的量值，在发送端则会按照协议要求生成相应的接口数据包。 - 测试数据记录与查看工具；
在测试运行过程中可实时记录相关数据，并提供完善的查看与分析功能（包括协议选择、数据过滤以及报警条件设置）。 - 应用协议生成工具；
该工具采用表格化界面允许用户定义协议的具体字段组成、字段类型及默认值设置等细节信息。 - 协议模板管理工具；
用户可通过此模块创建并管理应用协议模板文件，并支持模板文件的添加、导入以及编辑操作以实现资源的有效复用。 - CRC插件诊断器与CRC插件生成器；
该模块专门用于设计自定义CRC校验算法，并提供算法正确性验证功能最终输出到协议描述语言中的CRC字段算法插件形式。 - 测试报告生成工具；
支持使用预设模板对测试结果进行编辑配置的同时还能自动完成报告撰写工作