一种基于模型的系统功能逻辑、时序联合设计仿真方法与流程

专利检索2025-01-19  41


本发明属于系统仿真建模,特别涉及一种基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真方法。


背景技术:

1、随着综合设计能力和水平的发展,系统设计复杂度不断提升,为了满足系统的高效高质量的研制需求,系统设计研发需向智能化、数字化、协同设计上进行重点技术攻关,用虚拟设计与验证技术逐渐替代原来的基于文字的设计研究方式。系统建模设计包含系统架构、成品设计、软硬件设计等内容,设计与验证贯穿整个系统研制流程。当前系统设计可通过不同的工具分别完成系统功能模型联合仿真和系统时序性能虚拟仿真,但是功能分析与性能分析工具独立,建模工作量有重复工作、工作量大。

2、同时,由于功能逻辑和时序是相互耦合的建模属性,综合建模后,系统模型将复杂且庞大,如何进行实现快速准确的大规模建模是一个亟待解决的难题。但由于在系统设计阶段,缺乏功能/性能综合分析仿真能力,不能全面模拟系统动态特征,系统模型的真实度/逼真度与实际存在差异,无法全面包含系统运行状态分析。所以希望构建一套能够综合系统功能模型联合仿真和系统时序性能虚拟仿真于一体的联合仿真平台,研究一个敏捷的系统精细化仿真分析手段。


技术实现思路

1、发明目的:提出一种基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真方法,解决快速准确的精细化建模的难题,完成系统敏捷建模和分析,快速提升建模效率,并且能够提升建模的规范性,保证协同建模的设计质量,在设计时,标准化建模需遵从系统设计流程,具备通用性,能够支持系统进行全研制过程的虚拟设计与验证。

2、技术方案

3、一种基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真方法,包括以下步骤:

4、步骤一:搭建系统架构框架和系统内部成品软硬件架构,形成基于模型的系统架构模型;

5、步骤二:配置时间动态属性信息;

6、步骤三:建立系统功能逻辑模块模型,并将封装好的系统功能逻辑模块绑定/加载至基于模型的系统架构模型中;

7、步骤四:基于系统内部接口定义生成参数/接口定义,生成数据访问规则文件;

8、步骤五:设计调度引擎;

9、步骤六:编写系统功能逻辑和系统时序测试用例并实施测试;

10、步骤七:完成系统功能/逻辑、时序联合设计仿真和评估,并进行结果分析。

11、进一步,所述步骤一中,在系统功能/逻辑、时序联合设计仿真平台通过模型采用block的形式,自顶向下分层搭建系统架构框架和系统内部成品软硬件架构。

12、进一步,所述步骤二中,根据系统架构框架、系统内部成品软硬件架构,逐层细化和设定硬件时序、软件时序关系,配置时间动态属性信息。

13、进一步,所述步骤三中,系统功能逻辑模块模型封装为fmu,functional mock-upunit形式。

14、进一步,所述步骤一中,建模属性包括但不限于:

15、a.模块;

16、b.总线;

17、c.分区;

18、d.数据交互缓存;

19、e.余度属性;

20、f.数据流方向:数据源源、数据输出。

21、进一步,所述步骤二中,中间动态属性信息包括:a.系统时钟;

22、b.速率组分配;

23、c.模型软硬件调度时序;

24、d.余度同步/异步运行时序;

25、e.数据刷新规则;

26、f.条件触发型时间行为;

27、g.时间抖动;

28、h.任务执行时长。

29、进一步,所述步骤三中,系统功能逻辑模块模型包括以下类型:a.

30、rhapsody建模软件封装的fmu模型;

31、b.simulink建模软件封装的fmu模型;

32、c.c/c++软件代码封装的fmu模型。

33、进一步,所述步骤五中,根据时间缩放功能,从顶视角抽象平铺系统绝对时间行为,基于系统架构的时间性能模型时间属性形成基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真数据刷新规则文件,再按照系统架构运行实时调度功能逻辑模块,并按照数据访问规则文件刷新模型间的数据接口。

34、技术效果:

35、本发明创新性设计了一种基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真方法,该方法通过层次化的建模手段连通基于模型的功能和时序综合仿真模型,全面模拟系统动态特征;

36、本发明提供复杂系统的功能联合仿真技术、对系统时序特征的性能分析,提高设计一次通过率,将系统设计问题暴露在迭代成本最低的前期设计阶段。



技术特征:

1.一种基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤一中,在系统功能/逻辑、时序联合设计仿真平台通过模型采用block的形式,自顶向下分层搭建系统架构框架和系统内部成品软硬件架构。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤二中,根据系统架构框架、系统内部成品软硬件架构,逐层细化和设定硬件时序、软件时序关系,配置时间动态属性信息。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述步骤三中,系统功能逻辑模块模型封装为fmu,functional mock-up unit形式。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述步骤一中,建模属性包括但不限于:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤二中,中间动态属性信息包括:a.系统时钟;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤三中,系统功能逻辑模块模型包括以下类型:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述步骤五中,根据时间缩放功能,从顶视角抽象平铺系统绝对时间行为,基于系统架构的时间性能模型时间属性形成基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真数据刷新规则文件,再按照系统架构运行实时调度功能逻辑模块,并按照数据访问规则文件刷新模型间的数据接口。


技术总结
本发明属于系统仿真建模技术领域,特别涉及一种基于模型的系统功能/逻辑、时序联合设计仿真方法,包括以下步骤:步骤一:搭建系统架构框架和系统内部成品软硬件架构;步骤二:配置时间动态属性信息;步骤三:建立系统功能逻辑模块模型,并将封装好的系统功能逻辑模块绑定/加载至基于模型的系统架构模型中;步骤四:基于系统内部接口定义生成参数/接口定义,生成数据访问规则文件;步骤五:设计调度引擎;步骤六:编写系统功能逻辑和系统时序测试用例并实施测试;步骤七:完成系统功能/逻辑、时序联合设计仿真和评估,并进行结果分析。

技术研发人员:郑菱莎,王涛,陈银超,万天才,闫泓宇,赵承韬
受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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