CN103678108A - 基于8051单片机的星载软件全数字仿真测试装置及*** - Google Patents

基于8051单片机的星载软件全数字仿真测试装置及*** Download PDF

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张伟欣
宋力立
印玲
吕丽
夏睿娴
王永孟
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Shanghai Aerospace Measurement Control Communication Institute
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Abstract

本发明提供一种星载软件全数字仿真测试装置和***，其中，该装置包括中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块。述中断仿真模块响应来自8051单片机运行星载软件而产生的中断请求，基于该中断请求产生中断响应，发送中断响应至所述8051单片机。AD数据采集仿真模块设定有星载软件所需的遥测数据，根据来自星载软件的采集指令向星载软件发送遥测数据。CAN总线通信仿真模块设定有星载软件所需的数据，接收8051单片机运行星载软件的数据发送指令向星载软件发送数据，还接收8051单片机运行星载软件而产生的数据接收指令而接收星载软件的数据。本发明对硬件设备的依赖性低。

Description

基于8051单片机的星载软件全数字仿真测试装置及***
技术领域
本发明涉及软件测试技术，尤其涉及基于8051单片机的软件仿真测试装置。
背景技术
一颗卫星往往包含多个星载软件，实现相对独立的功能，软件规模一般为小型或中型，多数是采用8051单片机C语言编写。星载软件运行在太空复杂多变的环境下，星载软件需要具备高安全性、高可靠性，因此一般都要进行严格的综合测试。
星载软件测试的传统的做法是采用全实物或半物理仿真***进行软件运行，开展动态测试工作。这两种测试方法都基本依赖于硬件环境，存在很多问题，比如：硬件资源扩展性灵活性限制导致测试内容不充分；硬件资源的昂贵性、易冲突性造成的时间、人力、财力的浪费。
发明内容
本发明解决的问题是现有的星载软件的仿真测试依赖硬件环境的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种星载软件全数字仿真测试装置，用于仿真测试加载于8051单片机内的星载软件，该装置包括中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块，其中，所述中断仿真模块响应来自8051单片机运行星载软件而产生的中断请求，基于该中断请求产生中断响应，发送中断响应至所述8051单片机；所述AD数据采集仿真模块设定有星载软件所需的遥测数据，根据来自星载软件的采集指令向星载软件发送所述遥测数据；所述CAN总线通信仿真模块设定有星载软件所需的数据，接收8051单片机运行星载软件的数据发送指令向星载软件发送数据，还接收8051单片机运行星载软件而产生的数据接收指令而接收星载软件的数据。
可选地，所述CAN总线通信仿真模块包括第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块，由所属中断仿真模块控制而在第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信模块之间切换。
可选地，所述中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块均是在Keil环境下编写的脚本。
可选地，所述CAN总线通信仿真模块根据该复位指令而重新复位初始化，该复位指令由单片机在长时间接收不到CAN总线通信仿真模块的数据时产生。
本发明还提供一种星载软件全数字仿真测试***，该***包括8051单片机、中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块，其中，所述8051单片机内加载星载软件，运行该星载软件向所述中断仿真模块发送中断请求、向所述AD数据采集仿真模块发送采集指令和向所述CAN总线通信仿真模块发送数据发送指令和数据接收指令；所述中断仿真模块响应来自星载软件的中断请求，基于该中断请求产生中断响应，发送中断响应至所述8051单片机；所述AD数据采集仿真模块设定有星载软件所需的遥测数据，根据来自星载软件的采集指令向所述8051单片机发送所述遥测数据；所述CAN总线通信仿真模块设定有星载软件所需的数据，根据8051单片机运行星载软件而产生的数据发送指令向星载软件发送数据，还根据8051单片机运行星载软件而产生的数据接收指令而接收星载软件的数据。
可选地，所述CAN总线通信仿真模块包括第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块，由所属中断仿真模块控制而在第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信模块之间切换。
可选地，所述中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块均是在Keil环境下编写的脚本，在Keil中与星载软件一起编译运行。
可选地，所述8051单片机在长时间接收不到CAN总线通信仿真模块的数据时产生复位指令，CAN总线通信仿真模块根据该复位指令而重新复位初始化。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
由于本发明的星载软件全数字仿真测试装置包括中断仿真模块、AD数据采集模块和CAN总线通信仿真模块，所以，在仿真测试星载软件时，除了工作PC机外不需要任何其他单机等硬件资源，从而，对硬件设备的依赖性低，可以避免硬件资源扩展性灵活性限制导致测试内容不充分、硬件资源的昂贵性和易冲突性造成的时间、人力、财力的浪费等问题，简化了测试的复杂度。
附图说明
图1是本发明基于8051系列单片机的星载软件全数字仿真测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1，本发明的星载软件全数字仿真测试装置包括AD数据采集仿真模块1、中断仿真模块2和CAN总线通信仿真模块3。所述AD数据采集仿真模块1设定有星载软件所需的遥测数据，根据来自星载软件的采集指令向星载软件发送所述遥测数据，通过在Keil环境下编写脚本实现，具体过程如下：根据星载软件协议规定的内容进行数据的设定，并将设定的遥测数据送到相应的AD接口供8051单片机的星载软件采集，在脚本中把设定完毕的数据存放到RAM区内，设定一个合适的时间间隔依次把数据读出到AD接口实现AD数据的采集。所述中断仿真模块2响应来自8051单片机运行星载软件而产生的中断请求，基于该中断请求产生中断响应，发送中断响应至所述8051单片机，通过在Keil环境下编写脚本实现，中断仿真模块2的中断响应产生具体是：通过设置内部寄存器高低字节值分别为0xFF、设置8051单片机的外部引脚P3.2或P3.3的高低电平来触发内部、外部中断。在需要的时候只要运行该脚本则软件中会立刻产生相应的内部中断和外部中断。所述CAN总线通信仿真模块3设定有星载软件所需的数据，接收8051单片机运行星载软件的数据发送指令向星载软件发送数据，还接收8051单片机运行星载软件而产生的数据接收指令而接收星载软件的数据，通过在Keil环境下编写脚本实现，以通过CAN总线通信仿真模块3仿真数管计算机与8051单片机内加载的星载软件为例说明CAN总线通信仿真模块3的工作过程如下：数管计算机需要与星载软件通信的数据设定在CAN总线通信仿真模块3内，通信时，脚本中按通信协议组帧，为发送给8051单片机内加载的星载软件做准备，组帧的数据放置到CAN总线通信仿真模块3的接收发送缓冲区，然后8051单片机收到中断后将把接收发送缓冲区内的数据读出来进行处理；8051单片机采集需要回传给CAN总线通信仿真模块3的数据，首先组帧并缓存到接收发送缓冲区内，设置CAN命令寄存器置发送请求，该数据帧将被发送回CAN总线通信仿真模块3。在其他的实施例中，所述CAN总线通信仿真模块3包括第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块，第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块由所述中断仿真模块2控制而选择第一CAN总线通信仿真模块或者第二CAN总线通信模块与8051单片机通信，从而，能够第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信模块之间切换，具体的，中断仿真模块2产生中断具体是在脚本中把CAN总线的首地址重新设定，在该首地址是第一CAN总线通信模块的首地址时，8051单片机与第一CAN总线通信模块通信，在该首地址是第二CAN总线通信仿真模块的首地址时，8051单片机与该第二CAN总线通信模块通信，这样，实现切换冗余设计的仿真测试。在本发明中，当8051单片机长时间接收不到CAN总线通信仿真模块3发回的数据，也就是在超时的情况下，8051单片机会产生复位指令，CAN总线通信仿真模块3根据该复位指令而重新复位初始化，从而，实现CAN总线的复位。
以上述全数字测试装置为基础，本发明还提供一种星载软件全数字测试***，该测试***包括8051单片机、中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块。所述中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块均是在Keil环境下编写的脚本，在Keil中与星载软件一起编译运行。中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块的工作过程如前所述，在此不再赘述。
综上所述，由于本发明的星载软件全数字仿真测试装置包括中断仿真模块、AD数据采集模块和CAN总线通信仿真模块，所以，在仿真测试星载软件时，除了工作PC机外不需要任何其他单机等硬件资源，从而，对硬件设备的依赖性低，可以避免硬件资源扩展性灵活性限制导致测试内容不充分、硬件资源的昂贵性和易冲突性造成的时间、人力、财力的浪费等问题，简化了测试的复杂度。

Claims (8)

1.基于8051单片机的星载软件全数字仿真测试装置，用于仿真测试加载于8051单片机内的星载软件，其特征在于：该装置包括中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块，其中，
所述中断仿真模块响应来自8051单片机运行星载软件而产生的中断请求，基于该中断请求产生中断响应，发送中断响应至所述8051单片机；
所述AD数据采集仿真模块设定有星载软件所需的遥测数据，根据来自星载软件的采集指令向星载软件发送所述遥测数据；
所述CAN总线通信仿真模块设定有星载软件所需的数据，接收8051单片机运行星载软件的数据发送指令向星载软件发送数据，还接收8051单片机运行星载软件而产生的数据接收指令而接收星载软件的数据。
2.如权利要求1所述星载软件全数字仿真测试装置，其特征在于：所述CAN总线通信仿真模块包括第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块，由所属中断仿真模块控制而在第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信模块之间切换。
3.如权利要求1所述星载软件全数字仿真测试装置，其特征在于：所述中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块均是在Keil环境下编写的脚本。
4.如权利要求1所述星载软件全数字仿真测试装置，其特征在于：所述CAN总线通信仿真模块根据该复位指令而重新复位初始化，该复位指令由单片机在长时间接收不到CAN总线通信仿真模块的数据时产生。
5.星载软件全数字仿真测试***，其特征在于：该***包括8051单片机、中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块，其中，
所述8051单片机内加载星载软件，运行该星载软件向所述中断仿真模块发送中断请求、向所述AD数据采集仿真模块发送采集指令和向所述CAN总线通信仿真模块发送数据发送指令和数据接收指令；
所述中断仿真模块响应来自星载软件的中断请求，基于该中断请求产生中断响应，发送中断响应至所述8051单片机；
所述AD数据采集仿真模块设定有星载软件所需的遥测数据，根据来自星载软件的采集指令向所述8051单片机发送所述遥测数据；
所述CAN总线通信仿真模块设定有星载软件所需的数据，根据8051单片机运行星载软件而产生的数据发送指令向星载软件发送数据，还根据8051单片机运行星载软件而产生的数据接收指令而接收星载软件的数据。
6.如权利要求5所述星载软件全数字仿真测试***，其特征在于：所述CAN总线通信仿真模块包括第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块，由所属中断仿真模块控制而在第一CAN总线通信仿真模块和第二CAN总线通信仿真模块之间切换。
7.如权利要求5所述星载软件全数字仿真测试***，其特征在于：所述中断仿真模块、AD数据采集仿真模块和CAN总线通信仿真模块均是在Keil环境下编写的脚本，在Keil中与星载软件一起编译运行。
8.如权利要求5所述星载软件全数字仿真测试***，其特征在于：所述8051单片机在长时间接收不到CAN总线通信仿真模块的数据时产生复位指令，CAN总线通信仿真模块根据该复位指令而重新复位初始化。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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