CN108075929A - 集成接口配试模拟器以及模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成接口配试模拟器以及模拟方法，集成接口配试模拟器用于模拟通信网络中某个节点通信设备，实现本节点与其他网络节点之间的消息交互；集成接口配试模拟器包括网络底层、应用软件层和人机界面层；网络底层包括通信模块和信息处理模块；应用软件层包括：发送报文配置模块、接收报文配置模块、目标接口配置模块、发送报文绑定模块和接收报文绑定模块。优点为：集成接口配试模拟器实现在没有真实设备的条件下，模拟多台真实设备，保证各网络节点能够正常通讯；用户可以根据不同真实设备的需求，对模拟器进行XML配置，主要针对网络报文协议进行灵活的可配置操作，并满足实时性要求，模拟多种装备的数据通信功能，保证试验进度。

Description

集成接口配试模拟器以及模拟方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种集成接口配试模拟器以及模拟方法。

背景技术

当年，很多软件的联调测试均需要专用设备搭建调测试环境进行试验。由于部分专用设备造价高昂，使用复杂，制造周期长，同时，部分专用设备往往体积庞大，对在试验中的搬运、挪动等造成了巨大的麻烦，往往影响试验进度。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种集成接口配试模拟器以及模拟方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种集成接口配试模拟器，所述集成接口配试模拟器用于模拟通信网络中某个节点通信设备，实现本节点与其他网络节点之间的消息交互；所述集成接口配试模拟器包括：网络底层、应用软件层和人机界面层；

所述网络底层包括通信模块和信息处理模块；

所述通信模块，用于实现所述集成接口配试模拟器与其他网络节点之间的消息交互，完成报文的接收与发送；

所述信息处理模块，用于对所述通信模块接收到的报文进行信息转换和处理；用于对待发送的报文进行报文分发；

所述应用软件层包括XML文件解析模块；所述XML文件解析模块，用于配置报文解析协议，基于所述报文解析协议，对待发送的报文或接收到的报文进行解析，并存储到相应的数据结构中；

所述应用软件层还包括：发送报文配置模块、接收报文配置模块、目标接口配置模块、发送报文绑定模块和接收报文绑定模块；

发送报文配置模块，用于配置若干条发送报文的配置信息；其中，所述发送报文的配置信息包括发送报文ID、发送报文名称、发送报文内容以及发送报文格式；

接收报文配置模块，用于配置若干条接收报文的配置信息；其中，所述接收报文的配置信息包括接收报文ID、接收报文名称和接收报文格式；

目标接口配置模块，用于配置若干个目标接口的配置信息；其中，所述目标接口的配置信息包括：目标接口名称、报文通信方式、目标接口IP地址以及目标接口端口号；

发送报文绑定模块，用于将发送报文ID、接收方的目标接口名称、传输方式和传输频率进行绑定；

接收报文绑定模块，用于将接收报文ID、发送方的目标接口名称、接收方式和接收频率进行绑定；

所述人机界面层，包括表页显示模块、基础控件模块、对话框绘制模块和图形图像显示管理模块；

所述表页显示模块，用于绘制界面上的表格，根据类中的参数自定义表格的行、列的数量，用于进行界面数据的显示与刷新；

所述对话框绘制模块，用于根据待显示的信息绘制对话框；

所述图形图像显示管理模块，用于完成界面的显示管理与控制；

所述基础控件模块，用于绘制界面所用的基础控件。

优选的，所述报文通信方式包括点播通信方式、广播通信方式和组播通信方式。

优选的，所述传输方式包括定时发送。

本发明还提供一种基于集成接口配试模拟器的模拟方法，包括以下步骤：

步骤1，集成接口配试模拟器作为通信网络中某个节点的模拟通信设备，集成接口配试模拟器设置若干条发送报文、若干条接收报文以及绑定若干个目标接口；

步骤2，集成接口配试模拟器按照发送报文绑定模块绑定的发送报文ID、接收方的目标接口名称、传输方式和传输频率的映射关系，按照所述传输方式和所述传输频率，将所述发送报文发送到对应的接收方的目标接口，实现报文发送功能；

集成接口配试模拟器按照接收报文绑定模块绑定的接收报文ID、发送方的目标接口名称、接收方式和接收频率的映射关系，按照所述接收方式和接收频率，接收与自身ID地址对应的接收报文，并采用XML文件解析模块解析接收到的所述接收报文，并采用人机界面层显示所述接收报文。

本发明提供的集成接口配试模拟器以及模拟方法具有以下优点：

集成接口配试模拟器实现在没有真实设备的条件下，模拟多台真实设备，从而保证各网络节点能够正常通讯；用户可以根据不同真实设备的需求，对模拟器进行XML配置，主要针对网络报文协议进行灵活的可配置操作，并满足实时性要求，模拟多种装备的数据通信功能，保证试验进度。

附图说明

图1为本发明提供的集成接口配试模拟器的架构原理示意图；

图2为本发明提供的集成接口配试模拟器的组成结构示意图；

图3为本发明提供的集成接口配试模拟器的创建流程示意图；

图4为本发明提供的集成接口配试模拟器的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种集成接口配试模拟器，为应用层软件，采用VxWorks实时操作系统，在Tornado 2.2集成开发环境中进行应用软件的开发。所述集成接口配试模拟器用于模拟通信网络中某个节点通信设备，实现本节点与其他网络节点之间的消息交互；所述集成接口配试模拟器包括：网络底层、应用软件层和人机界面层。

所述网络底层包括通信模块和信息处理模块；

所述通信模块，用于实现所述集成接口配试模拟器与其他网络节点之间的消息交互，完成报文的接收与发送，采用以太网连接，UDP/IP协议。

所述信息处理模块，用于对所述通信模块接收到的报文进行信息转换和处理；用于对待发送的报文进行报文分发；提供各种接口完成与外围模块的联系。

所述应用软件层包括XML文件解析模块；所述XML文件解析模块，用于配置报文解析协议，基于所述报文解析协议，对待发送的报文或接收到的报文进行解析，并存储到相应的数据结构中；

所述应用软件层还包括：发送报文配置模块、接收报文配置模块、目标接口配置模块、发送报文绑定模块和接收报文绑定模块；

发送报文配置模块，用于配置若干条发送报文的配置信息；其中，所述发送报文的配置信息包括发送报文ID、发送报文名称、发送报文内容以及发送报文格式；

接收报文配置模块，用于配置若干条接收报文的配置信息；其中，所述接收报文的配置信息包括接收报文ID、接收报文名称和接收报文格式；

目标接口配置模块，用于配置若干个目标接口的配置信息；其中，所述目标接口的配置信息包括：目标接口名称、报文通信方式、目标接口IP地址以及目标接口端口号；所述报文通信方式包括点播通信方式、广播通信方式和组播通信方式。

发送报文绑定模块，用于将发送报文ID、接收方的目标接口名称、传输方式和传输频率进行绑定；所述传输方式包括定时发送。

接收报文绑定模块，用于将接收报文ID、发送方的目标接口名称、接收方式和接收频率进行绑定；

所述人机界面层，包括表页显示模块、基础控件模块、对话框绘制模块和图形图像显示管理模块；

所述表页显示模块，用于绘制界面上的表格，根据类中的参数自定义表格的行、列的数量，用于进行界面数据的显示与刷新；

所述对话框绘制模块，用于根据待显示的信息绘制对话框；

所述图形图像显示管理模块，用于完成界面的显示管理与控制；

所述基础控件模块，用于绘制界面所用的基础控件如：静态编辑框、动态编辑框和面板，并记录编辑框中装订的数据。

本发明还提供一种基于集成接口配试模拟器的模拟方法，包括以下步骤：

步骤1，集成接口配试模拟器作为通信网络中某个节点的模拟通信设备，集成接口配试模拟器设置若干条发送报文、若干条接收报文以及绑定若干个目标接口；

步骤2，集成接口配试模拟器按照发送报文绑定模块绑定的发送报文ID、接收方的目标接口名称、传输方式和传输频率的映射关系，按照所述传输方式和所述传输频率，将所述发送报文发送到对应的接收方的目标接口，实现报文发送功能；

集成接口配试模拟器按照接收报文绑定模块绑定的接收报文ID、发送方的目标接口名称、接收方式和接收频率的映射关系，按照所述接收方式和接收频率，接收与自身ID地址对应的接收报文，并采用XML文件解析模块解析接收到的所述接收报文，并采用人机界面层显示所述接收报文。

实际应用中，集成接口配试模拟器采用以下步骤创建：

1)模拟器新建

进入CX2通用模拟器(适应性修改)软件主界面后，如果不需要新建模拟器，可以转到2)；如果需要新建模拟器，在主界面上方的模拟器管理区中点击新建模拟器按钮，录入相关信息，包括模拟器名称和模拟器英文标识；

2)模拟器选择

无论在上一步骤中是否新建模拟器，都需要在主界面上方的模拟器管理区中选择的模拟器下拉框中选择需要操作的模拟器；当选定模拟器后，主界面的左下方的树表区域会自动加载出对应当前模拟器的树状图。

3)协议管理

当需要添加、修改或删除报文时，双击主界面树表区的protocol节点，弹出协议管理窗口，点击相应按钮可以对报文头和报文字段进行添加、修改和删除操作，协议管理窗口分为左右两部分，左边是报文头信息的编辑区，包括报文名称及其英文标识、报文ID等信息；右边是报文字段的编辑区，即编辑需要发送或接收的具体消息，例如字段名称及其英文标识，字段默认值，字段类型，字段大小，有无符号位，量纲，取值范围，是否转网络字节序，输入框类型等。

3.1)协议管理窗口初始化

协议管理窗口初始化时，如果协议内有数据，则报文头信息区域自动加载第一条报文头信息，报文字段信息区域自动加载该报文的第一行字段信息，同时设置各个控件都不可用，各个按钮都可用。

3.2)协议管理窗口新增信息示例

协议管理窗口新增报文头信息时，点击新增报文按钮，此时报文头信息列表区会在列表最后新增一行列表行，同时报文头区域各控件可用，修改和删除按钮不可用，然后录入数据后点击保存按钮，如果符合字段有效性判断和字段唯一性判断就会弹出保存成功提示；

协议管理窗口新增报文字段信息时，点击新增字段按钮，此时报文字段信息列表区会在列表最后新增一行列表行，同时报文字段区域各控件可用，插入新增按钮、修改和删除按钮不可用，然后录入数据后点击保存按钮，如果符合字段有效性判断和字段唯一性判断就会弹出保存成功提示；

如录入数据时未符合规范，则会提示失败的提示。

3.3)协议管理插入新增信息

协议管理窗口插入新增报文字段信息时，点击插入新增字段按钮，此时报文字段信息列表区会在选定项下方新增一行列表行，同时报文字段区域各控件可用，插入新增按钮、修改和删除按钮不可用，然后录入数据后点击保存按钮，如果符合字段有效性判断和字段唯一性判断就会弹出保存成功提示。

如录入数据时未符合规范，则会提示失败的提示。

3.4)协议管理窗口修改信息示例

协议管理窗口修改报文头信息时，在报文头信息区域的列表区选中需要作出修改的列表行，点击修改报文按钮，此时报文头区域除了报文ID文本控件，其余各控件可用，各按钮可用，然后更改数据后点击保存按钮，如果符合字段有效性判断和字段唯一性判断就会弹出保存成功提示。

协议管理窗口修改报文字段信息时，在报文字段信息区域的列表区选中需要作出修改的列表行，点击修改字段按钮，此时报文字段区域除了字段标识文本控件，其余各控件可用，各按钮可用，然后录入数据后点击保存按钮，如果符合字段有效性判断和字段唯一性判断就会弹出保存成功提示。

如录入数据时未符合规范，则会提示失败的提示。

3.5)协议管理窗口删除信息示例

协议管理窗口删除报文头信息时，在报文头信息区域的列表区选中需要作出删除操作的列表行，点击删除报文按钮，此时界面会弹出提示，是否确定删除，如果选择是，则继续删除操作，如果选择否，则取消删除操作，如果该条报文已经保存过，就会提示删除成功，反之，删除失败。

协议管理窗口删除报文字段信息时，在报文字段信息区域的列表区选中需要作出删除操作的列表行，点击删除字段按钮，此时界面会弹出提示，是否确定删除，如果选择是，则继续删除操作，如果选择否，则取消删除操作，如果该条报文已经保存过，就会提示删除成功，反之，删除失败。

3.6)协议管理输入框类型为下拉选项时弹出窗口示例

当协议管理窗口的报文字段区域的输入框类型为下拉选项时，会弹出下拉选项对话框，初始情况列表中有一空行，录入数据后点击保存就添加成功；如需继续添加可点击新增行按钮，如需修改信息，直接在列表单元格内输入信息，点击保存按钮；如需删除一行，可点击删除行按钮；如需删除所有信息，可点击删除所有选项按钮。

当操作区域对应的列表已经有空白行的情况下，点击对应的新增按钮时会导致新增失败。

或者，当点击了修改按钮后，没有点击对应区域保存按钮的情况下，直接点击了对应区域的新增按钮，也会导致新增失败。或者，当有必填项未填入数据的情况下，点击对应区域的保存按钮会导致保存失败。

当录入的报文ID已经存在或者录入的字段标识已经存在的情况下，点击保存按钮会导致保存失败。

4)接口管理

当需要添加、修改、删除接口或对当前模拟器进行接口绑定时，双击主界面树表区的define节点，弹出接口管理窗口，点击相应按钮可以对接口进行添加、修改和删除操作，协议管理窗口分为2部分，上方是接口信息的编辑区，包括接口名称，报文通信方式，IP地址及端口号；下方是接口的列表区，里面包含了本报文中已经存在的接口信息，新增、修改、删除、保存按钮的逻辑与协议管理一致，就不再一一详述。

5)设定模拟器地址功能

当点击设定模拟器地址按钮时，会弹出模拟器地址管理窗口，新增、修改、删除、保存按钮的逻辑与协议管理一致，就不再一一详述。

6)设备管理

当需要添加、修改或删除设备信息时，双击主界面树表区的device节点，弹出设备管理窗口，点击相应按钮可以对设备信息进行添加、修改和删除操作，设备管理窗口分为2部分，上方是设备管理信息的编辑区，包括设备名称，报文名称，是否全屏显示，报文通信方式，当前添加的报文是要发送的或要接收的；下方是设备的列表区，里面包含了本报文中已经存在的设备信息，新增、修改、删除、保存按钮的逻辑与协议管理一致，就不再一一详述。

7)报文收发管理

当需要添加、修改或删除报文收发信息时，双击主界面树表区的action节点，弹出报文收发管理窗口，点击相应按钮可以对报文收发信息进行添加、修改和删除操作，报文收发管理窗口分为2部分，上方是报文收发信息的编辑区，包括待发送报文，接收方接口，传输方式(点击发送或定时发送)，传输频率；下方是报文收发信息的列表区，里面包含了本报文中已经存在的报文收发信息，新增、修改、删除、保存按钮的逻辑与协议管理一致，就不再一一详述。

8)界面管理

当需要修改界面字段占比时，双击主界面树表区的listhead节点，弹出界面管理窗口，录入各控件占比后，点击保存按钮即可对界面进行修改操作，界面管理窗口分为2部分，上方是接收方界面字段占比的调整区，包括字段和值占比，接收方区域字段和值如果有一方占比改变，另一方也随之改变，它们之和必定是100％；下方是发送方界面字段占比的调整区，包括字段、值、范围、量纲和操控占比，保存时如果这几个占比的和不是100％，会导致保存失败。

9)模拟器生成

当以上步骤都执行完毕后，即至少有一条报文及其相关信息时，首先点击主界面的协议加解密按钮，然后点击主界面模拟器管理区的运行模拟器按钮，这样软件就会根据前面设定好的信息创建出相应的模拟器。

10)模拟器删除

当想要删除模拟器时，先在主界面上选择想要删除的模拟器，然后点击删除按钮，会弹出提示是否确定删除，如果点击是继续执行删除操作，点击否表示取消删除操作。

集成接口配试模拟器具备对人机界面操作直观显示功能，针对五路配试模拟器显示信号进行实时切换，具有通用的运算处理能力、数据存储能力和网络通信能力，支持舰载、车载环境下使用，并提供外部访问接口。该设备主要由配试模拟器和集成可移动机柜组成。

配试模拟器技术方案

1)概述

配试模拟器是基于AtomTM Z5xxPT处理器(45nm)的PC/104-Plus嵌入式计算机模块，为Intel最新的低功耗嵌入式解决方案，可应用于车载信息娱乐系统、医疗、互动客户端、游戏和工业控制等领域。

配试模拟器CPU模块采用AtomTM Z5xxPT处理器配合US15WPT芯片组，具备在板表贴512MB/1GB DDR2-533RAM。具有USB 2.0，SDC(SATA接口的SSD)、SATA接口，10/100/1000Mbps以太网接口，RS232/485/422串口，PS/2键盘和鼠标接口，CRT、LVDS输出接口，GPIO接口，音频接口等。

配试模拟器CPU模块具有PC/104和PC/104-Plus总线接口，可通过PC/104和PC/104-Plus总线接口进行功能扩展。可以运行DOS,Windows,Linux和VxWorks等操作系统。

2)主要技术特性

CPU:AtomTM Z510PT处理器，1.10GHz

AtomTM Z520PT处理器，1.33GHz

AtomTM Z530PT处理器，1.6GHz

内存:板载表贴512MB/1GB DDR2-533

系统控制器:System Control Hub US15WP或US15WPT

SUPER I/O:SMSC SCH3114

ISA Bridge:采用PCI to ISA Bridge

键盘/鼠标接口:标准PS/2键盘和鼠标接口

显示:1个CRT显示接口

1个18/24bit LVDS接口，最高支持分辨率1366×768

存储介质:1个在板SDC接口(最高支持8GB SDC)，可设置为主或从

1个SATA接口，可设置为从或主

串口:4个5线制串口，RS232/RS422/RS485可选

GPIO接口:12路GPIO接口，支持位操作

以太网接口:1路10M/100M/1000Mbps自适应以太网接口

(Intel82574)

USB接口:4个USB2.0接口

音频接口:1个音频接口，支持HD Audio，2声道PHONE输出和

2声道MIC输入

SMBus接口:1个SMBus接口，用于监控和调试

外部调试接口:1个外部调试接口，支持FWH BIOS启动、LPC DEBUG卡。

视频输出:1个视频输出，支持CVBS，S-video，YPbPr视频输出。

LVDS显示屏供电:提供屏的供电，3.3V或者5V，不提供背光供电。

复位:1个手动复位输入

蜂鸣器:蜂鸣器驱动电路输出

实时时钟:可选在板锂电池，保存实时时钟

扩展总线:PC/104和PC/104PLUS

电源：电压:+5V±5％供电典型功耗:8W

环境特性：工作温度:S型:0℃～65℃；

N型:-25℃～+75℃；

X型:-40℃～+85℃

贮存温度:-55℃～+85℃。

相对湿度:5～95％，无凝结。

集成可移动机柜技术方案

1)设备组成

集成可移动机柜由1台KVM、1个电源供电机箱、五台工控机(用户提供)、1台交换机及相关附件组成。

2)功能要求

可移动机柜能够对人机界面操作直观显示，针对五路工控机显示信号进行实时切换，具有通用的运算处理能力、数据存储能力和网络通信能力，支持舰载、车载环境下使用，并提供外部访问接口。

3)主要性能要求

a)配置KVM，具有五路显示切换功能；

b)配置24口千兆交换机，支持组播功能；

c)具备为机柜内部各设备供电功能；

d)电源：220V交流，频率50Hz。

如图4所示，为硬件结构示意图。

集成接口配试模拟器是一个基于定制硬件环境，可满足软件调试的调试工具，该工具的主要目标是实现对海军多功能显控台、首长指挥桌、情报源编辑台、雷达控制台等海军装备相关软件的接口调试。

集成接口配试模拟器可解决装备软件的调测试受制于硬件设备的供货问题，从而缩短装备软件的研制周期。利用该工具，测试人员可通过修改相关配置参数模拟设备或装备软件模块的接口激励，快速高效的完成对海军相关装备软件的接口调试。根据实际情况，该设备即可模拟设备整体，又可代替设备内部模块。同时该设备可最多模拟20个外部接口设备，大大解决了系统性调测试设备繁琐、复杂的问题。

该设备具有信息响应周期可精确到ms级、即插即用，只需修改相关配置参数即可完成相关协议的编辑、体积小，最多模拟20路信号，携带方便、协议丰富可配，支持多物理接口，支持点播，组播和广播等特点。

本发明提供的集成接口配试模拟器以及模拟方法具有以下优点：

集成接口配试模拟器实现在没有真实设备的条件下，模拟多台真实设备，从而保证各网络节点能够正常通讯；用户可以根据不同真实设备的需求，对模拟器进行XML配置，主要针对网络报文协议进行灵活的可配置操作，并满足实时性要求，模拟多种装备的数据通信功能，保证试验进度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种集成接口配试模拟器，其特征在于，所述集成接口配试模拟器用于模拟通信网络中某个节点通信设备，实现本节点与其他网络节点之间的消息交互；所述集成接口配试模拟器包括：网络底层、应用软件层和人机界面层；

所述网络底层包括通信模块和信息处理模块；

所述通信模块，用于实现所述集成接口配试模拟器与其他网络节点之间的消息交互，完成报文的接收与发送；

所述信息处理模块，用于对所述通信模块接收到的报文进行信息转换和处理；用于对待发送的报文进行报文分发；

所述应用软件层包括XML文件解析模块；所述XML文件解析模块，用于配置报文解析协议，基于所述报文解析协议，对待发送的报文或接收到的报文进行解析，并存储到相应的数据结构中；

所述应用软件层还包括：发送报文配置模块、接收报文配置模块、目标接口配置模块、发送报文绑定模块和接收报文绑定模块；

发送报文配置模块，用于配置若干条发送报文的配置信息；其中，所述发送报文的配置信息包括发送报文ID、发送报文名称、发送报文内容以及发送报文格式；

接收报文配置模块，用于配置若干条接收报文的配置信息；其中，所述接收报文的配置信息包括接收报文ID、接收报文名称和接收报文格式；

目标接口配置模块，用于配置若干个目标接口的配置信息；其中，所述目标接口的配置信息包括：目标接口名称、报文通信方式、目标接口IP地址以及目标接口端口号；

发送报文绑定模块，用于将发送报文ID、接收方的目标接口名称、传输方式和传输频率进行绑定；

接收报文绑定模块，用于将接收报文ID、发送方的目标接口名称、接收方式和接收频率进行绑定；

所述人机界面层，包括表页显示模块、基础控件模块、对话框绘制模块和图形图像显示管理模块；

所述表页显示模块，用于绘制界面上的表格，根据类中的参数自定义表格的行、列的数量，用于进行界面数据的显示与刷新；

所述对话框绘制模块，用于根据待显示的信息绘制对话框；

所述图形图像显示管理模块，用于完成界面的显示管理与控制；

所述基础控件模块，用于绘制界面所用的基础控件。

2.根据权利要求1所述的集成接口配试模拟器，其特征在于，所述报文通信方式包括点播通信方式、广播通信方式和组播通信方式。

3.根据权利要求1所述的集成接口配试模拟器，其特征在于，所述传输方式包括定时发送。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的集成接口配试模拟器的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，集成接口配试模拟器作为通信网络中某个节点的模拟通信设备，集成接口配试模拟器设置若干条发送报文、若干条接收报文以及绑定若干个目标接口；

步骤2，集成接口配试模拟器按照发送报文绑定模块绑定的发送报文ID、接收方的目标接口名称、传输方式和传输频率的映射关系，按照所述传输方式和所述传输频率，将所述发送报文发送到对应的接收方的目标接口，实现报文发送功能；

集成接口配试模拟器按照接收报文绑定模块绑定的接收报文ID、发送方的目标接口名称、接收方式和接收频率的映射关系，按照所述接收方式和接收频率，接收与自身ID地址对应的接收报文，并采用XML文件解析模块解析接收到的所述接收报文，并采用人机界面层显示所述接收报文。