CN108170902B

CN108170902B - 一种硬件模型检测方法

Info

Publication number: CN108170902B
Application number: CN201711292620.7A
Authority: CN
Inventors: 郭鹏; 刘帅; 李亚晖; 苗力; 郭锋
Original assignee: Xian Aeronautics Computing Technique Research Institute of AVIC
Current assignee: Xian Aeronautics Computing Technique Research Institute of AVIC
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: CN108170902A

Abstract

本发明属于计算机硬件检测技术领域，具体涉及一种硬件模型检测方法，首先设计具有交联关系的硬件系统A和B，确定A和B交联信号的逻辑关系和物理关系；建立硬件系统A和B的连接模型，并依据连接模型建立A和B的硬件模型，硬件模型包括逻辑模型和物理模型，统一逻辑模型的数据格式和物理模型的数据格式；在连接模型和统一化的数据格式的基础上，进行硬件系统A和B的逻辑连接和物理连接的一致性检查；如果符合一致性，进行硬件系统A和B的布局、生产和装焊；否则修正硬件系统A和B的设计并重新进行一致性检查直至符合要求。检测方法实现简单，可以在硬件系统设计早期，保证硬件系统的物理连接和逻辑连接的正确性，减少人为设计的错误。

Description

一种硬件模型检测方法

技术领域

本发明属于计算机硬件检测技术领域，具体涉及一种硬件模型检测方法，用于解决硬件设计中的正确性检查。

背景技术

现有的硬件系统之间存在大量交联。传统的硬件电路设计、结构设计和电缆设计中，硬件交联相关的设计人员之间通过纸质约束文件或者口头约定，设计各自的电路图、CAD图、电缆，并进行人工校对，硬件设计流程如图1所示。但是由于设计过程中设计人员的可能发生的错误设计，如硬件之间、电缆两端以及电缆与产品之间的逻辑连接(如交联双方正负端接反、电源地短接、信号接错误管脚等)和物理连接错误(如交联的两端连接器的管脚号不匹配)，可能导致上述问题在硬件产品生产出来后经系统测试时才被发现，最终导致不同硬件、系统之间无法实现物理连接和正常的通信，甚至导致系统产生灾难性的行为。

发明内容

本发明的目的：

为了解决现有硬件设计不能保证硬件之间正确连接的问题，本发明提供一种硬件模型检测方法，保证硬件逻辑和物理的正确连接，提高硬件设计的正确性。

本发明的技术方案：

一种硬件模型检测方法，该方法包括以下步骤：

第一步：设计具有交联关系的硬件系统A和B，

第二步：确定A和B交联信号的逻辑关系，同时确定A和B的物理关系；

第三步：建立硬件系统A和B的连接模型，并依据连接模型建立A和B的硬件模型，硬件模型包括逻辑模型和物理模型，统一逻辑模型的数据格式和物理模型的数据格式；

第四步：在连接模型和统一化的数据格式的基础上，进行硬件系统A和B的逻辑连接和物理连接的一致性检查；如果符合一致性，进行硬件系统A和B的布局、生产和装焊；否则修正硬件系统A和B的设计并重新进行一致性检查直至符合要求。

所述物理关系包括连接器类型，位置，方向，高度等。

有益技术效果：

本发明硬件模型检测方法实现简单，可以在硬件系统设计早期，保证硬件系统的物理连接和逻辑连接的正确性，减少人为设计的错误。

附图说明

图1传统具有交联关系的硬件系统设计流程；

图2智能化的硬件系统设计流程；

图3案例模型；

图4硬件系统A的连接器原理图；

图5硬件系统B的连接器原理图；

表1硬件系统A和硬件系统B的逻辑连接模型。

具体实施方式

参见附图2。一种硬件模型检测方法具体检测步骤如下：

第一步：设计具有交联关系的硬件系统A和B，

第二步：确定A和B交联信号的逻辑关系，同时确定A和B的物理关系；确定方法为：建立存在交联关系的硬件系统A和B的交联部分的连接模型，表示为J＝(J_L,J_P)。J_L是逻辑信息的连接模型，J_L＝{l_a1@l_b1,l_a2@l_b2,l_a3@l_b3,……l_an@l_bn}，l_ai@l_bi(1<＝i<＝n)表示硬件系统A和B在管脚i处的逻辑连接关系，n表示硬件系统A和B的交联信号数目。J_P是物理信息的连接模型。在建立物理模型J_P时，需要首先建立统一的坐标系C(x,y,z)，然后根据硬件系统A和B的物理插合关系确定在该坐标系统的位置和偏移，然后再根据硬件A和B在该系统的位置，确定硬件A和B插合的各区域的限高要求和区域位置等。J_P＝{l_a1@l_b1,l_a2@l_b2,l_a3@l_b3,……l_an@l_bn,h}，l_ai表示硬件系统A的管脚i的坐标信息，l_bi表示硬件系统B的管脚i的坐标信息，h表示硬件系统A和B插合后，硬件系统A和B的之间的高度。

第三步：依据第二步的连接关系，分别建立硬件系统A和B连接模型H，表示H＝(H_A,H_B)。H_A和H_B分别表示硬件系统A和B的硬件模型。H_A＝(H_AL,H_AP)，H_AL表示H_A的逻辑模型，H_AP表示H_A的物理模型。H_AL＝{h_AL1,h_AL2,h_AL3,……h_ALn}，h_ALi(1<＝i<＝n)表示H_AL的管脚i处的逻辑信号名称。H_AP＝{h_AP1,h_AP2,h_AP3,……h_APn,h_A1,……h_AR}，h_APi(1<＝i<＝n)表示H_AP的物理特性，R表示硬件A在硬件B投影区域的元器件数目，h_Ai(1<＝i<＝R)表示硬件系统A的元器件i的高度信息。H_B＝(H_BL,H_BP)，H_BL表示H_B的逻辑模型，H_BP表示H_B的物理模型。H_BL＝{h_BL1,h_BL2,h_BL3,……h_BLn},h_BLi(1<＝i<＝n)表示H_BL的管脚i处的逻辑信号名称。H_BP＝{h_BP1,h_BP2,h_BP3,……h_BPn,h_B1……h_BS},h_BPi(1<＝i<＝n)表示H_BP的物理特性，S表示硬件B在硬件A投影区域的元器件数目，h_Bi(1<＝i<＝S)表示硬件系统B的元器件i的高度信息；然后设计人员依据H模型各自开展硬件系统的设计工作。

依据连接模型H，分别抽取所设计硬件系统A和B的原理图、CAD中的数据，包括原理图的信号名称、CAD的连接器管脚坐标数据和元器件高度数据。分别统一原理图数据格式和CAD数据格式。

第四步：在上述同一种格式中，执行硬件模型的一致性检查。硬件模型的一致性检查规则表示为R＝R_L&R_P。R_L表示逻辑模型一致性检查规则，R_P表示物理模型一致性检查规则。其中

若R_L＝1，则硬件模型的逻辑连接一致；否则，硬件模型的逻辑连接不一致，设计人员需要修改不一致的逻辑连接。

R_h表示在硬件系统A和B投影区域的元器件中，对于任何存在投影关系的元器件c和d，必须保证h_Ac+h_Bd<h，对于任何不存在投影关系的元器件c和d，必须保证(h_Ac<h)&(h_Ac<h)，则R_h＝1。若R_P＝1，则硬件模型的物理连接一致；否则，硬件模型的物理连接不一致，设计人员需要修改不一致的物理结构。迭代修改检查后直至一致性检查通过，此时R＝1。若R＝1，则H_A和H_B一致，否则H_A和H_B不一致。待R＝1后，继续后续硬件印制板生产、电缆生产、电装等工作。

本实施用来阐释硬件系统的逻辑模型一致性的检测。硬件系统A(图中的母版F)和硬件系统B(图中的E)通过连接器D连接，如图3所示。首先建立硬件系统A和硬件系统B的连接模型，如表1所示，形式化的表示是JL＝{429_T1_H@429_T1+,429_T1_L@429_T1-,……429_R6_L@429_R6-}；依据连接模型建立硬件系统A和B的原理图。抽取硬件系统A和B的原理图中关于连接器D的信息。统一到TXT文本格式，硬件系统A的格式是429_T1_H,429_T1_L,,429_T2_H,429_T2_L,,429_R1_H,429_R1_L,,429_R2_H,429_R2_L,,429_R2_H,429_R2_L,,429_R3_H,429_R3_L,429_R4_H,429_R4_L,,429_R5_H,429_R5_L；硬件系统B的格式是429_T1+,429_T1-,,429_T2+,429_T2-,,429_R1+,429_R1-,,429_R2+,429_R2-,,429_R3+,429_R3-,,429_R4+,429_R4-,429_R5+,,429_R5-。通过硬件逻辑模型检测算法，可以检测出硬件系统B的管脚18和管脚20定义错误。硬件系统B的设计人员需要修改原理图，直到符合连接模型要求。

表1硬件系统A和硬件系统B的逻辑连接模型

Claims

1.一种硬件模型检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

第一步：设计具有交联关系的硬件系统A和B，

第四步：在连接模型和统一化的数据格式的基础上，进行硬件系统A和B的逻辑连接和物理连接的一致性检查；如果符合一致性，进行硬件系统A和B的布局、生产和装焊；否则修正硬件系统A和B的设计并重新进行一致性检查直至符合要求；

第四步中所述一致性检查的方法如下：硬件模型的一致性检查规则表示为R＝R_L&R_P；R_L表示逻辑模型一致性检查规则，R_P表示物理模型一致性检查规则；其中

若R_L＝1，则硬件模型的逻辑连接一致；否则，硬件模型的逻辑连接不一致，设计人员需要修改不一致的逻辑连接；

R_h表示在硬件系统A和B投影区域的元器件中，对于任何存在投影关系的元器件c和d，必须保证h_Ac+h_Bd＜h，对于任何不存在投影关系的元器件c和d，必须保证(h_Ac＜h)&(h_Bd＜h)，则R_h＝1；若R_P＝1，则硬件模型的物理连接一致；否则，硬件模型的物理连接不一致，设计人员需要修改不一致的物理结构；迭代修改检查后直至一致性检查通过，此时R＝1；若R＝1，则H_A和H_B一致，否则H_A和H_B不一致；其中，H_A和H_B分别表示硬件系统A和B的硬件模型；H_AL表示H_A的逻辑模型，H_AP表示H_A的物理模型，l_ai表示硬件系统A的管脚i的坐标信息，l_bi表示硬件系统B的管脚i的坐标信息，h表示硬件系统A和B插合后，硬件系统A和B的之间的高度，h_ALi表示H_AL的管脚i处的逻辑信号名称，h_BLi表示H_BL的管脚i处的逻辑信号名称，h_BPi表示H_BP的物理特性，h_APi表示H_AP的物理特性；H_BL表示H_B的逻辑模型，H_BP表示H_B的物理模型。

2.根据权利要求1所述的一种硬件模型检测方法，其特征在于：所述第二步中确定方法为：建立存在交联关系的硬件系统A和B的交联部分的连接模型，表示为J＝(JL，JP)；JL是逻辑信息的连接模型，JL＝{l_a1＠l_b1，l_a2＠l_b2，l_a3＠l_b3，……l_an＠l_bn}，l_ai＠l_bi，1＜＝i＜＝n，表示硬件系统A和B在管脚i处的逻辑连接关系，n表示硬件系统A和B的交联信号数目，JP是物理信息的连接模型。

3.根据权利要求2所述的一种硬件模型检测方法，其特征在于：所述物理信息的连接模型JP建立方法如下：首先建立统一的坐标系C(x，y，z)，然后根据硬件系统A和B的物理插合关系确定在该坐标系统的位置和偏移，之后再根据硬件A和B在该系统的位置，确定硬件A和B插合的各区域的限高要求和区域位置；JP＝{l_a1＠l_b1，l_a2＠l_b2，l_a3＠l_b3，……l_an＠l_bn，h}，l_ai表示硬件系统A的管脚i的坐标信息，l_bi表示硬件系统B的管脚i的坐标信息，h表示硬件系统A和B插合后，硬件系统A和B的之间的高度。