CN109714124B - 用于测试系统的时间同步系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于测试系统的时间同步系统及方法，涉及测试系统领域。该系统包括：依次连接的用户终端、分布式测试网络和至少一台测试前端机，每台测试前端机内部均设置有数据处理板组和IO接口板组，其中：用户终端作为主时钟节点，用于获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步；并通过IRIG‑B同步方法对全部测试前端机及其数据处理板组进行时间同步；并通过硬触发同步方法对全部测试前端机的IO接口板组进行时间同步。本发明提供的时间同步系统及方法，实现了整个测试系统的高精准同步，能够使整个测试系统的时间同步精度和实时性显著提高。

Description

用于测试系统的时间同步系统及方法

技术领域

本发明涉及测试系统领域，尤其涉及用于测试系统的时间同步系统及方法。

背景技术

仿真测试系统一般建立在分布式网络环境中，通常采用双CPU结构，分为仿真测试控制终端和仿真测试处理前端。

然而，仿真测试控制终端和仿真测试处理前端之间的以太网通信具有延时不确定性，因此各个仿真接口任务的同步触发及协同工作的时间精度不能保证，无法达到高实时性的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于测试系统的时间同步系统及一种用于测试系统的时间同步方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于测试系统的时间同步系统，包括：依次连接的用户终端、分布式测试网络和至少一台测试前端机，每台所述测试前端机内部均设置有数据处理板组和IO接口板组，其中：

所述用户终端作为主时钟节点，用于获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对所述分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步；并通过IRIG-B同步方法对全部所述测试前端机及其数据处理板组进行时间同步；并通过硬触发同步方法对全部所述测试前端机的IO接口板组进行时间同步。

本发明的有益效果是：本发明提供的时间同步系统，通过在分布式测试网络、测试前端机和接口信号三个层面进行实时同步处理，实现了整个测试系统的高精准同步，能够使整个测试系统的时间同步精度和实时性显著提高。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种用于测试系统的时间同步方法，所述测试系统包括：依次连接的用户终端、分布式测试网络和至少一台测试前端机，每台所述测试前端机内部均设置有数据处理板组和IO接口板组，所述时间同步方法包括：

所述用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对所述分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步；

所述用户终端通过IRIG-B同步方法对全部所述测试前端机及其数据处理板组进行时间同步；

所述用户终端通过硬触发同步方法对全部所述测试前端机的IO接口板组进行时间同步。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明时间同步系统的实施例提供的结构框架图；

图2为本发明时间同步系统的其他实施例提供的结构示意图；

图3为本发明时间同步方法的实施例提供的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明时间同步系统的实施例提供的结构框架图，该时间同步系统包括：依次连接的用户终端1、分布式测试网络2和至少一台测试前端机3，每台测试前端机3内部均设置有以太网交换板31、数据处理板组32和IO接口板组33，分布式测试网络2由多种测试服务器组网形成。

用户终端1作为主时钟节点，用于获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对分布式测试网络2中的全部从时钟节点进行时间同步。

需要说明的是，LXI实时协议(IEEE1588)提出一种精确时间同步(PTP)的参考体系结构模型，这种体系结构支持一种完全脱离系统的软件组成模型，PTP系统可分为3层：协议层、OS抽象层和OS层。协议层包含IEEE1588精密时钟协议。本发明使用软件实现IEEE1588精密时钟协议的时钟同步节点。

优选地，用户终端1可以通过单播或组播的方式向分布式测试网络2中的全部从时钟节点发送系统时间。单播模式即主时间节点依次对各从时间节点下发时间信息，组播模式即主时间节点统一向各从时间节点下发时间信息，可以通过更改配置文件实现两种下发模式的切换。

另外，本发明在传输层使用DDS信息分发中间件进行数据传输。DDS采用发布/订阅体系架构，强调以数据为中心，提供丰富的QoS服务质量策略，标准化了分布式实时系统中数据发布、传递和接收的接口和行为，能保障数据进行实时、高效、灵活的分发。

用户终端1还用于通过IRIG-B同步方法对全部测试前端机3及其数据处理板组32进行时间同步，测试前端机3可以为9U CPCI机箱。

需要说明的是，测试前端机3中，数据处理板组32通过以太网交换板31与分布式测试网络2进行通信，相应测试服务器的控制，完成对数据处理板CPU和FPGA配置加载，进而配置不同的IO接口板，实现不同接口的测试功能。

用户终端1还用于通过硬触发同步方法对全部测试前端机3的IO接口板组33进行时间同步。

需要说明的是，相比于IRIG-B同步处理，这种硬触发同步方法的实时性更高。测试过程中，各IO接口板之间的IO触发接口相连，当其中一块IO接口板发出同步脉冲信号时，其它板卡均立即响应该脉冲信号，进行接口间信号的同步处理。

应理解，为了实现完整的测试功能，还可以包括测试适配器4、测试电缆网5、信息传输网络6等。

如图2所示，给出了一种示例性的时间同步系统实例。其中，用户终端1指的是由具备测试管理、操作控制、数据监视等功能的各类与用户直接交互的计算机终端；分布式测试网络2由测试服务器组成，测试服务器用于实现各项测试功能和存储各类测试数据，包括测试资源管理、测试数据管理、测试数据处理及判读等；测试前端机3用于接收测试服务器的指令后，向被测设备0输出测试激励信号，并接收被测设备0的响应信号/反馈数据后向测试服务器回传；测试适配器4用于配置测试前端机3与被测设备0之间的信号适配，实现对各类接口的标准化；测试电缆网5用于连接测试前端机3与被测设备0；信息传输网络6包括测试控制管理网61、测试数据网62、超高速数据网63等，主要用于对各类实时控制信号和测试数据的传输。

用户终端1通过测试数据网62与分布式测试网络2进行数据交换，分布式测试网络2中包括测试资源管理服务器21、智能测试引擎22、测试数据管理服务器23、测试数据处理服务器24、测试数据判读服务器25、故障诊断服务器26、测试数据存储服务器27、可扩展服务器28、超高速数据存储服务器29等，每种测试服务器的数量可以根据实际需求设置。

应理解，测试前端机3可以为通用测试前端机，也可以为嵌入式测试前端机。

分布式测试网络2通过测试控制管理网61与全部的测试前端机3连接，各台测试前端机3通过测试适配器4接入测试电缆网5，通过测试电缆网5与被测设备0连接。

优选地，还可以包括显示终端7，通过超高速数据网63与超高速数据存储服务器29连接，用于实时地显示测试数据和测试结果。

本实施例的有益效果是：通过在分布式测试网络、测试前端机和接口信号三个层面进行实时同步处理，实现了整个测试系统的高精准同步，能够使整个测试系统的时间同步精度和实时性显著提高。

可选地，在一些实施例中，用户终端1作为主时钟节点，具体用于获取系统时间，通过DDS中间件向分布式测试网络2中的全部从时钟节点发送系统时间；

全部从时钟节点用于在接收到系统时间后，根据IEEE1588协议对系统时间进行处理，根据处理后的系统时间修改本节点的时间。

可选地，在一些实施例中，数据处理板组32包括：主数据处理板和至少一个从数据处理板；

用户终端1具体用于将系统时间发送给任一测试前端机3的主数据处理板，主数据处理板用于通过IRIG-B协议对系统时间进行编码后，发送给全部从数据处理板，全部从数据处理板用于对系统时间进行解码后，与主数据处理板进行时间同步；

任一测试前端机3的主数据处理板还用于将编码后的系统时间发送给其他测试前端机3的主数据处理板，其他测试前端机3的主数据处理板用于对系统时间进行解码后，与任一测试前端机3的主数据处理板进行时间同步。

需要说明的是，数据处理板组32包括至少两个数据处理板，在实际测试过程中，可以将其中任意一个数据处理板作为主数据处理板。

可选地，在一些实施例中，用户终端1具体用于通过调用系统API函数的方式周期性地获取系统时间。

可选地，在一些实施例中，数据处理板组32中，每个数据处理板的后面板均设置有第一系统同步时钟IRIG-B接收端口和第一系统同步时钟IRIG-B发送端口，每个数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B接收端口均与其他数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B发送端口连接，每个数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B发送端口均与其他数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B接收端口连接。

可选地，在一些实施例中，数据处理板组32中，每个数据处理板的前面板均设置有第二系统同步时钟IRIG-B接收端口和第二系统同步时钟IRIG-B发送端口，每个数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B接收端口均与其他测试前端机3的数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B发送端口连接，每个数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B发送端口均与其他测试前端机3的数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B接收端口连接。

可选地，在一些实施例中，数据处理板组32中，每个数据处理板的前面板均设置有IO触发接口，每个数据处理板的IO触发接口均与其他数据处理板的IO触发接口连接。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

如图2所示，为本发明时间同步方法的实施例提供的流程示意图，测试系统包括：依次连接的用户终端、分布式测试网络和至少一台测试前端机，每台测试前端机内部均设置有数据处理板组和IO接口板组，时间同步方法包括：

S1，用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步；

S2，用户终端通过IRIG-B同步方法对全部测试前端机及其数据处理板组进行时间同步；

S3，用户终端通过硬触发同步方法对全部测试前端机的IO接口板组进行时间同步。

可选地，在一些实施例中，用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步，具体包括：

用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过DDS中间件向分布式测试网络中的全部从时钟节点发送系统时间；

全部从时钟节点接收到系统时间后，根据IEEE1588协议对系统时间进行处理，根据处理后的系统时间修改本节点的时间。

可选地，在一些实施例中，数据处理板组包括：主数据处理板和至少一个从数据处理板，用户终端通过IRIG-B同步方法对全部测试前端机及其数据处理板组进行时间同步，具体包括：

用户终端将系统时间发送给任一测试前端机的主数据处理板；

主数据处理板通过IRIG-B协议对系统时间进行编码后，发送给全部从数据处理板；

全部从数据处理板对系统时间进行解码后，与主数据处理板进行时间同步；

任一测试前端机的主数据处理板将编码后的系统时间发送给其他测试前端机的主数据处理板；

其他测试前端机的主数据处理板对系统时间进行解码后，与任一测试前端机的主数据处理板进行时间同步。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

需要说明的是，本实施例是与上述各产品实施例对应的方法实施例，对于本实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各产品实施例中的对应说明，在此不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于测试系统的时间同步系统，其特征在于，包括：依次连接的用户终端、分布式测试网络和至少一台测试前端机，每台所述测试前端机内部均设置有数据处理板组和IO接口板组，其中：

所述用户终端作为主时钟节点，用于获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对所述分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步；并通过IRIG-B同步方法对全部所述测试前端机及其数据处理板组进行时间同步；并通过硬触发同步方法对全部所述测试前端机的IO接口板组进行时间同步。

2.根据权利要求1所述的时间同步系统，其特征在于，所述用户终端作为主时钟节点，具体用于获取系统时间，通过DDS中间件向所述分布式测试网络中的全部从时钟节点发送所述系统时间；

全部所述从时钟节点用于在接收到所述系统时间后，根据IEEE1588协议对所述系统时间进行处理，根据处理后的所述系统时间修改本节点的时间。

3.根据权利要求2所述的时间同步系统，其特征在于，所述数据处理板组包括：主数据处理板和至少一个从数据处理板；

所述用户终端具体用于将所述系统时间发送给任一测试前端机的主数据处理板，所述主数据处理板用于通过IRIG-B协议对所述系统时间进行编码后，发送给全部所述从数据处理板，全部所述从数据处理板用于对所述系统时间进行解码后，与所述主数据处理板进行时间同步；

所述任一测试前端机的主数据处理板还用于将编码后的所述系统时间发送给其他测试前端机的主数据处理板，所述其他测试前端机的主数据处理板用于对所述系统时间进行解码后，与所述任一测试前端机的主数据处理板进行时间同步。

4.根据权利要求1所述的时间同步系统，其特征在于，所述用户终端具体用于通过调用系统API函数的方式周期性地获取系统时间。

5.根据权利要求1所述的时间同步系统，其特征在于，所述数据处理板组中，每个数据处理板的后面板均设置有第一系统同步时钟IRIG-B接收端口和第一系统同步时钟IRIG-B发送端口，每个数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B接收端口均与其他数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B发送端口连接，每个数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B发送端口均与其他数据处理板的第一系统同步时钟IRIG-B接收端口连接。

6.根据权利要求1所述的时间同步系统，其特征在于，所述数据处理板组中，每个数据处理板的前面板均设置有第二系统同步时钟IRIG-B接收端口和第二系统同步时钟IRIG-B发送端口，每个数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B接收端口均与其他测试前端机的数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B发送端口连接，每个数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B发送端口均与其他测试前端机的数据处理板的第二系统同步时钟IRIG-B接收端口连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的时间同步系统，其特征在于，所述数据处理板组中，每个数据处理板的前面板均设置有IO触发接口，每个数据处理板的IO触发接口均与其他数据处理板的IO触发接口连接。

8.一种用于测试系统的时间同步方法，其特征在于，所述测试系统包括：依次连接的用户终端、分布式测试网络和至少一台测试前端机，每台所述测试前端机内部均设置有数据处理板组和IO接口板组，所述时间同步方法包括：

所述用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对所述分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步；

所述用户终端通过IRIG-B同步方法对全部所述测试前端机及其数据处理板组进行时间同步；

所述用户终端通过硬触发同步方法对全部所述测试前端机的IO接口板组进行时间同步。

9.根据权利要求8所述的时间同步方法，其特征在于，所述用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过基于DDS中间件的LXI实时协议对所述分布式测试网络中的全部从时钟节点进行时间同步，具体包括：

所述用户终端作为主时钟节点，获取系统时间，通过DDS中间件向所述分布式测试网络中的全部从时钟节点发送所述系统时间；

全部所述从时钟节点接收到所述系统时间后，根据IEEE1588协议对所述系统时间进行处理，根据处理后的所述系统时间修改本节点的时间。

10.根据权利要求8所述的时间同步方法，其特征在于，所述数据处理板组包括：主数据处理板和至少一个从数据处理板，所述用户终端通过IRIG-B同步方法对全部所述测试前端机及其数据处理板组进行时间同步，具体包括：

所述用户终端将所述系统时间发送给任一测试前端机的主数据处理板；

所述主数据处理板通过IRIG-B协议对所述系统时间进行编码后，发送给全部所述从数据处理板；

全部所述从数据处理板对所述系统时间进行解码后，与所述主数据处理板进行时间同步；

所述任一测试前端机的主数据处理板将编码后的所述系统时间发送给其他测试前端机的主数据处理板；

所述其他测试前端机的主数据处理板对所述系统时间进行解码后，与所述任一测试前端机的主数据处理板进行时间同步。

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