CN110049312A - 一种arinc818协议故障注入方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种ARINC818协议故障注入方法及装置，包括：按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；根据ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据该故障注入策略对ARINC818数据流进行故障注入。

Description

一种ARINC818协议故障注入方法及装置

技术领域

本文涉及但不限于计算机技术领域，尤指一种ARINC818协议故障注入方法及装置。

背景技术

在航空总线测试领域，总线设备的故障注入是总线测试的一个重要技术方向。故障注入通过人为制造确定的错误输入来检查总线设备在发生异常输入情况下的响应状况，进而提高总线设备的健壮性和稳定性。

ARINC818协议是一种基于FC-AV(Fiber Channel Protocol for Audio-Video，光纤通道音频视频)协议的面向航空电子领域的数字视频总线协议，称之为航空电子数字视频总线(ADVB，Avionics Digital Video Bus)。近年来ARINC818协议已逐渐成为国内机载航空数字视频传输的标准。然而，尚未有针对ARINC818协议故障注入的实现方案。

发明内容

本申请提供了一种ARINC818协议故障注入方法及装置，可以实现ARINC818协议故障注入。

一方面，本申请提供一种ARINC818协议故障注入方法，包括：按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流进行故障注入。

另一方面，本申请提供一种ARINC818协议故障注入装置，包括：故障匹配判决模块，适于按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；故障注入执行模块，适于根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流进行故障注入。

再一方面，本申请还提供一种ARINC818发送设备，包括：ARINC818编码模块以及如上所述的ARINC协议故障注入装置；所述ARINC818编码模块的输出端连接所述ARINC协议故障注入装置的输入端。

再一方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有ARINC818协议故障注入程序，所述ARINC818协议故障注入程序被执行时实现上述的ARINC818协议故障注入方法的步骤。

在本申请中，按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流进行故障注入。本申请提供的ARINC818协议故障注入方案填补了ARINC818协议应用处理的空白，可以方便地嵌入ARINC818发送设备的设计中，从而有效提高ARINC818设备的测试覆盖率。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请示例性实施例提供的一种ARINC818协议故障注入方法的流程图；

图2为本申请示例性实施例提供的一种ARINC818协议故障注入装置的示意图；

图3为本申请示例性实施例提供的一种ARINC818发送设备的示意图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

图1为本申请实施例提供的一种ARINC818协议故障注入方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的ARINC818协议故障注入方法可以包括以下步骤：

步骤101、按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；

步骤102、根据ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据故障注入策略对ARINC818数据流进行故障注入。

在一示例性实施例中，根据故障注入策略对ARINC818数据流注入的故障内容可以包括以下至少之一：帧间空闲时段(IDLE)小于ARINC818协议规定的最小值(6个)；帧头标识有序集不匹配；循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)错误；编码极性错误；容器帧尾EOF标志错误；辅助数据内容与实际数据内容不匹配；容器头信息与对象数据格式不匹配；容器内帧数量故障；帧内数据长度故障。本示例性实施例中，可以实现对ARINC818全协议的故障注入。

在一示例性实施例中，在步骤101之前，本实施例的方法还可以包括：以寄存器或寄存器组合的形式设置故障注入的匹配条件，其中，匹配条件可以包括以下至少之一的信息：帧头32位偏移、32位掩模、32位数据值。在本示例性实施例中，通过组合上述信息可以匹配ARINC818数据帧的任意字段和位(bit)。

在一示例性实施例中，本实施例的方法还可以包括：以寄存器组合的形式设置故障注入策略；其中，该寄存器组合可以包括匹配条件选择寄存器、故障注入时间寄存器以及故障注入类型寄存器；

相应地，步骤102可以包括：根据ARINC818数据流所满足的匹配条件，检查与该匹配条件对应的匹配条件选择寄存器，根据检查到的匹配条件选择寄存器，查找对应的故障注入时间寄存器和故障注入类型寄存器。

本申请实施例还提供一种ARINC818协议故障注入装置，包括：故障匹配判决模块，适于按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；故障注入执行模块，适于根据该ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定该ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据该故障注入策略对该ARINC818数据流进行故障注入。

在一示例性实施例中，根据故障注入策略对ARINC818数据流注入的故障内容可以包括以下至少之一：帧间空闲时段小于ARINC818协议规定的最小值；帧头标识有序集不匹配；CRC错误；编码极性错误；容器帧尾EOF标志错误；辅助数据内容与实际数据内容不匹配；容器头信息与对象数据格式不匹配；容器内帧数量故障；帧内数据长度故障。

在一示例性实施例中，本实施例的装置还可以包括：故障匹配配置模块，适于以寄存器或寄存器组合的形式设置故障注入的匹配条件，其中，匹配条件包括以下至少之一的信息：帧头32位偏移、32位掩模、32位数据值。

在一示例性实施例中，本实施例的装置还可以包括：故障注入配置模块，适于以寄存器组合的形式设置故障注入策略；其中，寄存器组合包括匹配条件选择寄存器、故障注入时间寄存器以及故障注入类型寄存器；

相应地，故障注入执行模块可以适于通过以下方式根据ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定该ARINC818数据流对应的故障注入策略：根据该ARINC818数据流所满足的匹配条件，检查与该匹配条件对应的匹配条件选择寄存器，根据检查到的匹配条件选择寄存器，查找对应的故障注入时间寄存器和故障注入类型寄存器。

图2为本申请示例性实施例提供的一种ARINC818协议故障注入装置的示意图。如图2所示，本示例性实施例提供的ARINC818协议故障注入装置可以包括：故障匹配配置模块201、故障匹配判决模块202、故障注入配置模块203以及故障注入执行模块204。

在本示例性实施例中，故障匹配配置模块201可以通过寄存器或者寄存器组的形式设置故障注入的匹配条件，例如，可以匹配ARINC818数据帧的帧头某个特殊字段，或者，也可以匹配某个特殊的净荷数据。由于ARINC818数据帧以32位(bit)为基本单位，因此，寄存器组可以以帧头32bit偏移、32bit掩模、32bit数据值这几个条件组合作为匹配条件；如此一来，通过组合使用这几个匹配条件可以做到匹配ARINC818数据帧的任意字段和任意bit。对于适用于全局的故障注入要求，可以设置通用的寄存器组来实现。

在本示例性实施例中，故障匹配判决模块202可以设计为一个有限状态机(FSM，Finite State Machine)。故障匹配判决模块202可以对输入的ARINC818数据流按照配置的匹配条件进行检查，例如ARINC818数据流成功匹配某个匹配条件，则对该ARINC818数据流给出匹配成功标识，直到查询完毕所有匹配条件。

在本示例性实施例中，故障注入配置模块203可以配置故障注入策略，确定对满足匹配条件的ARINC818数据帧的故障注入内容。本示例性实施例中，故障注入的内容可以分为全局故障(比如，空闲时段故障注入、容器内帧数量故障等)和数据故障(比如，CRC错误故障、容器帧尾EOF标志错误故障等)。例如，本示例性实施例中的故障注入内容可以包括以下至少之一：帧间空闲时段小于ARINC818协议规定的最小值；帧头标识有序集不匹配；CRC错误；编码极性错误；容器帧尾EOF标志错误；辅助数据内容与实际数据内容不匹配；容器头信息与对象数据格式不匹配；容器内帧数量故障(多余或缺失)；帧内数据长度故障(多余或缺失)。

本示例性实施例中，故障注入配置模块203可以以寄存器组作为故障注入配置的基本单位。其中，每个寄存器组可以包括：匹配条件选择寄存器、故障注入时间寄存器以及故障注入类型寄存器。

在本示例性实施例中，匹配条件选择寄存器可以用来选择故障注入策略的匹配条件和匹配条件组合方式；故障注入时间寄存器可以用来确定故障注入的执行时间；故障注入类型寄存器规定的故障注入类型可以包括：更改数据、删除数据、修改长度(例如，增加或者减少，增加或者删除ARINC818数据帧等故障注入方式)。

在本示例性实施例中，故障注入执行模块204可以根据故障注入配置模块203设置的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流携带的匹配条件，搜索检查所有的匹配条件选择寄存器；如果没有检查到匹配的匹配条件选择寄存器，则不对该ARINC818数据帧做任何处理，直接传至下级输出模块；如果检查到有匹配的匹配条件选择寄存器，则查找相应的故障注入时间寄存器和故障注入类型寄存器，按照故障注入时间寄存器和故障注入类型寄存器的规定，完成故障注入并将完成故障注入的ARINC818数据帧传输至下级输出模块。

本申请实施例提供的ARINC818协议故障注入装置的结构清晰，易于实现，可方便地嵌入ARINC818发送设备的电路设计中，而且，填补了ARINC818协议应用处理的空白，从而可以有效提高ARINC818设备的测试覆盖率。

本申请实施例还提供一种ARINC818发送设备，包括：ARINC818编码模块以及如上所述的ARINC协议故障注入装置；ARINC818编码模块的输出端连接ARINC协议故障注入装置的输入端。

图3为本申请示例性实施例提供的一种ARINC818发送设备的示意图。如图3所示，本示例性实施例提供的ARINC818发送设备可以包括：输入图像缓存模块305、ARINC818编码模块307、编码配置模块306、系统配置模块308、GTX模块309以及故障注入装置。

本示例性实施例中，在正常的ARINC818编码模块307后插入故障注入装置(即ARINC818编码模块307的输出端连接故障注入装置的输入端)，完成故障注入的ARINC818数据通过GTX模块309的高速结构输出，在外部的光电转换模块完成电信号转换为光信号进而就可以在光纤上进行传输。

在本示例性实施例中，如图3所示，输入图像缓存模块305可以对外部输入的图像数据按照行进行缓存，可通过使用FIFO(First Input First Output，先进先出)或者RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)来实现。输入图像缓存模块305可以采用乒乓机制，一片存储空间对正在接收的图像数据进行缓存，另一片存储空间提供已经缓存好的图像行数据给ARINC818编码模块307使用。输入图像缓存模块305同样可以根据图像数据输入提供场、行开始等信号给ARINC818编码模块307。

在本示例性实施例中，编码配置模块306可以给ARINC818编码模块307提供配置信息，其中，配置信息可以包括附加数据内容、场图像数据包个数、每帧ARINC818数据帧大小、时序数据配置等。

本示例性实施例中，ARINC818编码模块307可以按照编码配置模块306提供的配置信息，读取输入图像缓存模块305的图像数据并将其转换成为符合ARINC818标准的ARINC818数据帧流。其中，ARINC818数据帧流可以包括对象(object)0数据帧、object2数据帧和帧间空闲时段(IDLE)等。

在本示例性实施例中，系统配置模块308可以完成整个系统的配置功能；其中，系统配置功能可以主要包括以下部分：编码配置、故障匹配配置和故障注入配置。系统配置模块308可依据不同的系统采用不同的接口，比如PCIE(Peripheral ComponentInterconnect Express，高速串行计算机扩展总线)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)等。

在本示例性实施例中，故障注入装置可以包括故障匹配配置模块301、故障匹配判决模块302、故障注入配置模块303以及故障注入执行模块304。其中，关于故障注入装置的相关说明可以参照图2所示实施例的描述，故于此不再赘述。本示例性实施例中，通过故障注入装置即可对输入的标准ARINC818数据帧流完成各种故障注入，故障注入装置的输出是携带了定制故障信息的ARINC818数据帧流。

在本示例性实施例中，GTX模块309可以将并行数据转换为高速串行信号，结合外部的光电转换模块即可转换为光信号在光纤上进行传输。

本申请实施例提供的ARINC818发送设备的设计中嵌入了ARINC818协议故障注入的设计，从而可以有效提高ARINC818设备的测试覆盖率。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有ARINC818协议故障注入程序，该ARINC818协议故障注入程序被执行时实现上述ARINC818协议故障注入方法的步骤，比如图1所示的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种ARINC818协议故障注入方法，其特征在于，包括：

按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；

根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流进行故障注入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流注入的故障内容包括以下至少之一：

帧间空闲时段小于ARINC818协议规定的最小值；

帧头标识有序集不匹配；

循环冗余校验CRC错误；

编码极性错误；

容器帧尾EOF标志错误；

辅助数据内容与实际数据内容不匹配；

容器头信息与对象数据格式不匹配；

容器内帧数量故障；

帧内数据长度故障。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件之前，所述方法还包括：

以寄存器或寄存器组合的形式设置故障注入的匹配条件，其中，所述匹配条件包括以下至少之一的信息：帧头32位偏移、32位掩模、32位数据值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

以寄存器组合的形式设置所述故障注入策略；其中，所述寄存器组合包括匹配条件选择寄存器、故障注入时间寄存器以及故障注入类型寄存器；

所述根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略，包括：

根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件，检查与所述匹配条件对应的匹配条件选择寄存器，根据检查到的所述匹配条件选择寄存器，查找对应的所述故障注入时间寄存器和故障注入类型寄存器。

5.一种ARINC818协议故障注入装置，其特征在于，包括：

故障匹配判决模块，适于按照配置的故障注入的匹配条件，检查输入的ARINC818数据流所满足的匹配条件；

故障注入执行模块，适于根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略，并根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流进行故障注入。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，根据所述故障注入策略对所述ARINC818数据流注入的故障内容包括以下至少之一：

帧间空闲时段小于ARINC818协议规定的最小值；

帧头标识有序集不匹配；

循环冗余校验CRC错误；

编码极性错误；

容器帧尾EOF标志错误；

辅助数据内容与实际数据内容不匹配；

容器头信息与对象数据格式不匹配；

容器内帧数量故障；

帧内数据长度故障。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

故障匹配配置模块，适于以寄存器或寄存器组合的形式设置故障注入的匹配条件，其中，所述匹配条件包括以下至少之一的信息：帧头32位偏移、32位掩模、32位数据值。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

故障注入配置模块，适于以寄存器组合的形式设置所述故障注入策略；其中，所述寄存器组合包括匹配条件选择寄存器、故障注入时间寄存器以及故障注入类型寄存器；

其中，所述故障注入执行模块，适于通过以下方式根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件查找配置的故障注入策略，确定所述ARINC818数据流对应的故障注入策略：

根据所述ARINC818数据流所满足的匹配条件，检查与所述匹配条件对应的匹配条件选择寄存器，根据检查到的所述匹配条件选择寄存器，查找对应的所述故障注入时间寄存器和故障注入类型寄存器。

9.一种ARINC818发送设备，其特征在于，包括：ARINC818编码模块以及如权利要求5至8中任一项所述的ARINC协议故障注入装置；所述ARINC818编码模块的输出端连接所述ARINC协议故障注入装置的输入端。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有ARINC818协议故障注入程序，所述ARINC818协议故障注入程序被执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的ARINC818协议故障注入方法的步骤。