CN112800124B - 基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统及方法，包括接口控制文件编辑模块；与接口控制文件编辑模块通信连接的数据共享服务总线模块；与数据共享服务总线模块通信连接的多个API接口；与API接口通信连接的模型单元模块；以及与数据共享服务总线模块连接的整体系统架构建模模块；数据共享服务总线模块包括数据交互服务单元；接口控制文件编辑模块用于编辑接口控制文档；数据交互服务单元用于根据接口控制文档通过API接口获取Rhapsody模型单元、Simulink模型单元和自定义模型单元的消息包和信号的定义消息；整体系统架构建模模块用于根据消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。

Description

基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统及方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统及方法。
背景技术
目前，计算机辅助设计建模工具丰富多样，根据不同学科、不同专业的特性各类建模工具之间缺乏集成手段。现有的模型数据交换技术标准，依赖FMI标准模型的数据接口，只能支持平铺开的简单数据类型的变量集合，实际易用性和可用性极差。输入输出接口不能支持一组数据的集合，如结构体、数组等，使得多个模型进行集成的数据映射工作量极大，且非常不方便使用。所以需要提供一种方案以提高不同模型进行数据共享的便捷性，更方便地进行整体系统架构模型构建。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统及方法，用以实现在提高不同模型进行数据共享的便捷性的同时更方便地进行整体系统架构模型构建的技术效果。
第一方面，本发明提供了一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统，包括接口控制文件编辑模块；与所述接口控制文件编辑模块通信连接的数据共享服务总线模块；与所述数据共享服务总线模块通信连接的多个API接口；与所述API接口通信连接的模型单元模块；以及与所述数据共享服务总线模块连接的整体系统架构建模模块；所述模型单元模块包括Rhapsody模型单元、Simulink模型单元和自定义模型单元；所述数据共享服务总线模块包括数据交互服务单元；所述接口控制文件编辑模块用于编辑接口控制文档；所述数据交互服务单元用于根据所述接口控制文档通过所述API接口获取所述Rhapsody模型单元、所述Simulink模型单元和所述自定义模型单元的消息包和信号的定义消息，且各个模型单元的数据交互外置到数据共享服务总线模块的数据交互服务单元中，不直接进行数据通信；所述整体系统架构建模模块用于根据所述消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
进一步地，所述数据共享服务总线模块还包括共享内存模块和与所述共享内存模块通信连接的通信接口。
进一步地，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的自动化测试数据注入模块，用于向所述数据共享服务总线模块注入测试数据。
进一步地，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的测试数据监控与显示模块，用于监控输入测试数据后所述整体系统架构模型的变化情况并进行显示。
进一步地，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的手动数据操作模块；所述手动数据操作模块包括查看单元，所述查看单元用于根据用户手动输入的查看指令查看对应的数据。
进一步地，所述手动数据操作模块还包括数据修改单元，所述数据修改单元用于根据用户输入的修改指令对所述整体系统架构模型的数据进行修改。
进一步地，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的FMI标准模型交互端口；所述FMI标准模型交互端口包括FMI标准模型输入端口和FMI标准模型输出端口，所述FMI标准模型输入端口用于导入FMI标准模型；所述FMI标准模型输出端口用于输出FMI标准模型。
第二方面，本发明提供了一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成方法，应用于上述计算机辅助设计模型集成系统，包括：
获取接口控制文件编辑模块编辑的接口控制文档；
根据所述接口控制文档通过所述API接口调取对应模型单元发送的消息包和信号的定义消息，并按时序发送给整体系统架构建模模块；
所述整体系统架构建模模块根据所述消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
进一步地，所述方法还包括：获取测试数据并将所述测试数据注入所述整体系统架构模型；
对所述整体系统架构模型的变化情况进行监控和显示。
进一步地，所述方法还包括：获取用户输入的修改数据；根据所述修改数据对所述整体系统架构模型的数据进行对应的调整。
本发明能够实现的有益效果是：本发明提供的基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统采用独立的数据共享服务总线模块，各个模型单元的数据交互外置到数据共享服务总线模块的数据交互服务单元中，而不是直接进行数据通信，同时数据共享服务总线模块的数据定义可以直接来源于接口控制文件编辑模块，可以无缝的与整体系统架构建模模块进行集成，在提高不同模型进行数据共享的便捷性的同时可以更方便地进行整体系统架构模型构建。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统拓扑结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成方法流程示意图。
图标：10-计算机辅助设计模型集成系统；100-接口控制文件编辑模块；200-数据共享服务总线模块；210-数据交互服务单元；220-共享内存模块；230-通信接口；300-API接口；400-模型单元模块；410-Rhapsody模型单元；420-Simulink模型单元；430-自定义模型单元；500-整体系统架构建模模块；600-自动化测试数据注入模块；700-测试数据监控与显示模块；800-手动数据操作模块；810-查看单元；820-数据修改单元；900-FMI标准模型交互端口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1，图1为本发明实施例提供的一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统拓扑结构示意图。
在一种实施方式中，本发明实施例提供了一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统10，包括接口控制文件编辑模块100；与接口控制文件编辑模块100通信连接的数据共享服务总线模块200；与数据共享服务总线模块200通信连接的多个API接口300；与API接口300通信连接的模型单元模块400；以及与数据共享服务总线模块200连接的整体系统架构建模模块500；模型单元模块400包括Rhapsody模型单元410、Simulink模型单元420和自定义模型单元430；数据共享服务总线模块200包括数据交互服务单元210；接口控制文件编辑模块100用于编辑接口控制文档；数据交互服务单元210用于根据接口控制文档通过API接口300获取Rhapsody模型单元410、Simulink模型单元420和自定义模型单元430的消息包和信号的定义消息；整体系统架构建模模块500用于根据消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
具体地，用户可以使用接口控制文件编辑模块100先编辑接口控制文档，其中接口控制文档可以按照用户定义的格式，导出为多种格式的数据，如EXCEL、XML等等格式；然后数据共享服务总线模块200中的数据交互服务单元210根据接收到的该接口控制文档通过API接口300获取Rhapsody模型单元410、Simulink模型单元420和自定义模型单元430的多种模型单元的消息包和信号的定义消息。整体系统架构建模模块500再结合时序根据获取到的消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
上述方式采用独立的数据共享服务总线模块200，各个模型单元的数据交互外置到数据共享服务总线模块200的数据交互服务单元210中，而不是直接进行数据通信，同时数据共享服务总线模块200的数据定义可以直接来源于接口控制文件编辑模块100，可以无缝的与整体系统架构建模模块500进行集成，在提高不同模型进行数据共享的便捷性的同时可以更方便地进行整体系统架构模型构建。
需要说明的是，模型单元模块400还可以包括与API接口300连接的DOORS等管理工具。
在一种实施方式中，数据共享服务总线模块200还包括共享内存模块220和与共享内存模块220通信连接的通信接口230。通过设置的共享内存模块220可以实现数据的高效共享，并且通过设置的通信接口230可以扩展数据共享设备的数量。
在一种实施方式中，计算机辅助设计模型集成系统10还包括与数据共享服务总线模块200通信连接的自动化测试数据注入模块600，用于向数据共享服务总线模块200注入测试数据。示例性地，用户可以将准备的测试数据通过自动化测试数据注入模块600注入到数据共享服务总线模块200中，整体系统架构模型建立完成后，数据共享服务总线模块200再将该测试数据注入整体系统架构模型中并获取整体系统架构模型的输出数据。
在一种实施方式中，计算机辅助设计模型集成系统10还包括与数据共享服务总线模块200通信连接的测试数据监控与显示模块700，用于监控输入测试数据后整体系统架构模型的变化情况并进行显示。通过这种方式可以采用模型替代实物进行系统综合，通过模拟实物测试中很难再现的极端场景，如纳秒级别的时钟行为差错、极限数据的产生等，可以方便的搭建系统的工作框架，从而实现对虚拟系统的各种理论性测试与验证。
在一种实施方式中，计算机辅助设计模型集成系统10还包括与数据共享服务总线模块200通信连接的手动数据操作模块800；手动数据操作模块800包括查看单元810，查看单元810用于根据用户手动输入的查看指令查看对应的数据。通过上述方式，用户可以根据需要通过手动数据操作模块800的查看单元810查看想要检查的数据。
进一步地，手动数据操作模块800还包括数据修改单元820，数据修改单元820用于根据用户输入的修改指令对整体系统架构模型的数据进行修改。在上述实现过程，手动数据操作模块800还可以包括数据修改单元820，用户发现数据异常或者需要临时添加测试数据时，可以通过数据修改单元820对数据进行修改。
在一种实施方式中，计算机辅助设计模型集成系统10还包括与数据共享服务总线模块200通信连接的FMI标准模型交互端口900；FMI标准模型交互端口900包括FMI标准模型输入端口和FMI标准模型输出端口，FMI标准模型输入端口用于导入FMI标准模型；FMI标准模型输出端口用于输出FMI标准模型。通过设置的FMI标准模型交互端口900，可直接实现模型输入/输出数据与数据总线进行数据交互。
请查看图2，图2为本发明实施例提供的一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成方法流程示意图。
在一种实施方式中，本发明实施例还提供了一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成方法，其具体流程如下所述。
步骤S101，获取接口控制文件编辑模块编辑的接口控制文档。
用户通过接口控制文件编辑模块编辑完毕接口控制文档后就可以按照定义的格式发送至数据共享服务总线模块，数据共享服务总线模块中的数据交互服务单元就可以获取到该接口控制文档。
步骤S102，根据所述接口控制文档通过所述API接口调取对应模型单元发送的消息包和信号的定义消息，并按时序发送给整体系统架构建模模块。
当数据交互服务单元获取到上述接口控制文档后，就可以根据该接口控制文档中定义的API接口获取各个模型单元的消息包和信号的定义消息，并按时序发送给整体系统架构建模模块。
步骤S103，所述整体系统架构建模模块根据所述消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
整体系统架构建模模块获取到消息包和信号的定义消息后，就可以根据时序构建整体系统架构模型，完成模拟测试环境的搭建。
进一步地，数据共享服务总线模块中数据交互服务单元还可以获取测试数据并将所述测试数据注入所述整体系统架构模型；对所述整体系统架构模型的变化情况进行监控和显示。
进一步地，数据共享服务总线模块中数据交互服务单元还可以获取用户输入的修改数据；根据所述修改数据对所述整体系统架构模型的数据进行对应的调整。
综上所述，本发明实施例提供一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统及方法，包括接口控制文件编辑模块；与接口控制文件编辑模块通信连接的数据共享服务总线模块；与数据共享服务总线模块通信连接的多个API接口；与API接口通信连接的模型单元模块；以及与数据共享服务总线模块连接的整体系统架构建模模块；模型单元模块包括Rhapsody模型单元、Simulink模型单元和自定义模型单元；数据共享服务总线模块包括数据交互服务单元；接口控制文件编辑模块用于编辑接口控制文档；数据交互服务单元用于根据接口控制文档通过API接口获取Rhapsody模型单元、Simulink模型单元和自定义模型单元的消息包和信号的定义消息；整体系统架构建模模块用于根据消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。通过上述方式，在提高不同模型进行数据共享的便捷性的同时可以更方便地进行整体系统架构模型构建。
以上所述，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，可轻易想到变化或替换，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)

1.一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，包括接口控制文件编辑模块；与所述接口控制文件编辑模块通信连接的数据共享服务总线模块；与所述数据共享服务总线模块通信连接的多个API接口；与所述API接口通信连接的模型单元模块；以及与所述数据共享服务总线模块连接的整体系统架构建模模块；所述模型单元模块包括Rhapsody模型单元、Simulink模型单元和自定义模型单元；所述数据共享服务总线模块包括数据交互服务单元；所述接口控制文件编辑模块用于编辑接口控制文档；所述数据交互服务单元用于根据所述接口控制文档通过所述API接口获取所述Rhapsody模型单元、所述Simulink模型单元和所述自定义模型单元的消息包和信号的定义消息，且各个模型单元的数据交互外置到数据共享服务总线模块的数据交互服务单元中，不直接进行数据通信；所述整体系统架构建模模块用于根据所述消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
2.根据权利要求1所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，所述数据共享服务总线模块还包括共享内存模块和与所述共享内存模块通信连接的通信接口。
3.根据权利要求1所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的自动化测试数据注入模块，用于向所述数据共享服务总线模块注入测试数据。
4.根据权利要求3所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的测试数据监控与显示模块，用于监控输入测试数据后所述整体系统架构模型的变化情况并进行显示。
5.根据权利要求1所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的手动数据操作模块；所述手动数据操作模块包括查看单元，所述查看单元用于根据用户手动输入的查看指令查看对应的数据。
6.根据权利要求5所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，所述手动数据操作模块还包括数据修改单元，所述数据修改单元用于根据用户输入的修改指令对所述整体系统架构模型的数据进行修改。
7.根据权利要求1所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，所述计算机辅助设计模型集成系统还包括与所述数据共享服务总线模块通信连接的FMI标准模型交互端口；所述FMI标准模型交互端口包括FMI标准模型输入端口和FMI标准模型输出端口，所述FMI标准模型输入端口用于导入FMI标准模型；所述FMI标准模型输出端口用于输出FMI标准模型。
8.一种基于接口控制文件的计算机辅助设计模型集成方法，应用于权利要求1-7任一项所述的计算机辅助设计模型集成系统，其特征在于，包括：
获取接口控制文件编辑模块编辑的接口控制文档；
根据所述接口控制文档通过所述API接口调取对应模型单元发送的消息包和信号的定义消息，并按时序发送给整体系统架构建模模块；
所述整体系统架构建模模块根据所述消息包和信号的定义消息构建整体系统架构模型。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取测试数据并将所述测试数据注入所述整体系统架构模型；
对所述整体系统架构模型的变化情况进行监控和显示。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取用户输入的修改数据；
根据所述修改数据对所述整体系统架构模型的数据进行对应的调整。
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