CN116132308A - 基于数据分发服务的仿真设计方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于数据分发服务的仿真设计方法、装置、设备及介质，首先获取预先或实时确定出的仿真对象，然后对仿真对象进行仿真方式设置，并基于仿真方式对上位机进行仿真配置；再对上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对上位机进行参数配置；最后在上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用上位机与仿真对象进行仿真通信，并输出仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。本申请基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题；完成了QOS合理性检查；减少了设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

Description

基于数据分发服务的仿真设计方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及计算机及通信技术领域，具体涉及一种基于数据分发服务的仿真设计方法、装置、设备及介质。

背景技术

DDS(DataDistributionService，数据分发服务，简称DDS)作为通信中间件，其发布形态通常为原代码或SDK(SoftwareDevelopmentKit，软件开发工具包，简称SDK)。用户需要了解其基本使用方法并针对用户自身的使用场景编写代码才能使用。由于许多用户对DDS的使用并不是很清楚，无法清楚准确的根据自己的使用场景编写正确的代码。又由于DDS相关专业人员由于各种原因不可能每次都能提供实时的帮助，这样就会影响用户项目的开发进度。为了减少用户上手DDS的难度，特别是对写代码苦手的测试人员，那么一个基于DDS的系统设计仿真工具就显得格外的重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请提供一种基于数据分发服务的仿真设计方法、装置、设备及介质，以解决上述技术问题。

本申请提供一种基于数据分发服务的仿真设计方法，包括以下步骤：

获取预先或实时确定出的仿真对象，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；

对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；其中，所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信；

对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；

在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。

于本申请的一实施例中，对仿真对象进行仿真方式设置的过程包括：对微处理器设备进行逻辑仿真与物理仿真设置；以及，对微控制器设备进行逻辑仿真设置。

于本申请的一实施例中，对所述仿真对象进行仿真方式设置后，所述方法还包括：

判断所述微控制器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突；以及，

判断所述微处理器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突，并控制所述微处理器设备按照所述仿真方式运行数据分发服务，以及通过诊断工具监控数据分发服务的实体状态。

于本申请的一实施例中，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程包括：

发送服务器端频率和数据大小，并添加服务器端；

在所述服务器端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述服务器端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，

配置所述服务器端回复主题的数据包长和循环延时。

于本申请的一实施例中，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：

发送客户端频率和数据大小，并添加客户端；

在所述客户端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述客户端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，

配置所述客户端回复主题的数据包长和循环延时。

于本申请的一实施例中，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：对所述上位机进行网络数目、网口IP地址、网口物理设备编号、总线带宽和背景流量设置，并导入交互式数据语言，配置框架参数。

于本申请的一实施例中，按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置的过程包括：

获取所述上位机的网络拓扑编辑结果，并选择所述上位机与所述仿真对象的通信方式；以及，

配置所述上位机在发送数据分发服务时的发送频率、有效载荷大小、随机模式和周期模式；以及，

配置所述上位机在回复数据分发服务时的回复延迟、有效载荷大小、随机模式和周期模式。

本申请还提供了一种基于数据分发服务的仿真设计装置，所述装置包括有：

仿真设置模块，用于对预先或实时确定出的仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信；

配置模块，用于对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；

仿真输出模块，用于在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。

本申请还提供一种基于数据分发服务的仿真设计设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备实现如上述中任一项所述的基于数据分发服务的仿真设计方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上述中任一项所述的基于数据分发服务的仿真设计方法。

如上所述，本申请提供一种基于数据分发服务的仿真设计方法、装置、设备及介质，具有以下有益效果：本申请首先获取预先或实时确定出的仿真对象，然后对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；再对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；最后在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信。本申请通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本申请基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，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的附图。在附图中：

图1为应用本申请中一个或多个实施例中技术方案的示例性系统架构的示意图；

图2为本申请中一实施例提供的基于数据分发服务的仿真设计方法的流程示意图；

图3为本申请中一实施例提供的基于数据分发服务的仿真设计方法的整体框架示意图；

图4为本申请中一实施例提供的DDS外部通信框架示意图；

图5为本申请中一实施例提供的DDS内部通信框架示意图；

图6为本申请中一实施例提供的数据分发服务的仿真设计装置的硬件结构示意图；

图7为适用于实现本申请中一个或多个实施例的基于数据分发服务的仿真设计设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本申请，而不是为了限制本申请的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本申请中的“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中所涉及的多个，是指两个或两个以上。

在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

另外，在本申请实施例中，“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或实现方案不应被解释为比其它实施例或实现方案更优选或更具优势。确切而言，使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本申请实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本申请的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本申请的实施例难以理解。

图1示出了一种可以应用本申请中一个或多个实施例中技术方案的示例性系统架构的示意图。如图1所示，系统架构100可以包括终端设备110、网络120和服务器130。终端设备110可以包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等各种电子设备。服务器130可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。网络120可以是能够在终端设备110和服务器130之间提供通信链路的各种连接类型的通信介质，例如可以是有线通信链路或者无线通信链路。

根据实现需要，本申请实施例中的系统架构可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。例如，服务器130可以是由多个服务器设备组成的服务器群组。另外，本申请实施例提供的技术方案可以应用于终端设备110，也可以应用于服务器130，或者可以由终端设备110和服务器130共同实施，本申请对此不做特殊限定。

在本申请的一个实施例中，本申请的终端设备110或服务器130可以获取预先或实时确定出的仿真对象，然后对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；再对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；最后在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信。利用终端设备110或服务器130执行基于数据分发服务的仿真设计方法，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。即基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。数据模型参数包括网段通信速率、端口配置、IP与MAC、虚拟配置、背景流量生成、不合理配置项的错误提示等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

以上部分介绍了应用本申请技术方案的示例性系统架构的内容，接下来继续介绍本申请的基于数据分发服务的仿真设计方法。

图2示出了本申请一实施例提供的基于数据分发服务的仿真设计方法流程示意图。具体地，在一示例性实施例中，如图2所示，本实施例提供一种基于数据分发服务的仿真设计方法，该方法包括以下步骤：

S210，获取预先或实时确定出的仿真对象，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；

S220，对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；其中，所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信；

S230，对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；

S240，在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。

由此可知，本实施例通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本实施例基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。如图3所示，设备A、设备B和设备C分别是微处理器设备MPU。在其他一些示例中，设备A、设备B和设备C还可以是微控制器设备MCU，也可以是微控制器设备MCU和微处理器设备MPU混合。图3中的交换机A可以作为本实施例中的上位机。

在一示例性实施例中，本实施例对仿真对象进行仿真方式设置的过程包括：对微处理器设备进行逻辑仿真与物理仿真设置；以及，对微控制器设备进行逻辑仿真设置。此外，对所述仿真对象进行仿真方式设置后，本实施例还可以包括：判断所述微控制器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突；以及，判断所述微处理器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突，并控制所述微处理器设备按照所述仿真方式运行数据分发服务，以及通过诊断工具监控数据分发服务的实体状态。

在一示例性实施例中，步骤S230对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程包括：

发送服务器端频率和数据大小，并添加服务器端；在所述服务器端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述服务器端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，配置所述服务器端回复主题的数据包长和循环延时。

此外，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：发送客户端频率和数据大小，并添加客户端；在所述客户端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述客户端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，配置所述客户端回复主题的数据包长和循环延时。

根据上述记载，在一示例性实施例中，步骤S230对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：对所述上位机进行网络数目、网口IP地址、网口物理设备编号、总线带宽和背景流量设置，并导入交互式数据语言，配置框架参数。

在一示例性实施例中，步骤S230按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置的过程包括：获取所述上位机的网络拓扑编辑结果，并选择所述上位机与所述仿真对象的通信方式；以及，配置所述上位机在发送数据分发服务时的发送频率、有效载荷大小、随机模式和周期模式；以及，配置所述上位机在回复数据分发服务时的回复延迟、有效载荷大小、随机模式和周期模式。

在本申请另一实施例中，该实施例还提供一种基于DDS的仿真设计方法，包括以下步骤：

步骤1：仿真方式设置，包括逻辑仿真与物理仿真。逻辑仿真：通过计算设计中的各配置理论运行结果，是否与网络配置冲突。物理仿真：在实际设备中按照仿真配置运行DDS，通过诊断工具监控DDS实体的状态。仿真对象，MPU设备(逻辑仿真/物理仿真)，MCU设备(逻辑仿真)。其中，图3展示了MPU设备与交换机的连接示意图，其中交换机作为上位机。DDS的外部通信框架示意图如图4所示，DDS的内部通信框架示意图如图5所示。

步骤2：输入配置，包括网络拓扑配置、应用拓扑配置、诊断进程配置(物理仿真时有效)。

步骤3：拓扑编辑，包括网络拓扑编辑，设置交换机、背板带宽、转发速率、端口类型(预设常用的端口类型，描述端口的转发速率)等。设备设置包括MPU、MCU类型，网口的数目、IP(网口绑定的IP地址)、MAC(网口的物理设备ID)设置，以及总线带宽(设备总线带宽，用于计算设备内外数据交互总阈值)、背景流量(编辑针对此网卡的背景流)设置。应用拓扑编辑包括MPU和MCU。MPU应用框架涉及RPC(RemoteProcedureCall，远程过程调用，简称RPC)和Event。RPC设置包括导入IDL(InteractiveDataLanguage，交互式数据语言，简称IDL)、配置框架参数：Domain、QoS；各Server配置：发送频率、数据大小，添加Server端后，需要在接口和方法下拉选项中选择需要的类型，并使拓扑中的名称由invalid变为所选方法，一旦检测到方法有远端匹配的服务，则远端服务将以只读节点的形式与本端连接，负载设置可以配置server端回复的replytopic的数据包长，单位字节，延时设置可以配置server端回复的replytopic的循环延时，单位毫秒；各Client配置：发送频率、数据大小，添加Client端后，需要在接口和方法下拉选项中选择需要的类型，并使拓扑中的名称由invalid变为所选方法，一旦检测到方法有远端匹配的服务，则远端服务将以只读节点的形式与本端连接，负载设置可以配置client端请求的request topic的数据包长，单位字节，延时设置可以配置client端请求的requesttopic的循环延时，单位毫秒。Event包括导入IDL、配置框架参数：Domain、QoS、添加Event的Pub与Sub；各Pub配置：发送频率、数据大小；各Sub配置：发送频率、数据大小。

步骤4：参数配置，背景流量配置包括选择UDP(UserDatagramProtocol，用户数据报协议，简称UDP)、TCP(TransmissionControlProtocol，传输控制协议，简称TCP)通信方式。DDS数据发送，包括设置发送频率、payloadsize(有效载荷大小)、随机模式、周期模式；DDS数据回复，回复前延迟、payloadsize、随机模式、周期模式；QoS(QualityofService，服务质量，简称QoS)设置(每条QOS都是可选的，不要求强制设置)。

步骤5：输出内容包括仿真基本信息，设计方案名称、设计方案版本号、仿真时间、总体结论、失败列表；硬件信息包括配置信息、拓扑信息、流量峰值、流量分布等。

由此可知，本实施例提供了一个基于DDS的系统设计仿真工具，它具备能力包括：提供图形化界面模拟用户使用场景；提供两张仿真方式：其一逻辑仿真，通过计算设计中的各配置理论运行结果，是否与网络配置冲突；其二物理仿真，在实际设备中按照仿真配置运行DDS，通过仿真工具监控DDS实体的状态，且能对两种仿真中的数据进行统计分析并呈现在界面上；可以展示多种DDS静态与动态属性数据、配对关系、延迟负载等，并以多图表形式展现多种动态数据；具备录制功能可以将数据变化形成表格，方便查看与统计，生成的诊断报告能直观地反映一段时间内DDS网络中的通信参数变化。所以，本实施例通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本实施例基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

综上所述，本申请提供一种基于数据分发服务的仿真设计方法，首先获取预先或实时确定出的仿真对象，然后对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；再对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；最后在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信。本方法通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本方法基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

如图6所示，本申请还提供一种基于数据分发服务的仿真设计装置，所述装置包括有：

仿真设置模块610，用于对预先或实时确定出的仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信；

配置模块620，用于对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；

仿真输出模块630，用于在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。

由此可知，本实施例通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本实施例基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。如图3所示，设备A、设备B和设备C分别是微处理器设备MPU。在其他一些示例中，设备A、设备B和设备C还可以是微控制器设备MCU，也可以是微控制器设备MCU和微处理器设备MPU混合。图3中的交换机A可以作为本实施例中的上位机。

在一示例性实施例中，本实施例对仿真对象进行仿真方式设置的过程包括：对微处理器设备进行逻辑仿真与物理仿真设置；以及，对微控制器设备进行逻辑仿真设置。此外，对所述仿真对象进行仿真方式设置后，本实施例还可以包括：判断所述微控制器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突；以及，判断所述微处理器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突，并控制所述微处理器设备按照所述仿真方式运行数据分发服务，以及通过诊断工具监控数据分发服务的实体状态。

在一示例性实施例中，配置模块620对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程包括：

发送服务器端频率和数据大小，并添加服务器端；在所述服务器端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述服务器端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，配置所述服务器端回复主题的数据包长和循环延时。

此外，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：发送客户端频率和数据大小，并添加客户端；在所述客户端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述客户端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，配置所述客户端回复主题的数据包长和循环延时。

根据上述记载，在一示例性实施例中，配置模块620对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：对所述上位机进行网络数目、网口IP地址、网口物理设备编号、总线带宽和背景流量设置，并导入交互式数据语言，配置框架参数。

在一示例性实施例中，仿真输出模块630按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置的过程包括：获取所述上位机的网络拓扑编辑结果，并选择所述上位机与所述仿真对象的通信方式；以及，配置所述上位机在发送数据分发服务时的发送频率、有效载荷大小、随机模式和周期模式；以及，配置所述上位机在回复数据分发服务时的回复延迟、有效载荷大小、随机模式和周期模式。

在本申请另一实施例中，该实施例还提供一种基于DDS的仿真设计装置，可以用于执行以下步骤：

步骤1：仿真方式设置，包括逻辑仿真与物理仿真。逻辑仿真：通过计算设计中的各配置理论运行结果，是否与网络配置冲突。物理仿真：在实际设备中按照仿真配置运行DDS，通过诊断工具监控DDS实体的状态。仿真对象，MPU设备(逻辑仿真/物理仿真)，MCU设备(逻辑仿真)。其中，图3展示了MPU设备与交换机的连接示意图，其中交换机作为上位机。DDS的外部通信框架示意图如图4所示，DDS的内部通信框架示意图如图5所示。

步骤2：输入配置，包括网络拓扑配置、应用拓扑配置、诊断进程配置(物理仿真时有效)。

步骤3：拓扑编辑，包括网络拓扑编辑，设置交换机、背板带宽、转发速率、端口类型(预设常用的端口类型，描述端口的转发速率)等。设备设置包括MPU、MCU类型，网口的数目、IP(网口绑定的IP地址)、MAC(网口的物理设备ID)设置，以及总线带宽(设备总线带宽，用于计算设备内外数据交互总阈值)、背景流量(编辑针对此网卡的背景流)设置。应用拓扑编辑包括MPU和MCU。MPU应用框架涉及RPC(RemoteProcedureCall，远程过程调用，简称RPC)和Event。RPC设置包括导入IDL(InteractiveDataLanguage，交互式数据语言，简称IDL)、配置框架参数：Domain、QoS；各Server配置：发送频率、数据大小，添加Server端后，需要在接口和方法下拉选项中选择需要的类型，并使拓扑中的名称由invalid变为所选方法，一旦检测到方法有远端匹配的服务，则远端服务将以只读节点的形式与本端连接，负载设置可以配置server端回复的replytopic的数据包长，单位字节，延时设置可以配置server端回复的replytopic的循环延时，单位毫秒；各Client配置：发送频率、数据大小，添加Client端后，需要在接口和方法下拉选项中选择需要的类型，并使拓扑中的名称由invalid变为所选方法，一旦检测到方法有远端匹配的服务，则远端服务将以只读节点的形式与本端连接，负载设置可以配置client端请求的request topic的数据包长，单位字节，延时设置可以配置client端请求的requesttopic的循环延时，单位毫秒。Event包括导入IDL、配置框架参数：Domain、QoS、添加Event的Pub与Sub；各Pub配置：发送频率、数据大小；各Sub配置：发送频率、数据大小。

步骤4：参数配置，背景流量配置包括选择UDP(UserDatagramProtocol，用户数据报协议，简称UDP)、TCP(TransmissionControlProtocol，传输控制协议，简称TCP)通信方式。DDS数据发送，包括设置发送频率、payloadsize(有效载荷大小)、随机模式、周期模式；DDS数据回复，回复前延迟、payloadsize、随机模式、周期模式；QoS(QualityofService，服务质量，简称QoS)设置(每条QOS都是可选的，不要求强制设置)。

步骤5：输出内容包括仿真基本信息，设计方案名称、设计方案版本号、仿真时间、总体结论、失败列表；硬件信息包括配置信息、拓扑信息、流量峰值、流量分布等。

由此可知，本实施例提供了一个基于DDS的系统设计仿真工具，它具备能力包括：提供图形化界面模拟用户使用场景；提供两张仿真方式：其一逻辑仿真，通过计算设计中的各配置理论运行结果，是否与网络配置冲突；其二物理仿真，在实际设备中按照仿真配置运行DDS，通过仿真工具监控DDS实体的状态，且能对两种仿真中的数据进行统计分析并呈现在界面上；可以展示多种DDS静态与动态属性数据、配对关系、延迟负载等，并以多图表形式展现多种动态数据；具备录制功能可以将数据变化形成表格，方便查看与统计，生成的诊断报告能直观地反映一段时间内DDS网络中的通信参数变化。所以，本实施例通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本实施例基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

综上所述，本申请提供一种基于数据分发服务的仿真设计装置，首先获取预先或实时确定出的仿真对象，然后对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；再对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；最后在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信。本装置通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，有效的解决了设计人员在开发初期使用DDS遇到的一些DDS底层逻辑问题。相当于本装置基于数据模型的DDS进行以太通信拓扑搭建，通过搭建系统仿真模型模拟实际运行的DDS系统，完成QOS合理性检查等。通过仿真工具帮助设计人员、测试人员在设计相应DDS用例时，减少出现错误设计的概率。

需要说明的是，上述实施例所提供基于数据分发服务的仿真设计装置与上述实施例所提供的基于数据分发服务的仿真设计方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的基于数据分发服务的仿真设计装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。

本申请的实施例还提供了一种基于数据分发服务的仿真设计设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述基于数据分发服务的仿真设计设备实现上述各个实施例中提供的基于数据分发服务的仿真设计方法。

图7示出了适于用来实现本申请实施例的基于数据分发服务的仿真设计设备的计算机装置的结构示意图。需要说明的是，图7示出的基于数据分发服务的仿真设计设备的计算机系统1000仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统1000包括中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)1001，其可以根据存储在只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)1002中的程序或者从储存部分1008加载到随机访问存储器(RandomAccessMemory，RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM1003中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU1001、ROM1002以及RAM1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口1005也连接至总线1004。

以下部件连接至I/O接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(CathodeRayTube，CRT)、液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的储存部分1008；以及包括诸如LAN(LocalAreaNetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分1008。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1001执行时，执行本申请的装置中限定的各种功能。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammableReadOnlyMemory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CompactDiscRead-OnlyMemory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前所述的基于数据分发服务的仿真设计方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的基于数据分发服务的仿真设计设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该基于数据分发服务的仿真设计设备中。

本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的基于数据分发服务的仿真设计方法。

上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取预先或实时确定出的仿真对象，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；

对所述仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；其中，所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信；

对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；

在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。

2.根据权利要求1所述的基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，对仿真对象进行仿真方式设置的过程包括：对微处理器设备进行逻辑仿真与物理仿真设置；以及，对微控制器设备进行逻辑仿真设置。

3.根据权利要求2所述的基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，对所述仿真对象进行仿真方式设置后，所述方法还包括：

判断所述微控制器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突；以及，

判断所述微处理器设备中的各个仿真配置理论运行结果是否与网络配置存在冲突，并控制所述微处理器设备按照所述仿真方式运行数据分发服务，以及通过诊断工具监控数据分发服务的实体状态。

4.根据权利要求1所述的基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程包括：

发送服务器端频率和数据大小，并添加服务器端；

在所述服务器端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述服务器端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，

配置所述服务器端回复主题的数据包长和循环延时。

5.根据权利要求4所述的基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：

发送客户端频率和数据大小，并添加客户端；

在所述客户端的接口下拉选项中选择待编辑类型，并将所述客户端的拓扑名称由无效变更为所选类型，并在检测到所选类型存在远端匹配服务后，将所述远端匹配服务以只读节点形式与本端连接；以及，

配置所述客户端回复主题的数据包长和循环延时。

6.根据权利要求5所述的基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，对所述上位机进行网络拓扑编辑的过程还包括：对所述上位机进行网络数目、网口IP地址、网口物理设备编号、总线带宽和背景流量设置，并导入交互式数据语言，配置框架参数。

7.根据权利要求1或6所述的基于数据分发服务的仿真设计方法，其特征在于，按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置的过程包括：

获取所述上位机的网络拓扑编辑结果，并选择所述上位机与所述仿真对象的通信方式；以及，

配置所述上位机在发送数据分发服务时的发送频率、有效载荷大小、随机模式和周期模式；以及，

配置所述上位机在回复数据分发服务时的回复延迟、有效载荷大小、随机模式和周期模式。

8.一种基于数据分发服务的仿真设计装置，其特征在于，所述装置包括有：

仿真设置模块，用于对预先或实时确定出的仿真对象进行仿真方式设置，并基于所述仿真方式对上位机进行仿真配置；其中，所述仿真对象包括：微处理器设备、微控制器设备；所述上位机与所述仿真对象连接，用于与所述仿真对象进行仿真通信；

配置模块，用于对所述上位机进行网络拓扑编辑，并按照网络拓扑编辑结果对所述上位机进行参数配置；

仿真输出模块，用于在所述上位机在完成仿真配置和参数配置后，利用所述上位机与所述仿真对象进行仿真通信，并输出所述仿真对象与上位机进行仿真通信后的仿真结果。

9.一种基于数据分发服务的仿真设计设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备实现如权利要求1至7中任一项所述的基于数据分发服务的仿真设计方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的基于数据分发服务的仿真设计方法。

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