CN116541229B - 一种数据驱动的通信调试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种数据驱动的通信调试方法及系统，该方法包括：获取调试设备上传的通信数据，并对通信数据的数据帧进行特性分析；根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据进行显示；获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定；若判断决定为是，以所显示的驱动数据的格式与调试设备进行通信；若判断决定为否，获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据，将所生成的驱动数据汇聚于驱动数据集并以所生成的驱动数据的格式与调试设备进行通信。该方法避免了人为输入数据时出现数据长度与协议不一致的情况，并且提高了对不同设备进行调试的灵活性，减少了开发成本。
Description
技术领域
本申请涉及通信调试技术领域，尤其涉及一种数据驱动的通信调试方法及系统。
背景技术
随着计算机技术的飞速发展和信息产业的快速更新迭代，万事万物都具有通信的身影。如在无人机领域中，飞控计算机同惯性导航、舵机控制器、发动机控制器等载荷设备进行数据通信，地面接收装备同地面站软件进行信息交互。然而，由于每个系统的通信协议存在不同，在系统开发及集成时通信调试属于重点工作，需要花费较多时间。
现有的数据通信开发调试均利用仿真方案。一种方法是利用调试助手，通过既定线缆与设备进行连接，根据通信协议按字节将数据输入调试助手，然后按需进行点击发送或周期发送，从而实现上下游通信设备的模拟。此种方法需要人为按照字节输入，当通信数据较多、字节数较长时，容易出现输入数据长度与协议不一致。另一种方法是通过既定线缆与设备连接，利用Matlab/Simlink按照通信协议内容进行程序开发、编译、运行。当更换上下游设备或者变更通信协议时，则开发的程序就无法使用，必须重新进行程序开发、编译、运行，开发成本高、灵活性较差。
发明内容
本申请实施例通过提供一种数据驱动的通信调试方法及系统，解决了现有技术中利用调试助手人为按照字节输入容易出现输入数据长度与协议不一致，利用Matlab/Simlink调试的开发成本高、灵活性差的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种数据驱动的通信调试方法，所述方法包括：获取调试设备上传的通信数据，并对所述通信数据的数据帧进行特性分析；根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据进行显示；获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定；若判断决定为是，以所显示的驱动数据的格式与调试设备进行通信；若判断决定为否，获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据，将所生成的驱动数据汇聚于驱动数据集并以所生成的驱动数据的格式与调试设备进行通信。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述对所述通信数据的数据帧进行特性分析，包括：确定所述通信数据的所述数据帧的周期；比对所述通信数据的每个所述数据帧的长度，确定所述通信数据是否为固定帧长并在所述通信数据为固定帧长时记录所述数据帧的长度；确定所述通信数据的每个所述数据帧的帧头并记录帧头数据。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述通信数据的所述数据帧的周期，包括：启动计时器；多次采集相邻两个所述数据帧，并计算相邻两个所述数据帧的平均间隔；根据所述平均间隔确定所述数据帧的周期。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述通信数据的每个所述数据帧的帧头并记录帧头数据，包括：比对每个所述数据帧的数据头，查找出所述数据头的相同数据；将前两个所述相同数据，或只存在一个的所述相同数据作为所述帧头并记录帧头数据。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，包括：获取特性分析输出的特性值；其中，所述特性值包括所述数据帧的周期、长度和帧头数据；根据所述特性值依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选，并且当未找到满足其中一项所述特性值时结束筛选。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，还包括：对驱动数据集中满足各项所述特性值的驱动数据进行数据帧计算，并判断是否与所述通信数据的所述数据帧的计算结果相同。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述特性匹配度最高的驱动数据为驱动数据集中数据帧计算的结果与所述通信数据的所述数据帧的计算结果相同的驱动数据。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述特性值依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选，包括：按照所述数据帧的周期、长度和帧头数据依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选；若在驱动数据集中未找到满足周期和长度的驱动数据，标记无近似驱动数据需要构建；若在驱动数据集中未找到满足帧头数据的驱动数据，标记所述数据帧的长度且其他驱动数据需要构建。
第二方面，本申请实施例提供了一种数据驱动的通信调试系统，所述系统包括依次通信连接的前端交互子系统、代理服务子系统和数据驱动子系统；所述代理服务子系统被配置为获取调试设备上传的通信数据，以及按照所显示的或所生成的驱动数据的格式与调试设备通信；所述数据驱动子系统被配置为对所述通信数据的数据帧进行特性分析，根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据通过所述代理服务子系统传输至所述前端交互子系统；所述前端交互子系统被配置为显示特性匹配度最高的驱动数据，获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定，以及获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一种可能的实现方式所述的方法。
本申请实施例中提供技术方案，至少具有如下技术效果：
本申请实施例提供了一种数据驱动的通信调试方法，该方法通过对调试设备上传的通信数据进行特性分析获得特性分析的结果，根据所获得的结果在驱动数据集中查找到特性匹配度最高的驱动数据并进行显示；而后调试人员判断所显示的驱动数据是否与调试设备匹配，当获取到调试人员的判断决定后根据判断决定进行调试；具体地，若判断决定为是，采用以所显示的驱动数据的格式与调试设备进行通信；若判断决定为否，获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据，将所生成的驱动数据汇聚于驱动数据集并以所生成的驱动数据的格式与调试设备进行通信。本申请实施例提供的方法无论是从驱动数据集中选择的驱动数据还是根据输入的通信参数生成的驱动数据，在进行调试时均不需要人为按照字节输入，避免了人为输入数据时出现数据长度与协议不一致的情况；并且能够通用于不同的调试设备，不需要对不同的调试设备编译不同的调试程序，提高了对不同设备进行调试的灵活性，减少了开发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。
图1为本申请实施例提供的数据驱动的通信调试系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的数据驱动的通信调试方法的整体流程图；
图3为本申请实施例提供的对通信数据的数据帧进行特性分析的流程图；
图4为本申请实施例提供的确定通信数据的数据帧的周期的流程图；
图5为本申请实施例提供的确定通信数据的每个数据帧的帧头的流程图；
图6为本申请实施例提供的在驱动数据集查找驱动数据的流程图；
图7为本申请实施例提供的对驱动数据集中的驱动数据进行筛选的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种数据驱动的通信调试系统100，如图1所示。该数据驱动的通信调试系统100包括前端交互子系统101、代理服务子系统102和数据驱动子系统103。其中，前端交互子系统101包括驱动数据构建模块1011、数据交互模块1012和前端显示模块1013；代理服务子系统102包括前端数据服务模块1021和链路数据通信模块1022。
在该数据驱动的通信调试系统100工作时，链路数据通信模块1022与调试设备通信并获取调试设备上传的通信数据，以及按照所显示的或所生成的驱动数据传输的格式与调试设备通信；前端数据服务模块1021与前端交互子系统101进行数据交互，获取前端交互子系统101中数据交互模块1012所传输的驱动数据。
在该数据驱动的通信调试系统100工作时，数据驱动子系统103对通信数据的数据帧进行特性分析，根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据通过代理服务子系统102传输至前端交互子系统101；并且解释由前端交互子系统101所生成的驱动数据，获取驱动数据的信息，具体包括识别通信接口类型、数据帧格式、数据校验形式等。
在该数据驱动的通信调试系统100工作时，前端交互子系统101显示特性匹配度最高的驱动数据，获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定，以及获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据。
数据交互模块1012与代理服务子系统102中的前端数据服务模块1021通信，将前端显示模块1013所显示的驱动数据和驱动数据构建模块1011所生成的驱动数据传输至前端数据服务模块1021；前端显示模块1013是人机交互模块，显示驱动数据集中特性匹配度最高的驱动数据，获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定，以及在获取到调试人员的判断决定为否时显示包括帧头、帧尾、数据帧类型等设置选项或输入框，并获取调试人员输入的通信参数；其中，调试人员的输入包括手动选择预设选项和手动填写输入框；驱动数据构建模块1011根据调试人员输入的通信参数进行驱动数据的生成。
本申请实施例还提供了一种数据驱动的通信调试方法，该方法由上述的数据驱动的通信调试系统100实现，具体包括如图2所示的S201至S205。
S201：获取调试设备上传的通信数据，并对通信数据的数据帧进行特性分析。该方法通过S201获得通信数据的数据帧的周期、长度、帧头等。
S202：根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据进行显示。
其中，驱动数据集中存储有多种类型的驱动数据，由每次通信调试过程中所生成的驱动数据汇聚而成，和/或预先人为将多种常见驱动数据进行存储所形成。通信数据的数据帧特性包括数据帧的周期、长度、帧头等。
在该方法执行S202后，特性匹配度最高的驱动数据显示在屏幕上，调试人员能够看到所显示的特性匹配度最高的驱动数据，调试人员对此进行判断，确定实际上是否与调试设备匹配。调试人员在做出判断决定后，通过屏幕触控、按键等方式将判断决定传输至实现该方法的数据驱动的通信调试系统100，而后执行以下描述的S203。
S203：获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定。
若调试人员的判断决定为是，即调试人员确定所显示的驱动数据实际是与调试设备匹配的，执行S204：以所显示的驱动数据的格式与调试设备进行通信。
若调试人员的判断决定为否，即虽然所显示的驱动数据是驱动数据集中与通信数据的数据帧特性匹配度最高的驱动数据，但是调试人员确定所显示的驱动数据实际与调试设备不匹配；调试人员通过触摸屏、键盘、鼠标等输入设备，选择或填写数据帧的周期、长度、帧头等通信参数。然后该方法执行S205：获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据，将所生成的驱动数据汇聚于驱动数据集并以所生成的驱动数据的格式与调试设备进行通信。
示例性地，图3示出了S201中对通信数据的数据帧的特性分析的具体过程，包括S301至S303，详细描述如下。
S301：确定通信数据的数据帧的周期。
S302：比对通信数据的每个数据帧的长度，确定通信数据是否为固定帧长并在通信数据为固定帧长时记录数据帧的长度。
S303：确定通信数据的每个数据帧的帧头并记录帧头数据。
S301在确定通信数据的数据帧的周期时，具体包括图4所示的S401至S403，详细描述如下。
S401：启动计时器。
S402：多次采集相邻两个数据帧，并计算相邻两个所述数据帧的平均间隔。具体地，在采集相邻两个数据帧时记录下计时器的数值，使用计时器第二次记录的数值减去第一次记录的数值，进而获得相邻两个两个数据帧的间隔；通过多次采集和计算后，获得多个相邻两个数据帧的间隔，通过求平均值确定平均间隔。
S403：根据平均间隔确定数据帧的周期。其中，数据帧的周期是指产生或传输一个数据帧的周期，通过上述确定的平均间隔能够确定数据帧的周期。
S302在确定通信数据的每个数据帧的帧头并记录帧头数据时的具体过程包括图5所示的S501和S502。
S501：比对每个数据帧的数据头，查找出数据头的相同数据。
S502：将前两个相同数据，或只存在一个的相同数据作为帧头并记录帧头数据。
S202在根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与数据帧的特性相匹配的驱动数据，具体包括图6所示的S601和S602。
S601：获取特性分析输出的特性值。其中，特性值包括数据帧的周期、长度和帧头数据。
S602：根据特性值依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选，并且当未找到满足其中一项特性值时结束筛选。
通过将驱动数据集中的各驱动数据与通信数据依次比对数据帧的周期、长度和帧头数据。S602具体包括：按照数据帧的周期、长度和帧头数据依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选；若在驱动数据集中未找到满足周期和长度的驱动数据，标记无近似驱动数据需要构建；若在驱动数据集中未找到满足帧头数据的驱动数据，标记数据帧的长度且其他驱动数据需要构建。如图7所示，S602的详细过程包括S6021至S6025。
S6021：判断是否有周期相近的驱动数据。其中，周期相近是指通信数据的数据帧的周期与驱动数据的周期的差值小于预设值；比如，预设值为0.2s。在S6021的判断结果为是时，执行S6022，否则执行S6024：标记没有近似驱动数据。
S6022：判断是否有帧长度相同的驱动数据。在S6022的判断结果为是时，执行S6023，否则执行S6024。
S6023：判断是否有帧头相同的驱动数据。在S6023的判断结果为是时，执行下一步骤，否则执行S6025：标记数据帧长度。
S202在根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与数据帧的特性相匹配的驱动数据时，具体还包括图6所示的S603：对驱动数据集中满足各项特性值的驱动数据进行数据帧计算，并判断是否与通信数据的数据帧的计算结果相同。即S603包括图7所示的S6031和S6032，具体描述如下。
S6031：对驱动数据集中满足各项特性值的驱动数据进行数据帧计算。
S6032：判断是否有相同的驱动数据。在S6032判断结果为是时，执行S604：返回找到的驱动数据。在S6032判断结果为否时，执行S605：返回任意驱动数据。
若通过S601至S603的匹配后且S6032的判断结果为是，本申请实施例中特性匹配度最高的驱动数据为驱动数据集中数据帧计算的结果与通信数据的数据帧的计算结果相同的驱动数据。
若通过S601至S603的匹配后且S6032的判断结果为否，或者仅通过S601和S602的匹配，本申请实施例中特性匹配度最高的驱动数据为驱动数据集中通过周期、帧长度和帧头数据筛选的任意驱动数据。
本申请实施例提供的方法无论是从驱动数据集中选择的驱动数据还是根据输入的通信参数生成的驱动数据，在进行调试时均不需要人为按照字节输入，避免了人为输入数据时出现数据长度与协议不一致的情况；并且能够通用于不同的调试设备，不需要对不同的调试设备编译不同的调试程序，提高了对不同设备进行调试的灵活性，减少了开发成本。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时实现本申请上述的数据驱动的通信调试方法。具体地，上述的计算机可读存储介质包括但不限于随机存取存储器、只读存储器、缓存、硬盘或者存储卡。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种数据驱动的通信调试方法，其特征在于，包括：
获取调试设备上传的通信数据，并对所述通信数据的数据帧进行特性分析；
根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据进行显示；
获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定；
若判断决定为是，以所显示的驱动数据的格式与调试设备进行通信；
若判断决定为否，获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据，将所生成的驱动数据汇聚于驱动数据集并以所生成的驱动数据的格式与调试设备进行通信；
所述根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，包括：
获取特性分析输出的特性值；其中，所述特性值包括所述数据帧的周期、长度和帧头数据；
根据所述特性值依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选，并且当未找到满足其中一项所述特性值时结束筛选。
2.根据权利要求1所述的数据驱动的通信调试方法，其特征在于，所述对所述通信数据的数据帧进行特性分析，包括：
确定所述通信数据的所述数据帧的周期；
比对所述通信数据的每个所述数据帧的长度，确定所述通信数据是否为固定帧长并在所述通信数据为固定帧长时记录所述数据帧的长度；
确定所述通信数据的每个所述数据帧的帧头并记录帧头数据。
3.根据权利要求2所述的数据驱动的通信调试方法，其特征在于，所述确定所述通信数据的所述数据帧的周期，包括：
启动计时器；
多次采集相邻两个所述数据帧，并计算相邻两个所述数据帧的平均间隔；
根据所述平均间隔确定所述数据帧的周期。
4.根据权利要求2所述的数据驱动的通信调试方法，其特征在于，所述确定所述通信数据的每个所述数据帧的帧头并记录帧头数据，包括：
比对每个所述数据帧的数据头，查找出所述数据头的相同数据；
将前两个所述相同数据，或只存在一个的所述相同数据作为所述帧头并记录帧头数据。
5.根据权利要求1所述的数据驱动的通信调试方法，其特征在于，所述根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，还包括：
对驱动数据集中满足各项所述特性值的驱动数据进行数据帧计算，并判断是否与所述通信数据的所述数据帧的计算结果相同。
6.根据权利要求5所述的数据驱动的通信调试方法，其特征在于，所述特性匹配度最高的驱动数据为驱动数据集中数据帧计算的结果与所述通信数据的所述数据帧的计算结果相同的驱动数据。
7.根据权利要求1所述的数据驱动的通信调试方法，其特征在于，所述根据所述特性值依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选，包括：
按照所述数据帧的周期、长度和帧头数据依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选；
若在驱动数据集中未找到满足周期和长度的驱动数据，标记无近似驱动数据需要构建；
若在驱动数据集中未找到满足帧头数据的驱动数据，标记所述数据帧的长度且其他驱动数据需要构建。
8.一种数据驱动的通信调试系统，其特征在于，包括依次通信连接的前端交互子系统、代理服务子系统和数据驱动子系统；
所述代理服务子系统被配置为获取调试设备上传的通信数据，以及按照所显示的或所生成的驱动数据的格式与调试设备通信；
所述数据驱动子系统被配置为对所述通信数据的数据帧进行特性分析，根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据，并将特性匹配度最高的驱动数据通过所述代理服务子系统传输至所述前端交互子系统；
所述前端交互子系统被配置为显示特性匹配度最高的驱动数据，获取调试人员对所显示的驱动数据是否与调试设备匹配的判断决定，以及获取调试人员输入的通信参数并生成驱动数据；
所述数据驱动子系统在根据特性分析的结果在驱动数据集中查找与所述数据帧的特性相匹配的驱动数据时，具体用于：获取特性分析输出的特性值；其中，所述特性值包括所述数据帧的周期、长度和帧头数据；根据所述特性值依次对驱动数据集中的驱动数据进行筛选，并且当未找到满足其中一项所述特性值时结束筛选。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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