CN117724447B - 一种仿真装置的数据处理方法、测试仿真装置及仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种仿真装置的数据处理方法、测试仿真装置及仿真系统，涉及仿真技术领域。仿真装置的数据处理方法包括：至少一个数据传输通道，所述控制模块通过所述数据传输通道与总线上连接的主设备节点通信；所述数据处理方法包括：获取仿真配置信息，所述仿真配置信息至少表征了所述测试仿真装置需模拟设定数量的从设备节点，所述设定数量大于1；基于所述仿真配置信息与所述数据传输通道，模拟设定数量的从设备节点与所述主设备节点进行信号交互。本发明中，仿真装置中的控制模块可以基于仿真配置信息中所包含的信息，利用单个数据传输通道仿真多个从设备节点与主设备节点完成信号交互，提升了仿真测试效率。

Description

一种仿真装置的数据处理方法、测试仿真装置及仿真系统

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，具体涉及一种仿真装置的数据处理方法、测试仿真装置及仿真系统。

背景技术

在车辆中，电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)、车载传感器(例如激光雷达、摄像头等)均需经过测试仿真，例如在ECU及其算法开发的过程中，通常需要利用仿真板卡来仿真模拟传感器，仿真板卡与ECU通信时，能仿真出真实传感器与ECU通信，从而能够对ECU及其算法进行验证、测试或者训练。

现有的仿真板卡能仿真模拟传感器来对ECU进行测试仿真，但是仿真板卡的单个物理通道仅能模拟对应的一种传感器，若需要模拟多种传感器与ECU进行通信，则将ECU同时连接到多个物理通道才能完成测试，存在接线复杂，仿真效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种仿真装置的数据处理方法、测试仿真装置及仿真系统，仿真装置中的控制模块可以基于仿真配置信息中所包含的信息，利用单个数据传输通道仿真多个从设备节点与主设备节点完成信号交互，提升了仿真测试效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种仿真装置的数据处理方法，应用于测试仿真装置中的控制模块，所述测试仿真装置还包括：至少一个数据传输通道，所述控制模块通过所述数据传输通道与总线上连接的主设备节点通信；所述数据处理方法包括：获取仿真配置信息，所述仿真配置信息至少表征了所述测试仿真装置需模拟设定数量的从设备节点，所述设定数量大于1；基于所述仿真配置信息与所述数据传输通道，模拟设定数量的从设备节点与所述主设备节点进行信号交互。

本发明还提供了一种测试仿真装置，包括：控制模块与至少一个数据传输通道，所述控制模块通过所述数据传输通道与总线上的主设备节点通信；所述控制模块用于上述的数据处理方法。

本发明还提供了一种仿真系统，包括：上述的测试仿真装置；所述测试仿真装置通过总线与所述主设备节点通信。

在一个实施例中，所述总线为DSI3总线；所述基于所述仿真配置信息与所述数据传输通道，模拟设定数量的从设备节点与所述主设备节点进行信号交互，包括：在从所述数据传输通道接收到所述主设备节点发送的表征从设备节点发现命令的第一电压信号时，获取目标电流信息，所述目标电流信息表征所述设定数量的从设备节点对应的目标电流波形；基于所述目标电流信息，通过所述数据传输通道控制总线上产生匹配于所述目标电流波形的电流，以通过电流的变化向所述主设备节点反馈发现应答信息，所述发现应答信息至少表征：所述总线上的从设备节点数量为所述设定数量。

在一个实施例中，所述方法还包括：在从所述数据传输通道接收到所述主设备节点发送的表征对指定从设备节点进行控制的目标控制命令时，获取表征所述指定从设备节点对所述目标控制命令进行应答的目标应答信息；基于所述目标应答信息，通过所述数据传输通道控制总线上产生对所述目标控制命令进行应答的电流，以通过电流的变化向所述主设备节点反馈所述目标应答信息。

在一个实施例中，所述仿真配置信息还包括所述指定从设备节点针对各控制命令的应答信息；所述获取表征所述指定从设备节点对所述目标控制命令进行应答的目标应答信息，包括：从所述仿真配置信息中获取所述目标控制命令所对应的应答信息作为所述目标应答信息。

在一个实施例中，所述获取表征所述指定从设备节点对所述目标控制命令进行应答的目标应答信息，包括：执行所述目标控制命令，并基于执行所述目标控制命令的执行结果生成所述目标应答信息。

在一个实施例中，所述方法还包括：基于各所述从设备节点的上报时间信息与各所述从设备节点的上报电流信息，通过所述数据传输通道控制所述总线上产生匹配于各所述从设备节点的上报电流波形的电流，所述从设备节点的上报电流信息表征所述从设备节点需上报数据的上报电流波形。

在一个实施例中，所述从设备节点上报的数据为连接到同一总线的所述设定数量的从设备节点中与所述从设备节点对应的目标从设备节点采集的数据，各所述从设备节点的上报时间信息为对应的所述目标从设备节点采集数据的时间。

在一个实施例中，所述从设备节点的上报时间信息为所述主设备节点发送的所述从设备节点上报相邻数据的时间间隔。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例中的仿真装置的数据处理方法所应用的仿真装置的示意图；

图2是根据本发明第一实施例中的仿真装置的数据处理方法的流程图；

图3是根据本发明第一实施例中的从设备节点在总线上产生电流叠加波形图；

图4是根据本发明第二实施例中的测试仿真装置的示意图；

图5是根据本发明第二实施例中的测试仿真装置的数据传输通道的一种具体结构图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“或/和”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明第一实施方式涉及一种仿真装置的数据处理方法，应用于测试仿真装置中的控制模块，该测试仿真装置还包括：至少一个数据传输通道，控制模块通过数据传输通道与总线上连接的主设备节点通信；该测试仿真装置可以是基于DIS3协议的装置，则连接主设备节点与测试仿真装置的总线为DSI3总线，然不限于此，该测试仿真装置也可以是基于PSI5协议的装置，则连接主设备节点与测试仿真装置的总线为PSI总线，测试仿真装置可以为板卡、电路板、设备等形式。

请参考图1，测试仿真装置包括：控制模块1与至少一个数据传输通道2，控制模块1通过数据传输通道2与总线上连接的主设备节点通信。图1中的测试仿真装置包括N个数据传输通道2，分别为CH1至CHN，N为大于或等于1的整数。其中的，主设备节点例如为ECU，则测试仿真装置则是用于仿真多个从设备节点为多个传感器sensor。

在测试仿真装置所包含的所有数据传输通道中，一个或多个数据传输通道连接到总线，通过总线连接到主设备节点，测试仿真装置通过数据传输通道模拟设定数量的从设备节点，其中不同的数据传输通道可以分别通过不同的总线连接到不同的主设备节点，可以实现多个主设备节点的同时仿真测试；又或者，多个数据传输通道通过一条总线连接到同一个主设备节点，由此能够接入模拟更大规模的从设备节点对主设备节点进行仿真测试；后续以其中一个通过总线连接到主设备节点的数据传输通道CHm为例进行说明。

本实施例中的数据处理方法的具体流程如图2所示，其中以数据传输通道CHm为例进行说明。

步骤101，获取仿真配置信息，仿真配置信息至少表征了测试仿真装置需模拟设定数量的从设备节点，设定数量大于1。

步骤102，基于仿真配置信息与数据传输通道，模拟设定数量的从设备节点与主设备节点进行信号交互。

具体而言，测试仿真装置模拟从设备节点，测试仿真装置数据传输通道CHm通过总线与主设备节点通信连接，控制模块1能够从所连接的上位机获取仿真配置信息，并对仿真配置信息进行存储，比如测试仿真装置中设置有存储器(例如为EEPROM)，仿真配置信息可以存储在存储器中供控制模块1调用。仿真配置信息包括：数据传输通道CHm所仿真的从设备节点的数量、各从设备节点的类型以及各从设备节点的接线方式等。

在测试仿真装置中，只需提前向测试仿真装置中传输包含所需模拟的所有从设备节点的信息的仿真配置信息，测试仿真装置的控制模块1便可以基于该仿真配置信息中所包含的信息，通过单个数据传输通道模拟多个从设备节点与主设备节点完成信号交互，大大提升了仿真测试效率。

主设备节点与模拟从设备节点的测试仿真装置的数据传输通道CHm之间的信号交互主要可以分为以下三类：

第一，主设备节点进行从设备节点发现。

控制模块在从数据传输通道CHm接收到主设备节点发送的表征从设备节点发现命令的第一电压信号时，从仿真配置信息中获取目标电流信息，目标电流信息表征设定数量的从设备节点对应的目标电流波形；随后再基于目标电流信息，通过数据传输通道控制CHm总线上产生匹配于目标电流波形的电流，主设备节点检测总线上的电流，基于所检测到的电流的变化得到测试仿真装置通过数据传输通道CHm向主设备节点反馈的发现应答信息，发现应答信息至少表征：总线上的从设备节点数量为设定数量，由此主设备节点可以基于该发现应答信息确定出总线上当前连接的从设备节点的数量，也就是测试仿真装置所仿真的从设备节点的数量。

在已有的技术中，对于主设备节点来说，其可通过总线连接到一个或多个从设备节点(多个从设备节点可以是串联或者并联的)，其在确定所连接的从设备节点的信息时，先进行设备发现，主设备节点向总线发送表征发现命令的电压信号，各从设备节点在接收到表征发现命令的电压信号会调高总线中的电流至设定阈值，若在调高总线中电流的过程中检测到总线电流达到设定阈值，则停止调高电流，并回复电流至初始电流；若从设备节点的数量为多个，则不同次序的从设备节点将在不同的时间停止调高电流，由此可以在总线上叠加形成相应的电流波形，各从设备节点所调节的波形将在总线上叠加形成最终的电流波形，主设备节点则可以基于检测得到的电流波形，确定当前所连接的从设备节点的数量。

下面结合图3的从设备节点在总线上产生电流叠加波形图，对从设备节点电流波形的叠加原理进行说明，具体如下：

若只有一个从设备节点，该从设备节点向主设备节点反馈电流信号时，会先提升总线电流，直至到达设定阈值，然后维持一段时间后再恢复，例如电流波形A12、A13所示。

在此基础上，若有两个从设备节点，在一个从设备节点形成电流A21(即A12、A13)的波形时，由于总线电流已经抬升了，对于另一个从设备节点来说，总线电流提升一定程度后，电流叠加后在总线上的电流即会到达设定阈值，此时该从设备节点就会恢复电流，进而对于这个从设备节点来说，其抬升电流的波形例如A22所示，最终在两个从设备节点的情况下，A21与A22两种电流波形叠加，可形成A23的电流波形。

与之类似的，若有三个从设备节点，那么，前两个从设备节点基于类似的理由，将叠加形成A31的电流波形，对于最后一个从设备节点来说，电流提升一定程度后，电流叠加后在总线上的电流即会到达设定阈值，此时该从设备节点就会恢复电流，进而对于这个从设备节点来说，其抬升电流的波形例如A32所示，最终三个从设备节点的情况下，叠加后可形成如A33所示的电流波形。

四个从设备节点的情况也是类似原理，在此不再赘述，最终可形成如A43所示的电流波形。

本实施例中，测试仿真装置中可以仅预存表征所需模拟的设定数量的从设备节点叠加所得到的电流波形的数字信号作为目标电流信息，当然也可以预存多个表征不同数量的从设备节点叠加所得到的电流波形的数字信号，再基于被配置的所需模拟的从设备节点的数量选取所需对应的数字信号作为目标电流信息；目标电流信息表征设定数量的从设备节点对应的目标电流波形。

随后控制模块1基于目标电流信息，通过数据传输通道CHm控制总线上产生匹配于的目标电流波形的电流，由此主设备节点可以根据检测到的总线上电流的波形，确定测试仿真装置通过数据传输通道CHm所反馈的发现应答信息，也就可以得到测试仿真装置所模拟的从设备节点的数量；例如主设备节点基于发现应答信息的电流波形中电流上升的斜率、电流拐点的数量来确定从设备节点的数量。其中，若主设备节点基于电流上升斜率或者电流拐点的数量等信息来确定从设备节点的数量时，目标电流信息也可以发送表征电流上升斜率或者电流拐点数量，这样主设备节点也可以确定出从设备的数量。

基于上述过程，测试仿真装置可以利用单个数据传输通道控制总线上形成匹配于设定数量的从设备节点叠加后的目标电流波形的电流，而无需仿真整个叠加过程，也就是说无需利用多个数据传输通道仿真多个从设备节点的电流叠加过程，利用单个数据传输通道实现仿真多个从设备节点针对设备发现命令的响应结果，即可以利用单个数据传输通道模拟多个从设备节点。

另外，测试仿真装置中存储的仿真配置信息中还可以包括所需仿真的从设备节点列表，可以对列表中各从设备节点的响应顺序进行配置；各从设备节点的响应顺序也决定了每个从设备节点在总线上的地址(也可理解为从设备节点的标识)，可理解为可对每个从设备节点在总线上的地址进行预设，该些预设信息均可记录于从设备节点列表，或各从设备节点与对应的预设信息进行绑定，不同地址的从设备节点决定了响应顺序。

第二，主设备节点与测试仿真装置所仿真的从设备节点之间进行命令交互。

控制模块在从数据传输通道CHm接收到主设备节点发送的表征对指定从设备节点进行控制的目标控制命令时，获取表征指定从设备节点对目标控制命令进行应答的目标应答信息；其中，指定从设备节点可以是测试仿真装置所模拟从设备节点中的一个或多个。

随后基于目标应答信息，通过数据传输通道控制总线上产生对目标控制命令进行应答的电流，以通过电流的变化向主设备节点反馈目标应答信息。

指定从设备节点针对主设备节点所发送的目标控制命令的目标应答信息分为两种：

一种是指定从设备节点针对主设备节点发送的目标控制命令，反馈固定的目标应答信息，具体的：仿真配置信息还包括指定从设备节点针对各控制命令的应答信息，控制模块在接收到目标控制命令时，从仿真配置信息中获取目标控制命令所对应的应答信息作为目标应答信息。例如，指定设备为从设备节点A，测试仿真装置接收到主设备节点发送的需要打开从设备节点A的功能1的命令x，测试仿真装置无需执行该命令x，直接获取该命令x对应的应答y作为目标应答信息，应答y可以是打开功能1成功或者失败，也可以是功能1所处的状态；随后基于该目标应答信息通过数据传输通道CHm控制总线产生对目标控制命令进行应答的电流，主设备节点则可以通过检测总线上电流的变化，得到从设备节点A反馈的应答y。

另一种是，指定从设备执行目标控制命令，并基于执行目标控制命令的执行结果生成目标应答信息；具体的，控制模块在接收到目标控制命令时，仿真指定从设备节点执行目标控制命令，并基于执行结果生成指定从设备节点对目标控制命令进行应答的目标应答信息，执行结果可以是指定从设备节点执行控制命令后的状态，也可是执行目标控制命令成功或者失败。例如，指定设备为从设备节点B，测试仿真装置模拟的从设备节点B当前按照第一状态上报数据(状态限定了上报数据的频率、周期等)，主设备节点发送的目标控制命令用于控制从设备节点B按照第二状态上报数据，控制模块1在执行目标控制命令后，调整所模拟的从设备节点B上报数据的状态至第二状态，按照第二状态上报数据，执行结果为从设备节点B当前上报数据的状态(即第二状态)，控制模块生成表征从设备节点B当前上报数据的状态为第二状态的目标应答信息，控制模块再基于该目标应答信息通过数据传输通道CHm控制总线产生对目标控制命令进行应答的电流，主设备节点则可以通过检测总线上电流的变化，得到从设备节点A反馈的表征从设备节点B当前上报数据的状态为第二状态的应答。

第三，测试仿真装置模拟从设备节点向主设备节点上报数据。

控制模块基于各从设备节点的上报时间信息与各从设备节点的上报电流信息，通过数据传输通道控制总线上产生匹配于各从设备节点的上报电流波形的电流，从设备节点的上报电流信息表征从设备节点需上报数据的上报电流波形。

测试仿真装置接收由上位机所发送的数据源，数据源中包含了测试仿真装置所模拟的各从设备节点所需上报的数据；测试仿真装置所模拟的每个从设备节点均有对应的上报时间信息，上报时间信息限定了在什么时间点、时间段内上报对应的数据；上报时间信息可以是数据被采集到的时间，也可以是数据上报的时间间隔，例如是某个从设备节点上报数据的过程中相邻两个数据包的时间间隔；由此，针对所模拟的每个从设备节点，控制模块可以按照该从设备节点的上报时间信息，通过数据传输通道控制总线上产生匹配于该从设备节点的上报电流信息的电流，该上报电流信息表征了该从设备节点需上报数据的上报电流波形，由此主设备节点可基于检测的总线上电流的变化得到上报电流波形，也就得到了从设备节点所上报的数据。

本实施例中，各从设备节点的上报时间信息可以是上位机在下发各从设备节点的数据源时预设好的，即各数据的上报时间信息由上位机提前配置好后再跟数据一起下发至测试仿真装置。

或者，测试仿真装置中仅存储有所模拟的各从设备节点需上报数据，由主设备节点通过总线向各测试仿真装置下发各从设备节点的上报时间信息，该上报时间信息例如为上报数据的时间间隔，由此测试仿真装置可以模拟各从设备节点按照主设备下发的时间间隔进行数据上报，此处的数据上报可以理解为数据回注，可用于数据回注系统(例如将传感器数据回注到ECU)、HIL系统等。

其中，上位机所下发到测试仿真装置的各从设备节点的数据源，可以是多个真实的从设备节点在测试过程中真实采集的数据，此时测试仿真装置所模拟的从设备节点可以是与测试所使用的真实从设备节点相同或相近。

在一些实施例中，从设备节点上报的数据为连接到同一总线的设定数量的从设备节点中与从设备节点对应的目标从设备节点采集的数据，各从设备节点的上报时间信息为对应的目标从设备节点采集数据的时间。即多个真实的从设备节点是连接到同一条总线(例如DSI3总线)上进行的数据采集，测试仿真装置则是用于仿真这多个真实的从设备节点的，由此真实的从设备节点的数据采集时间即可作为仿真的从设备的数据上报时间，由此同时获取仿真的从设备节点的上报时间信息，测试仿真装置则可以基于此上报时间信息模拟真实的从设备节点进行数据上报，避免仿真的多个从设备节点上报数据的时间出现冲突。需要说明的是，这多个真实的从设备节点也可以连接到不同的总线上的，上位机在获取所有的从设备节点所采集的数据后，后续再分别配置各从设备节点的上报时间信息。

本发明第二实施例涉及一种测试仿真装置，如图1所示，测试仿真装置包括：控制模块1与至少一个数据传输通道2，控制模块1通过数据传输通道2与总线上连接的主设备节点通信。图1中的测试仿真装置包括N个数据传输通道2，分别为CH1至CHN，N为大于或等于1的整数。

控制模块1用于执行第一实施例中的数据处理方法。

下面示例性提供一种测试仿真装置中数据传输通道的具体结构。

请参考图4，测试仿真装置包括：控制模块1与至少一个数据传输通道2，每个数据传输通道2包括：分别与控制模块1连接的信号检测电路与信号输出电路。

信号检测电路中至少包括从设备仿真检测电路21，从设备仿真检测电路21用于检测总线上的电压，以得到主设备节点所发送的目标电压信号，该目标电压信号可表征主设备节点发送给从设备节点的信息，包括但不限于上述的需发送至从设备节点的发现命令、目标控制命令、上报时间信息等。

信号输出电路中至少包括从设备仿真输出电路22，从设备仿真输出电路22则用于控制总线上的电流，以通过总线电流变化向主设备节点发送信息，该信息包括但不限于，从设备节点针对于主设备节点的命令进行应答的目标应答信息，从设备节点需上报至主设备节点的数据等。

在数据传输通道中，基于从设备仿真检测电路21的电压信号检测功能与从设备仿真输出电路22对总线上电流的控制功能，使得测试仿真装置可以通过数据传输通道来仿真从设备节点与主设备节点进行通信。

在一个例子中，请参考图5，数据传输通道中的从设备仿真检测电路21包括；模数转换器211与电压检测电路212，电压检测电路212包括：电压检测模块2121与分压模块2122。

电压检测模块2121用于检测总线上的电压信号，并将检测得到的第二信号发送至分压模块2122。

分压模块2122用于对第二信号进行分压后得到目标电压信号发送至模数转换器211。

模数转换器211用于对目标电压信号进行模数转换后发送至控制模块，由此控制模块可以得到主设备节点所发送的信息。

其中，电压检测电路212所发送的电压信号由模数转换器211进行检测，能自动适配不同主设备节点的总线电压值，再经过控制模块1进行解码，实现了对不同总线电压信号的解析。

数据传输通道中的从设备仿真输出电路22包括：数模转换器221与电流控制电路222；电流控制电路222包括：信号放大模块2221与电流控制模块2222。

数模转换器221用于接收控制模块1所发送的表征从设备节点需发送信息的目标数字信号，并将该目标数字信号进行数模转换后得到电流模拟信号发送至信号放大模块2221。

信号放大模块2221用于对接收到的电流模拟信号进行放大并输出至电流控制模块2222。

电流控制模块2222用于基于放大后的电流模拟信号，控制总线上的电流，以向主设备节点发送所需发送的信息。

需要说明的是，图5仅示意性给出了其中一个数据传输通道的具体结构图。

在一些实施例中，还可以在信号检测电路中配置检测总线中电流的功能；具体的，信号检测电路还包括：与模数转换器211的电流检测电路，电流检测电路用于检测总线中的电流，并将检测到的第一电流检测信号发送至模数转换器，由模数转换器对第一电流检测信号进行模数转换后发送至控制模块。

在一些实施例中，还可以在数据传输通道的信号输出电路中配置向总线发出电压信号的功能；具体的，信号输出电路还包括：与数模转换器连接的电压输出电路。

数模转换器将接收到的表征输出电压的数字信号进行转换得到的电压模拟信号，并将电压模拟信号发送至电压输出电路；电压输出电路用于基于电压模拟信号，控制总线上的电压。

由上，信号检测电路中形成有两条检测路径，一是电流检测路径，包括模数转换器、第一放大模块以及电流检测模块；二是电压检测路径，包括模数转换器、分压模块以及电压检测模块；

在信号输出电路中形成有两条输出路径，一是电流控制路径，包括数模转换器、信号放大模块以及电流控制模块；二是电压输出路径，包括数模转换器、第二放大模块以及电压输出模块。

测试仿真装置用作仿真主设备节点，其中的电流检测模块与电压输出模块均通过总线连接到从设备节点。

因此，测试仿真装置还可以通过数据传输通道来模拟主设备节点，与从设备节点进行通信；进一步的，该测试仿真装置还可以在主设备节点与从设备节点之间的连接总线上进行数据监听，又或者用于调试主设备节点或者从设备节点。

在主设备节点与从设备节点通过总线连接通信时，主设备节点可以在总线上发出表征所需发送至从设备节点的信息的电压信号，从设备节点则在从总线上检测到该电压信号时，得到主设备所发送的信息；从设备节点则可以通过控制总线中电流的变化形成表征所需发送至主设备节点的信息的电流信号，主设备节点则检测总线上电流变化得到该电流信息，即得到从设备所发送的信息。举例来说，主设备节点为ECU、从设备节点为传感器，主设备节点在总线上发出表征数据请求的电压信号，以请求从设备节点上报数据，从设备节点在检测到表征数据请求的电压信号时，通过控制总线中电流的变化形成电流信号表示回应，回应中携带了需要上报的数据。

本实施例中，控制模块从所连接的PC或上位机发送的表征所需发出电压的数字信号，或者基于所需发送的电压计算生成对应的数字信号，其中控制模块确定的所需发出的电压的大小可以基于当前所连接的从设备节点的要求的电压来确定。

测试仿真装置用作仿真从设备节点，其中的电压检测模块与电流控制模块均通过总线连接到主设备节点；测试仿真装置利用上述的电流控制路径控制总线上的电流以输出信号，具体过程为：控制模块基于所需发出电流生成相应的数字信号发送至数模转换器，数模转换器将该数字信号转换为表征需发出电流的电流模拟信号并发送至信号放大模块，经过信号放大模块放大后输入到电流控制模块，电流控制模块则基于放大后的电流模拟信号控制总线上的电流产生相应变化，主设备节点则基于检测到的总线上的电流获取模拟的从设备节点所发出的信息。

测试仿真装置利用上述的电压检测路径检测总线中的电压，具体过程为：电压检测模块检测总线上由主设备节点发出的电压，得到第二电压信号并传输至分压模块，经过分压模块分压后得到适用于输入模数转换器的目标电压信号并输入至模数转换器，目标电压信号为模拟信号，模数转换器将其转换为相应的数字信号反馈至控制模块，控制模块可根据模数转换器所发送的数字信号，得到总线上主设备节点所发送的信息。

下面对具备主设备节点模拟与从设备节点模拟功能的测试仿真装置作详细的介绍。

测试仿真装置可以用于仿真实现四种功能，具体如下：

功能一，测试仿真装置仿真从设备节点，以测试仿真装置中的一个数据传输通道CHx被配置用于仿真从设备节点为例，数据传输通道CHx的电压检测电路、电流控制电路均连接至DSI3总线，以通过DSI3总线连接到主设备节点。测试仿真装置可以通过数据传输通道CHx检测总线上的电压信号与电流信号，得到主设备节点发出的第一电压信号，第一电压信号表征了主设备节点所需发出信息，该信息例如为主设备节点对从设备节点的控制指令，也可以是主设备节点请求从设备节点上报信息的请求指令；电流控制电路通过控制总线电流向主设备节点发送需发出信息，该信息可以是从设备节点基于接受到的主设备节点发送的信息所产生的反馈信息，也可以是从设备节点需上报至主设备节点的信息。

例如仿真装置用作仿真传感器，传感器通过总线通信连接到外部ECU，传感器可以将所存储或者所生成的传感器数据信息通过总线回注到ECU中，以对ECU进行测试或者算法验证。进一步的，仿真装置还可用作HIL测试系统中的一种I/O板卡，用于直接或间接连接于RTPC与被测件(例如为ECU)之间，以在RTPC与被测件之间进行信号交互，完成对被测件的测试。

功能二，测试仿真装置用作仿真主设备节点，以测试仿真装置的一个数据传输通道CHy被配置用于仿真主设备节点为例，数据传输通道CHy中的DSI3仿真装置、电流检测电路均连接至DSI3总线，以通过总线连接到从设备节点。DSI3仿真装置控制总线上的电压变化以发出所需发送至从设备节点的信息，该信息例如为主设备节点对从设备节点的控制指令，也可以是主设备节点请求从设备节点上报信息的请求指令，从设备节点检测总线上的电压得到主设备节点所发送的信息；电流检测电路检测总线上的电流，得到从设备节点发送的信息，该信息可以是从设备节点基于接受到的主设备节点发送的信息所产生的反馈信息，也可以是从设备节点需上报至主设备节点的信息。

例如仿真装置用作仿真ECU，通过总线连接到外部传感器，外部传感器通过总线上报所采集的数据信息至ECU，ECU可以将各传感器采集的数据信息收集起来，所收集的传感器数据可以进行落盘存储以供其他场景时使用(例如用于回注到ECU)；进一步的，仿真装置可以连接到用于数据采集的PC和传感器之间，仿真装置可直接将收集的传感器数据上传至PC。

功能三，测试仿真装置用于作为监听节点，以测试仿真装置的一个数据传输通道CHz被配置为用于进行数据监听，数据传输通道CHz的电流检测电路与电压检测电路连接到主设备节点与从设备节点之间的DSI3总线为例。主设备节点可以控制总线上的电压以向从设备节点发送需发出的信息，该信息例如为主设备节点对从设备节点的控制指令，也可以是主设备节点请求从设备节点上报信息的请求指令；数据传输通道CHz的电压检测电路检测总线上的电压，得到主设备节点发送至从设备节点的信息；从设备节点则可以控制总线上的电流以向主设备发出需发出的信息，该信息可以是从设备节点基于接受到的主设备节点发送的信息所产生的反馈信息，也可以是从设备节点需上报至主设备节点的信息，数据传输通道CHz的电流检测电路检测总线上的电流，得到从设备节点发送至主设备节点的信息。由上，仿真装置可检测到总线上主设备节点与从设备节点之间交互的信息，实现数据监听功能；进一步的，还可以将监听得到的信息旁路到其他装置，例如仿真装置所连接的PC，用于进行存储、展示或者分析等。

功能四，测试仿真装置用于对主设备节点或者从设备节点进行调试。具体的，测试仿真装置也可用于作为调试节点对DSI3总线上的一个或多个真实的从设备节点进行调试，其中的一个数据传输通道被配置为第一调试节点，控制模块生成的目标信号所表征的需发出信息为用于对这一个或多个真实的从设备节点进行调试的调试指令；测试仿真装置也可用于作为从设备节点对总线上的一个或多个真实的主设备节点进行调试，其中的一个数据传输通道被配置作为第二调试节点，控制模块生成的目标信号所表征的需发出信息为用于对这一个或多个真实的主设备节点进行调试的调试指令。

比如，一种调试场景下，仿真装置中被配置为调试节点的数据传输通道作为调试的中间设备连接在主设备节点与从设备节点之间，用于在主设备节点与从设备节点之间交互调试的各种信息，例如该数据传输通道作为调试的中间设备连接在ECU与传感器之间，该数据传输通道可以连接到一个或多个传感器，在开发传感器时，ECU通过该数据传输通道向指定的传感器发布各种调试命令，并观察传感器的响应。另一种调试场景下，仿真装置中的控制模块连接到PC，被配置为调试节点的数据传输通道连接到主设备节点和/或从设备节点，例如是ECU和/或传感器，可在PC的控制下，向ECU和/或传感器发布各种调试命令，对开发中的ECU和/或传感器进行调试。

另外，本实施中的测试仿真装置还可以实现测试过程中的故障注入功能，即在仿真主设备节点或从设备节点时，模拟可能出现的故障，例如阻容故障、电气故障等。

由上，本实施中的测试仿真装置是一个主从一体的仿真装置，每个数据传输通道均支持仿真主设备节点实现数据采集，也支持仿真从设备节点实现数据回注，实现仿真功能的多样化，由于单个数据传输通道也可以控制总线上的电流、电压两种电信号的电参数产生相应的变化，由此仿真装置便可用作同时仿真主设备节点与从设备节点，也可以通过设置数据传输通道的数量来控制仿真装置同时仿真主设备节点与从设备节点的数量，由此单个仿真装置便能够用来同时搭建多个仿真环境，大大提升了仿真效率。

本实施例中的控制模块可以包括以下至少之一：处理器、微控制器、FPGA电路，以控制模块为FPGA电路为例，FPGA电路中包括：CAN总线或者CANFD总线、以太网Ethernet模块、协议实现模块、EEPROM存储器以及协议编码模块，FPGA电路可以通过CAN总线或者CANFD总线、以太网Ethernet模块连接到PC以及RTPC，FPGA电路还连接到各数据传输通道中的信号检测电路与信号输出电路。

本发明第三实施例涉及一种仿真系统，包括：主设备节点与第二实施例中的测试仿真装置；测试仿真装置通过总线与主设备节点通信，总线可以是DSI3总线。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

Claims (10)

1.一种仿真装置的数据处理方法，应用于测试仿真装置中的控制模块，其特征在于，所述测试仿真装置还包括：至少一个数据传输通道，所述控制模块通过所述数据传输通道与总线上连接的主设备节点通信；

所述数据处理方法包括：

获取仿真配置信息，所述仿真配置信息至少表征了所述测试仿真装置需模拟设定数量的从设备节点，所述设定数量大于1；

基于所述仿真配置信息与所述数据传输通道，模拟设定数量的从设备节点与所述主设备节点进行信号交互，包括：在从所述数据传输通道接收到所述主设备节点发送的表征从设备节点发现命令的第一电压信号时，获取目标电流信息，所述目标电流信息表征所述设定数量的从设备节点对应的目标电流波形；基于所述目标电流信息，通过所述数据传输通道控制总线上产生匹配于所述目标电流波形的电流，以通过电流的变化向所述主设备节点反馈发现应答信息，所述发现应答信息至少表征：所述总线上的从设备节点数量为所述设定数量。

2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述总线为DSI3总线。

3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在从所述数据传输通道接收到所述主设备节点发送的表征对指定从设备节点进行控制的目标控制命令时，获取表征所述指定从设备节点对所述目标控制命令进行应答的目标应答信息；

基于所述目标应答信息，通过所述数据传输通道控制总线上产生对所述目标控制命令进行应答的电流，以通过电流的变化向所述主设备节点反馈所述目标应答信息。

4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，所述仿真配置信息还包括所述指定从设备节点针对各控制命令的应答信息；

所述获取表征所述指定从设备节点对所述目标控制命令进行应答的目标应答信息，包括：

从所述仿真配置信息中获取所述目标控制命令所对应的应答信息作为所述目标应答信息。

5.根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，所述获取表征所述指定从设备节点对所述目标控制命令进行应答的目标应答信息，包括：

执行所述目标控制命令，并基于执行所述目标控制命令的执行结果生成所述目标应答信息。

6.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于各所述从设备节点的上报时间信息与各所述从设备节点的上报电流信息，通过所述数据传输通道控制所述总线上产生匹配于各所述从设备节点的上报电流波形的电流，所述从设备节点的上报电流信息表征所述从设备节点需上报数据的上报电流波形。

7.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，所述从设备节点上报的数据为连接到同一总线的所述设定数量的从设备节点中与所述从设备节点对应的目标从设备节点采集的数据，各所述从设备节点的上报时间信息为对应的所述目标从设备节点采集数据的时间。

8.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，所述从设备节点的上报时间信息为所述主设备节点发送的所述从设备节点上报相邻数据的时间间隔。

9.一种测试仿真装置，其特征在于，包括：控制模块与至少一个数据传输通道，所述控制模块通过所述数据传输通道与总线上的主设备节点通信；

所述控制模块用于执行权利要求1至8中任一项所述的数据处理方法。

10.一种仿真系统，其特征在于，包括：权利要求9所述的测试仿真装置；所述测试仿真装置通过总线与所述主设备节点通信。