TWI676973B - 用於進行分散式模擬的可組態的模擬器 - Google Patents

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Abstract

本揭示案係關於用於進行分散式模擬的模擬器。該模擬器包含模擬控制器及複數個可組態的模組卡。該模擬控制器決定該等卡之組態及重新組態參數，且與該等卡交換組態及重新組態訊息。每一卡包含：可組態的輸入/輸出單元，其包含複數個可組態的輸入及輸出；以及電源，其包含複數個可組態的電源電路。該輸入/輸出單元與該模擬控制器交換組態及重新組態訊息。每一卡包含處理器，該處理器用於配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出以及該電源之該複數個功率電路，用於重新配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出以及該電源之該複數個功率電路，且用於執行模擬碼以實施該模擬器之功能性。

Description

用於進行分散式模擬的可組態的模擬器
本揭示案係關於模擬器之領域。更特定言之，本揭示案係關於用於進行分散式模擬的可組態的模擬器。
飛行模擬器由商業航空公司及空軍用來訓練其飛行員以面對各種類型之情形。因為每一個飛機具有其特殊性，所以通常構建飛行模擬器以在一種類型或相似類型之飛機上訓練飛行員。
飛行模擬器分為組件之數個群組，每一群組對應於飛機之特定功能性。例如，組件之第一群組用以模擬顯示在顯示器上之資訊，組件之第二群組用以模擬飛機之運動，組件之第三群組用以模擬電氣電路，組件之另一群組用以模擬液壓管路，等等。組件之群組由一個或若干處理器集中控制。
因此，需要用於進行分散式模擬的可組態的模擬器。
根據第一態樣，本揭示案提供一種用於進行分散式模擬的可組態的模擬器。該模擬器包含至少一個模擬控制器 及複數個可組態的模組卡。該模擬控制器包含輸入/輸出單元，該輸入/輸出單元用於自該複數個可組態的模組卡接收廣播訊息，且將具有組態參數之廣播回應訊息發送至該複數個可組態的模組卡；以及用於自該複數個可組態的模組卡中之一者接收具有測試結果之測試通知，且將具有重新組態參數之重新組態請求發送至該複數個可組態的模組卡中之至少一者。該模擬控制器亦包含處理器，該處理器用於基於該模擬器之預定義組態來決定該複數個可組態的模組卡之該等組態參數；以及用於基於該等先前所決定的組態參數且基於該等測試結果來決定該複數個可組態的模組卡中之該至少一者之該等重新組態參數。每一可組態的模組卡包含：可組態的輸入/輸出單元，其包含複數個可組態的輸入及輸出；以及電源，其包含複數個可組態的電源電路。每一卡亦包含至少一個處理器，該至少一個處理器用於產生由該可組態的輸入/輸出單元發送至該模擬控制器的該廣播訊息。該處理器亦執行輸入/輸出組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該廣播回應訊息來配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出。該處理器進一步執行電源組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該廣播回應訊息來配置該電源之該複數個功率電路。該處理器執行該輸入/輸出組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該重新組態請求來重新配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出。該處理器亦執行該電源組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該重新組態請求來重新配置該電源之該複數個功率電 路。該處理器進一步執行模擬碼，以實施該模擬器之功能性。該所執行的模擬碼係基於以下各項中之一者加以決定：由該可組態的輸入/輸出單元接收的該廣播回應訊息或該重新組態請求。
在一特定態樣中，若干可組態的模組卡之該等處理器執行模擬碼，該等模擬碼實施該模擬器之特定功能性之若干分散式子功能性。
在另一特定態樣中，配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出包含進行該等輸入及輸出之網路組態。
在又一特定態樣中，配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出包含決定哪些輸入及輸出與至少一個其他模擬組件交換資料。
在另一特定態樣中，配置該電源之該複數個功率電路包含決定以下各項中之至少一者：由該特定功率電路遞送至電子組件的功率之特定安培數及特定電壓。
在又一特定態樣中，該模擬器之該功能性包含若干子功能性，且配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出包含決定哪些輸入及輸出用來接收及發送與特定子功能性有關的資料。
10‧‧‧板
20、212、312‧‧‧處理器
30‧‧‧記憶體
40‧‧‧可組態的輸入/輸出(I/O)單元/I/O單元
41‧‧‧可組態的輸入/輸入
42‧‧‧可組態的輸出/輸出
43‧‧‧可組態的輸入/輸出/輸入/輸出
44‧‧‧交換機
50‧‧‧匯流排
60‧‧‧電源/電源單元/功率單元
61、62‧‧‧可組態的電源電路
65‧‧‧輸入功率
66、67‧‧‧功率
100、504、506、631、632、641、642、661、671‧‧‧可組態的模組卡/卡
101~104‧‧‧可組態的模組卡/模組卡
110‧‧‧組件/其他模擬組件
120‧‧‧廣播訊息/訊息
121‧‧‧廣播回應訊息
200、300‧‧‧可組態的模擬器/模擬器
210、410‧‧‧組態組件
211、311‧‧‧輸入/輸出(I/O)單元
220、320‧‧‧專用硬體組件
310‧‧‧模擬控制器/組態控制器
321‧‧‧專用硬體組件/機械致動器/致動器
322‧‧‧專用硬體組件/燈
350‧‧‧子系統/第一子系統
360‧‧‧子系統/第二子系統
365、630、660、670‧‧‧較低階子系統
500‧‧‧方法
502‧‧‧模擬控制器/卡
510、520、525、526、530、540、550、555、560、565、570、575、580‧‧‧步驟
600‧‧‧飛行模擬器
610‧‧‧模擬控制器
620‧‧‧引擎/第一子系統/子系統
625、657‧‧‧機艙致動器
635、645‧‧‧顯示器
636、646、665、675‧‧‧燈
640‧‧‧較低階子系統/機艙致動器
650‧‧‧起落架/第二子系統/子系統/起落架子系統
651‧‧‧模擬子控制器/模擬子控制器功能性
652‧‧‧可組態的模組卡
655‧‧‧液壓管路
656‧‧‧電氣電路
將參考伴隨圖式僅藉由實例之方式描述本揭示案之實施例，在圖式中：第1圖為可組態的模組卡的方塊圖； 第2圖為根據一第一態樣之可組態的模擬器的方塊圖，該可組態的模擬器包括若干的第1圖之可組態的模組卡；第3圖為根據另一態樣之可組態的模擬器的方塊圖，該可組態的模擬器包括若干的第1圖之可組態的模組卡；第4圖為根據又一態樣之第1圖之可組態的模組卡的方塊圖；第5圖圖示根據另一態樣之用於操作可組態的模擬器之方法，該可組態的模擬器包括複數個第1圖之可組態的模組卡；以及第6圖圖示包括若干的第1圖之可組態的模組卡的示範性飛行模擬器。
在閱讀參考伴隨圖式僅藉由實例之方式給出的前述及其他特徵之說明性實施例之以下非限制性描述之後，該等前述及其他特徵將變得更顯而易見。相同元件符號在各圖式上表示相同特徵。
本揭示案之各種態樣通常解決具有用於執行模擬之複數個計算組件的模擬器之問題中之一或多個。
本揭示案中提及之模擬器可用於不同模擬目的。例如，第一類型之模擬器可由運載工具模擬器組成，該模擬器諸如飛機模擬器、陸地車輛模擬器、船模擬器、地鐵模擬器、採礦模擬器或核能電廠模擬器。
模擬器為通常包含複數個組件之複雜系統。第一類型之組件由計算組件組成，該組件包含用於執行特定模擬軟 體(在本揭示案中可互換地使用模擬軟體及模擬碼)之處理器。計算組件通常接收資料，藉助於特定模擬軟體處理所接收的資料以產生新資料，且傳輸新資料。計算組件可亦能夠與一個或若干專用硬體組件交互，該等專用硬體組件諸如感測器、機械致動器、氣動致動器、液壓致動器、顯示器、交換機、燈、電氣組件等等。計算組件可自專用硬體組件接收資料且/或將命令發送至專用硬體組件(例如，自感測器接收資料且將致動命令發送至致動器)。計算組件亦彼此交換資料，以執行且同步化模擬。
模擬器通常實施為用於實施模擬器之複數個功能性的複數個子系統。每一子系統包含複數個計算組件及複數個專用硬體組件。計算組件由具有執行控制軟體之處理器之一個或若干專用實體集中控制。計算組件通常由專用卡實施，每一專用卡具有經設計以實施模擬器之特定功能性或子功能性的特定電子組件。另外，每一專用卡可僅能夠執行儲存在專用卡之記憶體中之專用軟體。因此，當此專用卡未適當操作時，唯一替代方案係將修理專用卡(可能中斷模擬)或以完全相同類型之專用卡(該專用卡可能並非立即可用的或可為極其昂貴的)替換專用卡。
本揭示案介紹可組態的模組卡，該可組態的模組卡可經配置來擔任若干上述計算組件之角色。因此，模擬器不再依賴於多個專用卡，該等專用卡由可組態的模組卡之實例替換。可組態的模組卡包含若干可組態的電子組件(諸如可組態的輸入/輸出單元、可組態的電源)。由特定可組態的模 組卡執行的模擬軟體亦為可組態的。可組態的模組卡係由具有執行組態及控制軟體之處理器之一個或若干專用實體配置及控制。因此，當實施模擬器之關鍵功能性的特定可組態的模組卡未適當操作時，可重新配置模擬器之另一可組態的模組卡，以代替出故障的卡以實施關鍵功能性。
第6圖圖示示範性飛行模擬器600，該飛行模擬器包括模擬控制器610及若干可組態的模組卡(631、632、641、642、652、661及671)。可組態的模組卡階層式地實施飛行模擬器600之兩個示範性子系統(引擎620及起落架650)。稍後將在說明書中更詳細地描述第6圖。
可組態的模組卡
現參考第1圖，表示在模擬器中使用的可組態的模組卡100。
卡100包含板10及處理器20，該處理器安裝在板上。雖然在第1圖中表示單個處理器20，但卡100可包含平行操作的若干處理器，如該項技術中所熟知的。另外，每一處理器可為單核心處理器或多核心處理器。至少一個處理器可執行模擬碼或模擬碼之一部分，以實施模擬器之功能性。模擬器之功能性之實例包括但不限於：模擬在顯示器上顯示之資訊、模擬飛機之運動、模擬飛機之電氣電路、模擬飛機之液壓管路、模擬心跳、模擬身體功能及/或任何其他類型之已知模擬碼。
卡100亦包含記憶體30，該記憶體安裝在板10上且與處理器20電子通訊。雖然在第1圖中表示單個記憶體 30，但卡100可包含若干記憶體或數組記憶體。存在於卡100上之每一記憶體可專用於卡100之單個處理器，或可在卡100之若干處理器之間共享。
卡100進一步包含可組態的輸入/輸出(input/output；I/O)單元40。可經由可組態的I/O單元40接收由處理器20執行之模擬碼。可組態的I/O單元40包含複數個可組態的輸入及輸出。出於說明目的，在第1圖中所表示之可組態的I/O單元40包含可組態的輸入41、可組態的輸出42及可組態的輸入/輸出43。可組態的輸入41能夠自第1圖中未表示的一個或若干其他組件接收資料。可組態的輸出42能夠將資料傳輸至在第1圖中未表示之一個或若干組件。可組態的輸入/輸出43能夠與一個或若干組件110交換(傳輸及接收)資料。
可組態的I/O單元40可亦包含一個或若干交換機。例如，在第1圖中表示可選交換機44。交換機44能夠進行以下各項中之至少一者：交換、多工傳輸及解多工傳輸在可組態的輸入/輸出43與其他模擬組件110之間交換之訊號。
可組態的I/O單元40可包含任何數目之可組態的輸入及輸出，只要該可組態的I/O單元與板10之大小及形狀且與板10上之其他電子組件留下的空間相容即可。可組態的I/O單元40之每一可組態的輸入及輸出能夠與單個其他模擬組件或與複數個其他模擬組件通訊，該等其他模擬組件諸如例如：面板、電子設備、感測器、馬達及致動器及/或任何類型之飛機或車輛之導引、飛機航空電子設備等。
當處理器20執行模擬碼以實施模擬器之功能性 時，處理器20可處理由可組態的I/O單元40自其他組件接收之資料，且產生由可組態的I/O單元40發送至其他組件之資料。
可組態的I/O單元40之可組態的輸入及輸出根據一個或若干類型之通訊協定將通訊能力提供至卡100。例如，可組態的I/O單元40可包括用於經由乙太網路協定接收/傳輸資料之至少一個乙太網路板。替代地或並行地，可組態的I/O單元40可包括類比或數位輸入/輸出、串列輸入/輸出、USB輸入、乙太網路輸入、用於經由Wi-Fi協定接收/傳輸資料之無線保真度(Wireless Fidelity；Wi-Fi)板、控制區域網路匯流排、I2輸入/輸出。可組態的I/O單元40可亦包括用於將視訊(及音訊)資料傳輸至螢幕之高清晰度多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface；HDMI)板。其他類型之輸入及輸出可由可組態的I/O單元40基於各種類型之其他模擬組件(例如110)來實施，卡100與該等其他模擬組件交換資料。
可組態的I/O單元40進一步發送廣播訊息且接收廣播回應訊息。廣播訊息可由可組態的I/O單元40之不同輸出發送，且廣播回應訊息可由可組態的I/O單元40之不同輸入接收。另外，不同通訊協定可用於發送廣播訊息及接收廣播回應訊息。在一特定態樣中，可組態的I/O單元40具有用於發送廣播訊息之預定義輸出，及用於接收廣播回應訊息之預定義輸入。在第1圖中所示之實施例中，經由輸入/輸出43發送廣播訊息120，且經由輸入/輸出43接收廣播回應訊息 121。替代地，可經由輸出42發送廣播訊息120，且可經由輸入41接收廣播回應訊息121。在另一實施例中，可經由可組態的I/O單元40之乙太網路板發送廣播訊息120，且可經由可組態的I/O單元40之Wi-Fi板接收廣播回應訊息121。替代地，可經由可組態的I/O單元40之Wi-Fi板發送廣播訊息120，且可經由可組態的I/O單元40之乙太網路板接收廣播回應訊息121。
當卡100在使用之前經製造/預配置時，可將預定義輸出及預定義輸入永久地儲存在記憶體30中。在卡100起動後，處理器20即可執行永久地儲存在記憶體30中之自我啟動程式。自我啟動程式包括廣播訊息120經由所記憶預定義輸出之發送，及廣播回應訊息121經由所記憶預定義輸入之接收。
在一特定實施例中，廣播訊息120包含組態請求、卡100之識別(例如序列號)及預定義輸入之識別(例如乙太網路或網際網路協定(Internet Protocol；IP)位址)。廣播訊息120由組態組件接收。組態組件基於卡100之識別來決定組態參數。隨後，組態組件經由發送至預定義輸入的廣播回應訊息121將組態參數傳輸至卡100。組態組件可基於許多可能的變體(例如所需要的替換卡、要求的處理能力、將要執行之模擬、實體I/O容量等)來決定組態參數。組態參數可包括其他可組態的模組卡之清單，卡100必須與該等其他可組態的模組卡通訊以執行模擬。例如，組態參數可包括卡及該等卡之對應子功能性之清單，以使卡100可在模擬之執行 後藉由識別特定子功能性係由來自清單之特定卡執行來直接與其他卡通訊。組態參數可亦包括專用硬體組件之清單，卡100必須與該等專用硬體組件通訊以執行模擬。在第1圖中所表示之其他模擬組件110中之一者可實施組態組件。
因為卡100不一定知道組態組件，所以使用廣播訊息120。藉由以廣播模式發送訊息120，卡100確保訊息120由組態組件(並且由其他實體)接收。組態組件接收廣播訊息120，決定該組態組件為預期的接受者，處理廣播訊息120且發回廣播回應訊息121。
卡100亦包含匯流排50，該匯流排與可組態的I/O單元40、與板10之至少一個處理器20且與板10之至少一個記憶體30電子連接。匯流排50提供該可組態的I/O單元、該至少一個處理器與該至少一個記憶體之間的電子資料交換。例如，處理器20經由匯流排50讀取記憶體30中之資料，處理資料，且經由匯流排50將處理後資料傳輸至可組態的I/O單元40(以用於由可組態的I/O單元40之輸出進一步傳輸至另一模擬組件)。類似地，處理器20經由匯流排50自可組態的I/O單元40接收資料(資料係由可組態的I/O單元40之輸入自另一模擬組件接收)，處理資料，且經由匯流排50將處理後資料傳輸至記憶體30以用於在記憶在該記憶體中。
輸入/輸出(Input/output；I/O)組態碼(在第1圖中未表示)儲存在記憶體30中。I/O組態碼由處理器20執行，以基於所接收的廣播回應訊息121配置可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出(例如，41、42及43)。
可組態的I/O單元40之組態可包括該可組態的I/O單元之輸入及輸出之網路組態。網路組態為該項技術中熟知的，且網路組態取決於特定類型之輸入及輸出，且取決於該等輸入及輸出支援的特定類型之通訊協定。例如，乙太網路輸入/輸出之組態可包括該乙太網路輸入/輸出之IP位址之組態。Wi-Fi輸入/輸出之組態可包括服務設定識別符(Service Set Identifier；SSID)及無線密鑰以及該Wi-Fi輸入/輸出之IP位址之組態。在此等實例中，IP位址、SSID及無線密鑰為經由廣播回應訊息121傳輸至卡100之網路組態參數。
可組態的I/O單元40之組態可包括該可組態的I/O單元之輸入及輸出之功能組態。例如，卡100之第一子功能性與第一輸入/輸出相關聯。在執行第一子功能性時與其他模擬組件(例如110)交換之所有資料使用第一輸入/輸出予以發射及接收。卡100之另一子功能性與第二輸入/輸出相關聯。在執行第二子功能性時與其他模擬組件交換之所有資料使用第二輸入/輸出予以傳輸及接收。例如，可組態的I/O單元40可具有兩個視訊輸出。第一視訊輸出連接至受訓者之視訊螢幕，且第二視訊輸出連接至指導員之視訊螢幕。處理器20執行模擬軟體，該模擬軟體產生用於受訓者之特定視訊資料(第一子功能性)及用於指導員之特定視訊資料(第二子功能性)。所接收的廣播回應訊息121提供以下組態：用於受訓者之特定視訊資料應經由第一視訊輸出傳輸，且用於指導員之特定視訊資料應經由第二視訊輸出傳輸。
替代地，可組態的I/O單元40之輸入及輸出之功能 組態可在於決定該複數個輸入及輸出內之哪些輸入及輸出用來與另一模擬組件交換資料。參考可組態的I/O單元40具有兩個視訊輸出之先前實例，所接收的廣播回應訊息121提供以下組態：發送至第一螢幕(例如受訓者螢幕)之視訊資料應經由第一視訊輸出傳輸，且發送至第二螢幕(例如指導員螢幕)之視訊資料應經由第二視訊輸出傳輸。廣播訊息之參數之實例亦包括：聲音資料、感測器資料、飛機協定資料、車輛協定資料等。
卡100亦包含電源60。電源60接收預定電壓之輸入功率65，且包含複數個可組態的電源電路。出於說明目的，在第1圖中所表示之電源60包含兩個可組態的電源電路，亦即可組態的電源電路61及可組態的電源電路62。電源60可包含任何數目之可組態的電源電路，只要該電源與板10之大小及形狀且與板10上之其他電子組件留下的空間相容即可。
可組態的電源電路將功率提供至卡100之一個或若干電子組件。另外，可組態的電源電路中之一些可將功率提供至一個或若干其他模擬組件(例如110)之電子組件。出於說明目的，在第1圖中所表示之可組態的電源電路61將功率66提供至可組態的I/O單元40，且可組態的電源電路62將功率67提供至處理器20。取決於實施偏好或電源60之能力或由卡100供電之其他組件的功率需求之能力，使用具有與輸入功率65相同的電壓及電流之功率的組件可自輸入功率65直接而非穿過電源60接收功率，如由輸入功率65與I/O單元40之間的虛線所示。雖然出於簡化目的在第1圖中未表示， 但可組態的電源電路61及62可亦將功率提供至匯流排50、記憶體30及一或多個其他模擬組件110。替代地，一或多個額外可組態的電源電路可用來將功率提供至匯流排50、記憶體30及一或多個其他模擬組件110。例如，一或多個其他模擬組件110可由用於顯示資料之一個或若干螢幕組成，螢幕自電源單元60之一或多個可組態的電源電路中之至少一者接收功率。
電源組態碼(在第1圖中未表示)儲存在記憶體30中。電源組態碼由處理器20執行，以基於所接收的廣播回應訊息121來配置電源60之該複數個功率電路(例如61及62)。
每一特定功率電路之組態可由特定安培數(電壓類似於輸入功率65)、特定電壓(安培數類似於輸入功率65)、脈衝寬度調變功率或用於由特定功率電路遞送的功率之安培數及電壓之特定組合組成。若功率電路具有用於將功率遞送至若干實體之若干輸出，則可個別地配置每一功率輸出。
廣播回應訊息121包含用於電源60之每一可組態的功率電路之功率組態參數(例如安培數及/或電壓)。在第1圖中所說明之實施例中，將相同廣播訊息120/廣播回應訊息121用於配置可組態的I/O單元40及電源60。替代地，可將專用廣播訊息/廣播回應訊息用於分別配置可組態的I/O單元40及電源60。
電源60之一個或若干功率電路可具有預設組態，以允許卡100之適當操作，直至接收包含功率組態參數之廣播回應訊息121為止。功率電路中之一些之預設組態可由所接 收的功率組態參數置換，然而可維持功率電路中之一些之預設組態。
當在使用之前製造/預配置卡100時，可將組態碼(I/O組態碼及電源組態碼)永久地儲存在記憶體30中。在卡100起動後，處理器30即可在廣播回應訊息121之接收之後執行組態碼。亦可在其他瞬時執行組態碼：在卡100之重新設定之後、在要求完全重新組態之卡100之失敗(軟體或硬體)之後，等等。經由廣播回應訊息121所接收的可組態的I/O單元40及電源60之組態參數可永久地儲存在記憶體30中，以在任何時候可由組態碼使用。
替代地，組態碼可並非最初存在於記憶體30中，而係自外部實體(例如其他模擬組件110中之一者)下載且儲存在記憶體30中以用於進一步使用。可組態的I/O單元40之預定義輸出及預定義輸入(例如43)可用於執行組態碼之下載。可將廣播訊息120/廣播回應訊息121用於此目的；或可使用專用於組態碼之下載之額外廣播訊息/廣播回應訊息。
測試碼(在第1圖中未表示)儲存在記憶體30中。測試碼由處理器20執行以將測試訊號產生至基於廣播回應訊息121配置的可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出。由處理器20執行的測試碼亦將測試訊號產生至基於廣播回應訊息121配置的電源60之該複數個功率電路。
產生至可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出的測試訊號允許對以下之驗證：輸入及輸出正在與經由廣播回應訊息121所接收的組態參數符合的狀態中操作。驗證可 包括對以下之驗證：輸入及輸出之網路組態。例如，測試訊號可容許特定輸入或特定輸出分別能夠以指定通量、在指定延遲的情況下、在指定封包損失率的情況下等接收及傳輸資料之決定。驗證可亦包括對以下之驗證：輸入及輸出與另一模擬組件之網路連接性。
並行地或替代地，驗證可亦包括對以下之連續驗證：電壓狀況及電流狀況。出於此目的，產生至電源60之該複數個功率電路的測試訊號允許對以下之驗證：功率電路正在與經由廣播回應訊息121所接收的組態參數符合的狀態中操作。例如，測試訊號可容許對以下之決定：特定功率電路正在以指定電壓及/或安培數操作。
類似於組態碼，當在使用之前製造/預配置卡100時，可將測試碼永久地儲存在記憶體30中。替代地，測試碼可並非最初存在於記憶體30中，而係自外部實體(例如其他模擬組件110中之一者)下載且儲存在記憶體30中以用於進一步使用。
若將若干處理器安裝在板10上，則組態碼及測試碼可由相同處理器或由不同處理器執行。另外，可將測試碼分為由平行操作的不同處理器執行的多個功能模組。
具有複數個可組態的模組卡之可組態的模擬器
現同時參考第1圖及第2圖，表示具有複數個可組態的模組卡之可組態的模擬器200。
模擬器200包含組態組件210及複數個可組態的模組卡101、102、103及104。該複數個可組態的模組卡101、 102、103及104為可組態的模組卡100之實例，該可組態的模組卡先前已參考第1圖予以描述。雖然在第2圖中已表示可組態的模組卡100之四個實例，但模擬器200可包含任何數目之此等卡。
組態組件210包括輸入/輸出(input/output；I/O)單元211及處理器212。組態組件210可包括出於簡化目的在第2圖中未表示之額外電子組件，諸如額外處理器、至少一個記憶體、匯流排、功率單元。
組態組件210配置該複數個可組態的模組卡101、102、103及104。可組態的模組卡100之實例之組態先前已參考第1圖予以描述。每一可組態的模組卡(例如101)將廣播訊息發送(在該可組態的模組卡之可組態的I/O單元40之預定義輸出上)至組態組件210。廣播訊息由組態組件210之I/O單元211接收，且經傳輸至處理器212。雖然第2圖展示各種I/O單元之間的實體連接，但該等I/O單元之間的連接可為邏輯連接及/或無線連接。處理器212決定用於可組態的模組卡(例如101)之組態參數且將組態參數傳輸至I/O單元211。I/O單元211將具有組態參數之廣播回應訊息發送至可組態的模組卡(例如101)。在可組態的模組卡(例如101)之可組態的I/O單元40之預定義輸入上接收廣播回應訊息。
每一可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行該可組態的模組卡之I/O組態碼，以基於所接收的廣播回應訊息來配置該可組態的模組卡之可組態的輸入/輸出單元40之該複數個輸入及輸出。
每一可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行該可組態的模組卡之電源組態碼，以基於所接收的廣播回應訊息來配置該可組態的模組卡之電源60之該複數個功率電路。
模擬器200可包含一個以上組態組件210。例如，組態組件210可負責配置可組態的模組卡101及102，且另一組態組件(在第2圖中未表示)可負責配置可組態的模組卡103及104。此外，組態組件可由可組態的模組卡100實施。例如，可組態的模組卡103可由組態組件210配置，且實施用於可組態的模組卡104之組態組件之功能性。
當模擬器200之可組態的模組卡(例如101)經配置時，該可組態的模組卡之處理器20能夠執行模擬碼以實施模擬器200之功能性。該可組態的模組卡之可組態的I/O單元40能夠與至少一個其他模擬組件交換(接收及發送)資料。執行模擬碼以實施模擬器200之功能性包含處理由可組態的I/O單元40接收的資料及產生由可組態的I/O單元40發送的資料。用於交換特定類型之通訊資料或用於與特定其他模擬組件通訊的可組態的I/O單元40之特定輸入及輸出由I/O組態碼決定，該I/O組態碼由處理器20執行。
其他模擬組件可由不同於可組態的模組卡100之另一可組態的模組卡100或專用硬體組件220(例如顯示器、燈、機械致動器等)組成。例如，如在第2圖中所說明，可組態的模組卡101與可組態的模組卡102交換資料。可組態的模組卡102與可組態的模組卡101及104交換資料。可組 態的模組卡103與可組態的模組卡104及專用硬體組件220交換資料。可組態的模組卡104與可組態的模組卡102及103交換資料。
諸如顯示器、燈、機械致動器之專用硬體組件(例如220)受一個或若干可組態的模組卡(例如103)控制。在此狀況下，在專用硬體組件與一個或若干可組態的模組卡之間交換之資料由模擬軟體產生之命令組成，該模擬軟體由可組態的模組卡(例如103)之處理器20執行。命令經發送至專用硬體組件(例如220)以觸發表示模擬之當前狀態的事件。此類事件可包含：在顯示器上顯示資料、接通或斷開燈、啟動機械致動器(例如以移動受訓者所坐的座椅)、控制模擬量規(以致動用於設備之量規，諸如例如高度計、泵量規、壓縮機量規等)。替代地，專用硬體組件(例如220)可由感測器組成，且在感測器與一個或若干可組態的模組卡(例如103)之間交換之資料在於由感測器收集且經發送至一或多個可組態的模組卡之資料。
由可組態的模組卡(例如103)之處理器20執行的電源組態碼配置該可組態的模組卡之功率單元60之電源電路以將功率遞送至可組態的模組卡(例如103)之電子組件(例如處理器20、可組態的I/O單元40)。更特定言之，組態包含決定遞送至特定電子組件的功率之特定安培數或特定電壓中之至少一者。另外，功率單元60之電源電路中之一些可經配置來將功率遞送至另一實體之電子組件。例如，可組態的模組卡103之功率單元60的電源電路中之一些可經配置來將 功率遞送至可組態的模組卡104之電子組件或專用硬體組件220之電子組件。
具有分散式模擬能力之可組態的模擬器
現同時參考第1圖及第3圖，表示包含用於執行分散式模擬之複數個可組態的模組卡之可組態的模擬器300。
模擬器300包含模擬控制器310及複數個可組態的模組卡101、102、103及104。該複數個可組態的模組卡101、102、103及104為可組態的模組卡100之實例，先前已參考第1圖描述該可組態的模組卡。雖然在第3圖中已表示可組態的模組卡100之四個實例，但模擬器300可包含任何數目之此等卡。
模擬控制器310對應於在第2圖中所表示之組態組件210，但具有用於管理分散式模擬及用於在適當時重新配置可組態的模組卡之額外能力。
模擬控制器310包括輸入/輸出(input/output；I/O)單元311及處理器312。模擬控制器310可包括出於簡化目的在第3圖中未表示之額外電子組件，諸如額外處理器、至少一個記憶體、匯流排、功率單元。
模擬控制器310配置該複數個可組態的模組卡101、102、103及104。可組態的模組卡100之實例之組態先前已參考第1圖予以描述。每一可組態的模組卡(例如101)將廣播訊息發送至模擬控制器310。廣播訊息由模擬控制器310之I/O單元311接收，且經傳輸至處理器312。處理器312決定用於可組態的模組卡(例如101)之組態參數，且將組態 參數傳輸至I/O單元311。I/O單元311將具有組態參數之廣播回應訊息發送至可組態的模組卡(例如101)。廣播回應訊息由可組態的模組卡(例如101)之可組態的I/O單元40接收。
組態參數係基於模擬器之預定義組態加以決定。例如，如第3圖中所說明，模擬器300可包含兩個子系統350及360。第一子系統350實施模擬器之第一功能性，例如模擬飛機之運動。第二子系統360實施模擬器之第二功能性，例如模擬在顯示器上顯示之資訊。功能性可分為子功能性，且模擬器之預定義組態決定哪些可組態的模組卡實施哪些功能性或子功能性。系統之實例包括：飛行控制、自動駕駛系統、導航系統、功率管理系統等。
每一可組態的模組卡(例如101)之處理器20產生廣播訊息，該廣播訊息由該可組態的模組卡之可組態的I/O單元40發送至模擬控制器310。
每一可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行該可組態的模組卡之I/O組態碼，以基於由該可組態的模組卡之可組態的I/O單元40接收的廣播回應訊息(包含組態參數)來配置該可組態的模組卡之可組態的輸入/輸出單元40之該複數個輸入及輸出。
每一可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行該可組態的模組卡之電源組態碼，以基於由該可組態的模組卡之可組態的I/O單元40接收的廣播回應訊息(包含組態參數)來配置該可組態的模組卡之電源60之該複數個功率電路。
每一可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行模擬碼以實施模擬器之功能性，所執行模擬碼係基於由該可組態的模組卡之可組態的I/O單元40接收的廣播回應訊息(包含組態參數)加以決定。模擬碼可藉由包括參考模擬中所涉及之每一硬體組件及硬體子組件之標籤來將硬體與軟體去耦。例如，將要使用之I/O單元40之輸入/輸出經加標籤，且對模擬碼中之標籤而非對輸入/輸出自身進行參考。藉由對模擬中所涉及之硬體組件及硬體子組件加標籤，及參考模擬碼中之標籤，變得可以藉由簡單地將標籤重新指派給其他硬體組件及硬體子組件，根據需要且甚至在運作中或動態地修改模組卡100及模組卡與其他組件之間的交互作用。
當模擬器之特定功能性分為若干子功能性時，若干可組態的模組卡(例如101及102，或替代地103及104)之處理器20執行實施模擬器之特定功能性之若干分散式子功能性的模擬碼。
在第3圖中所說明之實例中，由第一子系統350實施的模擬器之第一功能性可由兩個分散式子功能性組成，該兩個分散式子功能性分別由模擬碼實施，該模擬碼由兩個可組態的模組卡101及102之處理器20執行。由第二子系統360實施的模擬器之第二功能性可由兩個分散式子功能性組成，該兩個分散式子功能性分別由模擬碼實施，該模擬碼由兩個可組態的模組卡103及104之處理器20執行。
模擬器300可包含一個以上模擬控制器。例如，模擬控制器310負責控制子系統350及360之可組態的模組卡 101、102、103及104；且另一模擬控制器(在第3圖中未表示)可負責控制至少一個其他子系統(在第3圖中未表示)之可組態的模組卡。此外，模擬控制器可由可組態的模組卡100實施。
模擬器300可亦包含由模擬控制器之階層控制的系統及子系統之階層。例如，第二子系統360可包括至少一個較低階子系統365。可組態的模組卡103可實施類似於模擬控制器310之模擬控制器功能性。因此，可組態的模組卡103由模擬控制器310控制，且控制較低階子系統365之可組態的模組卡(在第3圖中未表示)。
由可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行的模擬碼可最初儲存在可組態的模組卡之記憶體30中。模擬碼可分為實施模擬器之各種功能性及子功能性的軟體模組。因此，處理器20可選擇以執行特定軟體模組，該特定軟體模組對應於由所接收的廣播回應訊息之組態參數指定的功能性或子功能性。替代地，特定軟體模組最初可並未儲存在記憶體30中，且可組態的模組卡(例如101)可需要例如自預定義軟體伺服器或自模擬控制器310下載該特定軟體模組。
如先前關於第1圖及第2圖所提及，可組態的模組卡(例如101)之可組態的I/O單元40能夠與至少一個其他模擬組件交換(接收及發送)資料。
其他模擬組件可由另一可組態的模組卡100組成。例如，可組態的模組卡101及102交換由模擬碼產生之資料，該模擬碼由可組態的模組卡101及102之處理器20執行。每 一模組卡101及102實施由子系統350實施的全域功能性之分散式子功能性。資料之交換致能分別由可組態的模組卡101及102實施的子功能性之同步。類似地，資料之交換致能分別由可組態的模組卡103及104實施的子功能性之同步。每一模組卡103及104實施由子系統360實施的全域功能性之分散式子功能性。雖然在第3圖中未表示，但不同子系統之可組態的模組卡(例如102及103)亦可交換資料。
其他模擬組件可亦由專用硬體組件320、321及322組成。諸如顯示器、燈、機械致動器之專用硬體組件受一個或若干可組態的模組卡100控制。在此狀況下，在專用硬體組件與一個或若干可組態的模組卡之間交換之資料由命令組成，該等命令由模擬軟體產生，該模擬軟體由可組態的模組卡100之處理器20執行。命令經發送至專用硬體組件以觸發表示模擬之當前狀態之事件。替代地，專用硬體組件可由感測器組成，且在感測器與一個或若干可組態的模組卡100之間交換之資料在於由感測器收集且經發送至一或多個可組態的模組卡之資料。
在第3圖中所說明之實例中，由第一子系統350實施之功能性模擬飛機之運動，且由第二子系統360實施之功能性模擬在顯示器上顯示之資訊。專用硬體組件321為用於移動受訓者所坐的座椅之機械致動器，該機械致動器由可組態的模組卡101控制。專用硬體組件322為表示在飛機之運動期間發生之各種事件的一燈或一組燈，該燈或該組燈由可組態的模組卡102控制。專用硬體組件320為用於顯示資料 之顯示器，該顯示器由可組態的模組卡103及104同時控制。熟習該項技術者將理解，功能性不限於第3圖之實例，且諸如以下之其他功能性及子系統可由本模組卡實施：車輛組件、飛機組件、航空電子學設備、駕駛艙儀錶板、車輛儀錶板等。
在一特定態樣中，模擬控制器310之I/O單元311自該複數個可組態的模組卡中之一者(例如101)接收具有測試結果之測試通知。模擬控制器310之處理器312分析測試結果，決定可組態的模組卡(例如101)之操作狀態，且基於測試結果及先前決定的組態參數來決定重新組態參數。例如，若負責控制機械致動器321之可組態的模組卡101未適當操作，則可組態的模組卡102可經重新配置以控制致動器321。可組態的模組卡102可經重新配置以僅控制致動器321，或可經重新配置以同時控制致動器321及一或多個燈322。替代地，其他子系統360之可組態的模組卡(例如104)可經重新配置以控制致動器321。因此，重新組態參數可影響一個或若干子系統(例如350或360)之一個或若干可組態的模組卡(例如102或104)。
模擬控制器310之I/O單元311將具有重新組態參數之重新組態請求發送至需要經重新配置的一或多個可組態的模組卡(例如102)。
在由可組態的模組卡(例如102)之可組態的I/O單元40接收重新組態請求後，該可組態的模組卡之處理器20即執行輸入/輸出組態碼，以基於重新組態請求來重新配置該 可組態的模組卡之可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出。處理器20亦執行電源組態碼，以基於重新組態請求來重新配置電源60之該複數個功率電路。處理器20進一步執行模擬碼以實施模擬器之功能性或子功能性，所執行模擬碼係基於重新組態請求加以決定。例如，可組態的模組卡102之處理器20執行用以控制致動器321之模擬碼，而非用於控制一或多個燈322之先前所執行模擬碼。
現參考第6圖，表示包含用於執行分散式模擬之複數個可組態的模組卡的模擬器之一實例。圖6說明示範性飛行模擬器600，該飛行模擬器包括模擬控制器610及可組態的模組卡(631、632、641、642、652、661及671)之階層。
飛行模擬器600包含用於模擬飛機之第一功能性之第一子系統620：引擎。子系統620包含用於分別模擬飛機之左側引擎及右側引擎之兩個較低階子系統630及640。
可組態的模組卡631及632負責左側引擎之模擬。卡631及632由模擬控制器610直接配置且控制。卡631及632控制若干專用硬體組件：顯示器635、燈636(專門針對左側引擎模擬)；以及機艙致動器635(在左側引擎模擬與右側引擎模擬之間共享)。
可組態的模組卡641及642負責右側引擎之模擬。卡641及642由模擬控制器610直接配置且控制。卡641及642控制若干專用硬體組件：顯示器645、燈646(專門針對右側引擎模擬)；以及機艙致動器635(在左側引擎模擬與右側引擎模擬之間共享)。
飛行模擬器600包含用於模擬飛機之第二功能性之第二子系統650：起落架。子系統650包含用於分別模擬飛機之左側機輪及右側機輪之兩個較低階子系統660及670。
可組態的模組卡652負責起落架子系統650之共用功能性之模擬。卡652由模擬控制器610直接配置且控制。卡652控制若干專用硬體組件：液壓管路655及電氣電路656。
模擬子控制器651負責子系統650之較低階子系統660及670之控制。模擬子控制器651由模擬控制器610直接配置且控制。模擬子控制器651可與卡652交互以控制較低階子系統660及670。模擬子控制器功能性651可整合於卡652中。
可組態的模組卡661負責左側機輪之特定功能性之模擬。卡661由模擬子控制器651配置且控制。卡661控制若干專用硬體組件：燈665(專門針對左側機輪模擬)；以及機艙致動器657(在左側機輪模擬與右側機輪模擬之間共享)。
可組態的模組卡671負責右側機輪之特定功能性之模擬。卡671由模擬子控制器651配置且控制。卡671控制若干專用硬體組件：燈675(專門針對右側機輪模擬)；以及機艙致動器657(在左側機輪模擬與右側機輪模擬之間共享)。
具有整合測試能力之可組態的模擬器
現同時參考圖第1圖及第3圖，在另一態樣中，模擬器300包含整合測試能力。模擬控制器310管理由受該模擬控制器控制的該複數個可組態的模組卡(101、102、103及104)執行之一系列測試，且集中測試結果。
在一個實施例中，可組態的模組卡(例如101)具有自動測試能力。該等可組態的模組卡自主執行一系列測試，且將測試結果報告至模擬控制器310。測試由可組態的模組卡(例如101)之處理器20(測試碼之執行)進行，且測試結果經由測試通知傳輸至模擬控制器310。測試通知由處理器20藉由聚合測試結果來產生，且測試通知由可組態的模組卡(例如101)之可組態的I/O單元40傳輸。
模擬控制器310之I/O單元311接收測試通知，且該模擬控制器之處理器312處理在測試通知中呈現之測試結果。處理對應於特定可組態的模組卡(例如101)之特定測試結果允許特定可組態的模組卡(例如101)之操作狀態之決定。基於自受該模擬控制器控制的該複數個可組態的模組卡(101、102、103及104)接收的測試結果，模擬控制器310維持受該模擬控制器控制的所有可組態的模組卡之全域操作狀態。
如先前所描述，模擬控制器310可基於可組態的模組卡之全域操作狀態來觸發受該模擬控制器控制的一些可組態的模組卡(101、102、103及104)之重新組態。例如，歸因於由在可組態的模組卡101上執行之一系列測試偵測的可組態的模組卡101之故障，可組態的模組卡102可經重新配置以實施先前由可組態的模組卡101實施之功能性。
如先前參考第1圖所描述，由可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行的測試碼包含將測試訊號產生至基於由可組態的I/O單元40接收之廣播回應訊息配置的該可組 態的模組卡之可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出。由可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行的測試碼亦包含將測試訊號產生至基於由可組態的I/O單元40接收之廣播回應訊息配置的電源60之該複數個功率電路。
另外，由可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行的測試碼進一步包含監視由處理器20執行的模擬碼之執行。
由處理器20執行之模擬碼實施模擬器300之功能性。功能性可分為若干分散式子功能性，每一特定子功能性由特定可組態的模組卡100實施。因此，監視模擬碼之執行可在於監視對應於特定子功能性之代碼。若可組態的模組卡100實施若干子功能性，則測試碼可僅監視此等子功能性之子集。
如先前所描述，由可組態的模組卡(例如101)之處理器20執行的模擬碼可包含用於藉由發送至專用硬體組件(例如321)之控制命令來控制此專用硬體組件(例如321)的碼。例如，專用硬體組件321為用於移動受訓者所坐的座椅之機械致動器。在此狀況下，執行測試碼進一步包含將測試訊號產生至專用硬體組件(例如321)，以驗證此專用硬體組件正在根據該專用硬體組件已自該專用硬體組件之控制可組態的模組卡(例如101)接收的控制命令操作。
在另一實施例中，可組態的模組卡(例如101)執行由組態控制器310決定的一系列測試。測試碼藉由特定可組態的模組卡(例如101)之處理器20之執行由自模擬控制 器310接收的測試請求之接收觸發。測試請求指定將要經由測試碼藉由處理器20之執行進行的至少一個特定測試。至少一個特定測試包括以下各項中之一者：測試可組態的I/O單元40之輸入及輸出、測試電源60之該複數個功率電路、監視器模擬碼藉由處理器20之執行，及將測試訊號產生至另一模擬組件(例如321)。
現參考第4圖，表示第1圖之可組態的模組卡100之簡化版本，說明卡100之組態參數及軟體碼。卡100之記憶體30儲存組態參數、組態碼、模擬碼及測試碼。
卡100之組態參數最初儲存在組態組件410之記憶體(在第4圖中未表示)中；且經由以上提及之廣播訊息120/廣播回應訊息121藉由卡100之可組態的I/O單元40傳輸至記憶體30。組態組件410對應於以下各項中之一者：在第2圖中所表示之組態組件210或在第3圖中所表示之模擬控制器310(具有組態能力)。
由卡100執行之模擬碼最初亦儲存在組態組件410之記憶體中，且藉由可組態的I/O單元40傳輸至記憶體30。以上提及之廣播訊息120/廣播回應訊息121可用於此目的。另一傳輸機制亦可用於此目的。替代地，模擬碼可最初儲存在記憶體30中，或由軟體伺服器(在第4圖中未表示)傳輸。
記憶體30儲存組態碼，該組態碼由卡之處理器20執行。例如，儲存在記憶體30中之組態碼包括電源組態碼，該電源組態碼在由處理器20執行時基於與電源60有關且儲存在記憶體30中之特定組態參數來配置卡100之電源60。儲 存在記憶體30中之組態碼亦包括I/O單元組態碼，該I/O單元組態碼在由處理器20執行時基於與可組態的I/O單元40有關且儲存在記憶體30中之特定組態參數來配置可組態的I/O單元40。
處理器20執行儲存在記憶體30中之模擬碼。模擬碼可包括複數個軟體模組，該複數個軟體模組對應於若干模擬功能性及子功能性。特定軟體模組之執行及執行該等特定軟體模組之次序可由與模擬流程有關且儲存在記憶體30中之特定組態參數決定。
記憶體30儲存測試碼，該測試碼由處理器20執行。測試碼可最初儲存在記憶體30中，或由組態組件410或由軟體伺服器(在第4圖中未表示)傳輸。例如，儲存在記憶體30中之測試碼包括電源測試碼，該電源測試碼在由處理器20執行時測試電源60。儲存在記憶體30中之測試碼亦包括I/O單元測試碼，該I/O單元測試碼在由處理器20執行時測試可組態的I/O單元40。儲存在記憶體30中之測試碼進一步包括模擬測試碼，該模擬測試碼在由處理器20執行時監視模擬碼之執行。
用於操作包含複數個可組態的模組卡之可組態的模擬器之方法
現同時參考第4圖及第5圖，表示用於操作包含複數個可組態的模組卡之可組態的模擬器之方法500。
由方法500操作之可組態的模擬器可對應於先前關於第2圖所描述之模擬器200及/或對應於先前關於第3圖所 描述之模擬器300。可組態的模擬器包含對應於先前關於第1圖及第4圖所描述之卡100之複數個可組態的模組卡。出於簡化目的，在第5圖中僅表示兩個可組態的模組卡504及506，但模擬器可包括任何數目之可組態的模組卡。在第5圖中表示模擬控制器502，該模擬控制器對應於先前關於第2例如及第4圖所描述之組態組件210及410，且/或對應於先前關於第3圖所描述之模擬控制器310。模擬控制器502可整合至可組態的模擬器，或可為藉由諸如乙太網路協定或Wi-Fi協定之通訊協定與可組態的模擬器通訊的外部組件。
方法500包含將用於該複數個可組態的模組卡(504及506)之組態參數儲存510在模擬控制器502之記憶體(未表示)中。
方法500將組態碼、模擬碼及測試碼儲存520在該複數個可組態的模組卡(504或506)之記憶體30中。在一特定態樣中，組態碼、模擬碼及測試碼中之至少一者可儲存在模擬控制器502之記憶體中且自模擬控制器502傳輸至卡(504或506)。替代地，碼最初存在於卡(504或506)之記憶體30中。
方法500包含將用於特定卡(504或506)之特定組態參數自模擬控制器502傳輸至卡(504或506)。因此，每一卡(504或506)可具有在模擬控制器502處產生且儲存的該卡之自有特定組態參數。在一特定態樣中，傳輸特定組態參數包含將廣播訊息自卡(504或506)發送525至模擬控制器502，及在卡(504或506)處自模擬控制器502接收526 具有特定組態參數之廣播回應訊息。
方法500包含將所接收的特定組態參數儲存530在卡(502或504)之記憶體30中。
方法500包含由卡(504或506)之處理器20基於卡之特定組態參數來執行540組態碼。
執行組態碼包括基於卡之特定組態參數配置卡(504或506)之可組態的輸入/輸出(input/output；I/O)單元40之複數個輸入及輸出。
在一特定態樣中，配置可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出包含執行輸入及輸出之網路組態。
在另一特定態樣中，可組態的I/O單元40與至少一個其他模擬組件交換資料。配置可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出可包含決定哪些輸入及輸出與至少一個其他模擬組件交換資料。至少一個其他模擬組件可為另一可組態的模組卡。例如，卡504及506可經由其個別I/O單元40交換資料。替代地，至少一個其他模擬組件可為由卡(502或504)控制的專用硬體組件(在第5圖中未表示)。專用硬體組件可為以下各項中之一者：感測器、顯示器、燈、交換機、機械致動器、氣動致動器、液壓致動器、電氣組件等。
組態碼該執行亦包括基於卡之特定組態參數配置卡(504或506)之電源60之複數個功率電路。
在一特定態樣中，配置電源60之該複數個功率電路包含決定以下各項中之至少一者：由特定功率電路遞送至電子組件的功率之特定安培數及特定電壓。電子組件可位於卡 (504或506)上或位於由卡控制的專用硬體組件上。
方法500包含由卡(504或506)之處理器20執行550模擬碼以實施模擬器之功能性。執行模擬碼以實施模擬器之功能性可包含以下各項中之至少一者：模擬在顯示器上展示之資訊、模擬飛機之運動、模擬飛機之電氣電路、模擬飛機之液壓管路。由處理器20執行之模擬碼可亦包含用於控制一或多個以上提及之專用硬體組件之碼。
在一特定態樣中，若干可組態的模組卡(例如504及506)自模擬控制器502接收特定組態參數，以用於配置該等可組態的模組卡之個別處理器20以執行實施模擬器之特定功能性之若干分散式子功能性的模擬碼。
卡(504或506)之記憶體30可儲存對應於模擬器之若干功能性之複數個模擬碼。執行組態碼可進一步包含基於卡之特定組態參數來在儲存在記憶體30中之該複數個模擬碼之間決定由處理器20執行的模擬碼。
方法500包含由卡(504或506)之處理器20執行560測試碼。
執行測試碼包括將測試訊號產生至基於卡(504或506)之特定組態參數配置的可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出。
在一特定態樣中，產生至可組態的I/O單元40之該複數個輸入及輸出的測試訊號允許對以下之驗證：輸入及輸出之網路組態。
在另一態樣中，產生至可組態的I/O單元40之該複 數個輸入及輸出的測試訊號允許對以下之驗證：輸入及輸出與另一模擬組件(例如另一可組態的模組卡或專用硬體組件)之網路連接性。
執行測試碼亦包括將測試訊號產生至基於卡(504或506)之特定組態參數配置的電源60之該複數個功率電路。
在一特定態樣中，產生至電源60之該複數個功率電路的測試訊號允許對以下之驗證：功率電路正在以指定電壓或安培數操作。
執行測試碼進一步包括由卡(504或506)之處理器20監視模擬碼之執行。
方法500可包含由卡(504或506)之處理器20產生具有由卡之處理器20執行的測試碼之測試結果的測試通知，該測試通知由卡之可組態的I/O單元40發送565至模擬控制器502。
方法500可亦包含在模擬控制器502處基於所接收的測試結果決定570用於該複數個可組態的模組卡(例如504)中之至少一者之新組態參數。新組態參數經發送575至撞擊卡(impacted card)(例如504)中之每一者。隨後，每一撞擊卡(例如504)基於所接收的新組態參數執行580該撞擊卡之組態碼，且重新配置該撞擊卡自身。
方法500可進一步包含藉由來自模擬控制器502的測試請求之接收觸發555在卡(例如504)處的測試碼之執行。
本揭示案已介紹包含複數個可組態的模組卡之可組態的模擬器。此等卡之使用在模擬器之操作中引入極大的靈 活性。每一卡為單獨可組態的(且重新組態的)，模擬器可容易地經(重新)配置以適應一或多個卡之增添、一或多個卡之移除、一或多個卡之替換。模擬器可亦經重新配置以適於其卡中之一個或若干個次序混亂。配置或重新配置模擬器在於配置或重新配置該模擬器之卡中之一個或若干個。因此，可基於可組態的模組卡之集合來設計完整模擬器或完整模擬器之子系統。可組態的模組卡之集合表達為同屬卡之集合，該等一般卡具有共用硬體且無初始特定硬體及軟體組態。可組態的模組卡之集合隨後如本揭示案中所說明地配置，以實施完整模擬器之多個功能性，或替代地實施完整模擬器之子系統之特定功能性。
雖然在上文中已藉由本揭示案之非限制性的說明性實施例描述本揭示案，但可在不脫離本揭示案之精神及本質的情況下於隨附申請專利範圍之範疇內隨意修改此等實施例。

Claims (16)

  1. 一種用於進行一分散式模擬的可組態的模擬器，該可組態的模擬器包含：至少一個模擬控制器，其包含：一輸入/輸出單元，其用於：自複數個可組態的模組卡接收一廣播訊息，及將具有組態參數之一廣播回應訊息發送至該複數個可組態的模組卡；自該複數個可組態的模組卡中之一者接收具有測試結果之一測試通知，及將具有重新組態參數之一重新組態請求發送至該複數個可組態的模組卡中之至少一者；一處理器，其用於：基於該模擬器之一預定義組態來決定該複數個可組態的模組卡之該等組態參數；以及基於該等先前所決定的組態參數且基於該等測試結果來決定該複數個可組態的模組卡中之該至少一者之該等重新組態參數；該複數個可組態的模組卡，每一卡包含：一可組態的輸入/輸出單元，其包含複數個可組態的輸入及輸出；一電源，其包含複數個可組態的電源電路；以及至少一個處理器，其用於：產生該廣播訊息，該廣播訊息由該卡經由其可組態的輸入/輸出單元發送至該模擬控制器，執行一輸入/輸出組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該廣播回應訊息來配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出，執行一電源組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該廣播回應訊息來配置該電源之該複數個功率電路，執行該輸入/輸出組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該重新組態請求來重新配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出，執行該電源組態碼，以基於由該可組態的輸入/輸出單元接收的該重新組態請求來重新配置該電源之該複數個功率電路，及執行一模擬碼，以實施該模擬器之一功能性，該所執行的模擬碼係基於以下各項中之一者加以決定：由該可組態的輸入/輸出單元接收的該廣播回應訊息或該重新組態請求。
  2. 如請求項1所述之模擬器，其中若干可組態的模組卡之該等處理器執行模擬碼，該等模擬碼實施該模擬器之一特定功能性之若干分散式子功能性。
  3. 如請求項1所述之模擬器，其中配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出包含進行該等輸入及輸出之一網路組態。
  4. 如請求項1所述之模擬器，其中該可組態的模組卡的該可組態的輸入/輸出單元與以下至少一者交換資料：一專用硬體組件，該專用硬體組件由該可組態的模組卡控制；以及另一可組態的模組卡。
  5. 如請求項4所述之模擬器，其中配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出包含決定哪些輸入及輸出與該至少一個其他模擬組件交換該資料。
  6. 如請求項4所述之模擬器，其中該專用硬體組件為以下各項中之一者：一感測器、一顯示器、一燈、一交換機、一機械致動器、一氣動致動器、一液壓致動器及一電氣組件。
  7. 如請求項4所述之模擬器，其中由該可組態的模組卡之該處理器執行的該模擬碼包含用於控制該專用硬體組件之碼。
  8. 如請求項1所述之模擬器，其中執行該模擬碼以實施該模擬器之該功能性包含以下各項中之至少一者：處理由該可組態的輸入/輸出單元接收之資料及產生由該可組態的輸入/輸出單元發送之資料。
  9. 如請求項1所述之模擬器，其中該電源之一特定功率電路將功率遞送至該可組態的模組卡之一電子組件。
  10. 如請求項9所述之模擬器，其中配置該電源之該複數個功率電路包含決定以下各項中之至少一者：由該特定功率電路遞送至該電子組件的該功率之一特定安培數及一特定電壓。
  11. 如請求項9所述之模擬器，其中該電子組件包含以下各項中之一者：該可組態的模組卡之該可組態的輸入/輸出單元，及該可組態的模組卡之該至少一個處理器。
  12. 如請求項1所述之模擬器，其中該電源之一特定功率電路將功率遞送至以下之一者的一電子組件：另一可組態的模組卡，以及由該可組態的模組卡控制的一專用硬體組件。
  13. 如請求項12所述之模擬器，其中配置該電源之該複數個功率電路包含決定以下各項中之至少一者：由該特定功率電路遞送至該電子組件的該功率之一特定安培數及一特定電壓。
  14. 如請求項1所述之模擬器，其中執行一模擬碼以實施該模擬器之一功能性包含以下各項中之至少一者：模擬展示在一顯示器上之資訊、模擬一飛機之一運動、模擬一飛機之電氣電路、模擬一飛機之液壓管路。
  15. 如請求項1所述之模擬器，其中該模擬器之該功能性包含若干子功能性，且配置該可組態的輸入/輸出單元之該複數個輸入及輸出包含決定哪些輸入及輸出用來接收且發送與一特定子功能性有關的資料。
  16. 如請求項1所述之模擬器，其中該模擬控制器為一可組態的模組卡。
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